Auf die Montage kommt es an

Gleitlager

Spannlager – Besondere Betriebsbedingungen erfordern besondere Lager. Beim Einsatz sogenannter Spannlager entscheidet unter anderem die richtige Befestigungsweise über die reibungslose Funktion.

17. Juni 2011

Eine vielseitig verwendbare Gruppe von Maschinenelementen sind die Spannlager. Diese Sonderformen des einreihigen Rillenkugellagers mit beidseitig verbreitertem Innenring bieten eine geringere Verkippung des Innenringes und laufen dadurch ruhiger. Hauptmerkmale sind ein balliger Außenring und ein verbreiterter Innenring. Der ballige Außenring ermöglicht in Kombination mit dem entsprechenden Gehäuse einen Fluchtungsausgleich, welcher von anderen Wälzlagern nicht erreicht wird. Spannlager werden dadurch besonders in solchen Anwendungen interessant, bei denen eine optimale Fluchtung nicht immer erreicht werden kann, wie zum Beispiel in Land- und Baumaschinen oder in Förderanlagen. Der Innenring besitzt eine Bohrung mit leichtem Übermaß und vereinfacht damit die Montage, auch auf gezogenen Wellen. Die Verbreiterung des Innenringes ermöglicht die Befestigung des Spannlagers auf der Welle.

Entscheidend für die Funktion ist allerdings die richtige Wahl der Befestigungsweise auf der Welle entsprechend den jeweiligen Betriebsbedingungen. Je nach Anwendung geschieht dies über einen Exzenterspannring, über Gewindestifte im Innenring, mittels Spannhülse, Mitnehmernut oder Passung.

Einfache Montage

Am häufigsten verwendet werden die Spannlager-Versionen mit zwei Gewindestiften im Innenring beziehungsweise mit einem Exzenterspannring. Beide Varianten lassen sich einfach und schnell montieren, besitzen jedoch gravierende Unterschiede. So eignet sich die Version mit Exzenterspannring nur für eine gleichbleibende Drehrichtung, bietet aber die Vorteile der leichten Lösbarkeit sowie der Schonung der Wellenoberfläche. Wird das Spannlager mit Gewindestiftbefestigung eingesetzt, können dagegen auch wechselnde Drehrichtungen gelagert werden, allerdings muss eine Beschädigung der Wellenoberfläche durch Montagespuren der Gewindestifte in Kauf genommen werden. Zudem müssen die von dem jeweiligen Hersteller angegebenen Anzugsmomente eingehalten werden, da es sonst zu einer herzförmigen Verformung des Innenringumfangs und der Innenringlaufbahn kommt, was zu einer erheblichen Reduzierung der Betriebslagerluft führen kann und einen vorzeitigen Lagerausfall hervorruft. Ein gravierender Nachteil beider Varianten ist, dass sie nach der Montage keine Konzentrizität zur Welle aufweisen. Als Folge entsteht eine minimale Unwucht, die zu Lasten der Laufruhe geht. Beide Varianten können deshalb nur bei niedrigeren Drehzahlen eingesetzt werden als Standardrillenkugellager.

Hohe Drehzahl

Für Anwendungsfälle mit höheren Ansprüchen an Drehzahl und Laufruhe eignen sich die Varianten mit kegeliger Bohrung und der dazugehörigen Spannhülsenbefestigung sowie mit Passungssitz auf der Welle. Beide Varianten ermöglichen eine konzentrische und kraftschlüssige Verbindung mit der Welle und erlauben zudem wechselnde Drehrichtungen. Unterschiede bestehen beim Kraftaufwand für die Montage: Während die Lager mit Spannhülsenbefestigung sich sehr einfach montieren lassen, erfordert die Variante mit Passungssitz einen höheren Kraftaufwand und empfiehlt sich deshalb eher für Einsätze am Wellenende.

Eine Sondervariante für die Übertragung von sehr hohen Momenten sind Spannlager mit vier- bzw. sechskantiger Bohrung. Bei der Montage auf einer entsprechend profilierten vier- oder sechskantigen Welle gewährleistet der Formschluss zwischen Innenring und Wellenprofil hier die gewünschte Verdrehsicherung.

Erschienen in Ausgabe: 05/2011