Schmale Leistungsträger

Technik

Dünnringlager – Wälzlager mit extrem geringen Querschnittsmaßen ermöglichen außergewöhnlich kompakte und leichtgewichtige Konstruktionen auch bei ungewöhnlichen Einsatzbedingungen.

17. Juni 2011

Ein Ansatz zur Entwicklung besonders kompakter, gewichtsoptimierter und damit ressourcensparender Maschinen und Geräte ist der Einsatz von Dünnringlagern. Diese Lager besitzen besonders geringe Querschnittsmaße und eignen sich für unterschiedlichste Industrieanwendungen, auch bei anspruchsvollen Betriebsbedingungen. Aufgrund der Konstruktionsweise mit kleinen Querschnitten empfehlen sich Dünnringlager jedoch vor allem bei Anwendungen, bei denen statt hoher Tragzahlen ein möglichst geringes Gewicht und eine kompakte Konstruktion im Vordergrund stehen, etwa in der Robotik, in der Kommunikationstechnik, bei Luft- und Raumfahrtapplikationen sowie in der Halbleiterindustrie oder in der Medizintechnik.

Einen besonders kleinen Querschnitt bei großem Bohrungsdurchmesser besitzen die Kaydon-Dünnringlager des Wälzlagerspezialisten Rodriguez aus Eschweiler, mit denen sich eine signifikante Platzersparnis gegenüber konventionellen Lagern erreichen lässt. Je nach Baugröße wiegen Kaydon-Produkte zudem bis zu 90 Prozent weniger als Referenzbauteile mit gleichem Bohrungsdurchmesser. Aktuell umfasst die Produktlinie Reali Slim mehr als 250 Lagertypen in zölligen und metrischen Abmessungen. Zur Wahl stehen sieben offene und zwei gedichtete Lagerserien in Ausführungen als Radialkugellager, Schrägkugellager und Vierpunktlager. Dazu kommt die extrem kompakte Dünnringlager-Serie Ultra Slim mit einem Querschnitt von nur 2,5 x 3 Millimeter. Für besondere Anforderungen wie Rein- und Reinstraumapplikationen sind außerdem diverse Ausführungen an Hybrid-Dünnringlagern mit Wälzkörpern aus Keramik verfügbar.

Trotz ihrer filigranen Struktur erlauben die Dünnringlager jedoch hohe Drehzahlen und Belastungen. Dies wird unter anderem dadurch erreicht, dass für den Kugelsatz eine höhere Anzahl Wälzkörper verwendet wird. Die extrem schmalen Lager sind damit prädestiniert für Anwendungen mit engsten Bauräumen, geringen Lasten und höchsten Ansprüchen an Präzision.

Bei außergewöhnlichen Betriebs- oder Umgebungsbedingungen modifiziert Rodriguez die Dünnringlager außerdem applikationsspezifisch, beispielsweise durch die Wahl entsprechender Werk- oder Schmierstoffe. So kommen zum Beispiel bei der NASA-Marssonde Phoenix für die Gelenklagerungen im Roboterarm vollkugelige Versionen der Dünnringlager zum Einsatz, die den hohen Kräften und Vibrationen standhalten und zudem im Vergleich zum »normalen« Dünnringlager eine zusätzliche Steigerung der Tragzahlen ermöglichen. Die Lager wurden aus wärmebehandeltem 440C-Edelstahl gefertigt, ihre Oberfläche wurde zusätzlich gehont, um ein besseres Laufverhalten zu erreichen. Eine zusätzliche Wärmebehandlung sowie der Einsatz eines Spezialschmierstoffs mit niedriger Ausgasung ermöglichen den Einsatz des Roboterarms in der Kälte bis zu –108 Grad Celsius in der dünnen Atmosphäre des Roten Planeten.

Der optimale Einsatz und die Montage der Dünnringlager erfordern allerdings spezielle Kenntnisse und Erfahrung im Mechanikbereich. Rodriguez hat die Dünnringlager deshalb zu integrierten Systemlösungen weiterentwickelt und liefert auf Wunsch kundenspezifische, einbaufertige Komplettpakete aus eigener Fertigung mit perfekt aufeinander abgestimmten und fachgerecht montierten Komponenten. Dem Anwender erspart dies oft langwierige Trial-and-Error-Prozesse mit hohem Kostenaufwand.

Gunter Schulz, www.rodriguez.de

Erschienen in Ausgabe: 05/2011