Gehäuselager-Einheiten

Gehäuselager-Einheiten sind einbaufertige und betriebsbereite Baueinheiten zur Gestaltung besonders wirtschaftlicher Lagerungen. Sie sind besonders montagefreundlich.
Gehäuselager bieten dem Konstrukteur einen großen Gestaltungsspielraum bei der Auslegung der Lagerung, da viele unterschiedliche Gehäselager-Einheiten serienmäßig zur Auswahl stehen.

Fluchtungsfehler

Durch die kugelige Außenringmantelfläche des Spannlagers und der entsprechend hohlkugeligen Aufnahmebohrung des Spannlager-Gehäuses, können Gehäuselager-Einheiten fertigungs- oder montagebedingte Fluchtungsfehler der Welle kompensieren.
Der Ausgleich von Fluchtungsfehlern von bis zu 5 ͦ  ist möglich, wenn die Gehäuselager-Einheit später im Betrieb nicht nachgeschmiert werden muss.
Soll eine Nachschmierung im Betrieb möglich sein, können Fluchtungsfehler bis zu 2 ͦ  ausgeglichen werden.
Der Ausgleich betriebsbedingter Wellendurchbiegungen von wenigen Winkelminuten ist ebenfalls möglich.

Spannlager

Spannlager sind beidseits abgedichtete, mit Schmierfett gefüllte Rillenkugellager und haben im Normalfall einen ein- oder beidseitig verbreiterten Innenring und eine kugelig ausgeführte Außenringmantelfläche.
Die einzelnen Bauformen und Ausführungen der Spannlager unterscheiden sich im Wesentlichen durch die Art ihrer Befestigung bzw. Verdrehsicherung auf der Welle.
Je nach Ausführung des Spannlagers werden Gehäuselager-Einheiten mittels

• Gewindestiften im Innenring,
• Exzenterring und Gewindestift,
• Spannhülse,
• Presspassung oder
• über eine profilierte Bohrung

auf der Welle befestigt.
 

Gewindestifte durch den Innenring

Die zwei Gewindestifte haben ein Feingewinde und sind durch die Ringschneide an ihrer Spitze selbsthaltend. Eine Verbesserung der Haltefähigkeit erhält man durch Abflachen der Welle. Diese Befestigungsart für Spannlager ist für nicht allzu hohe Lasten auch bei wechselnder Drehrichtung geeignet.

 

Exzenterspannringe

Die Exzenterring-Befestigung für Spannlager erfolgt so, dass der Exzenterring über den Innenringbund geschoben und in Drehrichtung der Welle gedreht wird, bis er sich festklemmt. Anschließend wird der Exzenterring mit Madenschrauben gesichert. Da der Ring mit einem Kreisabschnitt auf der Welle klemmt, schont er die Welle. Bei höheren Drehzahlen ist der Exzenterring nur geeignet, wenn die Drehrichtung konstant bleibt.

 

Spannhülsen

Die Befestigung der Spannlager mit Spannhülse und Reibschluss hält die Welle konzentrisch im Lager. Daraus ergeben sich ein ruhigerer Lauf der Lagerung, ein möglicher Drehrichtungswechsel und wesentlich höhere mögliche Drehzahlen.

 

Presspassung

Zylindrische Gehäuselager können natürlich auch mit einer Presspassung auf der Welle befestigt werden. Die Umgebungskonstruktion muss dann wie bei Standardrillenkugellagern ausgeführt sein. Die  Eigenschaften der Lagerung (Drehzahl, Drehrichtung etc.) sind dann identisch mit denen von Standardlagern.

 

Profilierte Bohrung

Im Fall von Spannlagern mit profilierter Bohrung erfolgt die Befestigung bzw. Verdrehsicherung auf der Welle durch Formschluss. Diese Spannlager sind für Lagerungen konzipiert, bei denen die Welle sehr hohe Momente übertragen muss und dies nur durch Vierkant- oder Sechskantwellen möglich ist. Die Lager werden mit Plustoleranz in der Bohrung gefertigt und sind daher besonders einfach zu montieren und demontieren. Sie werden über Umbauteile auf der Welle axial festgelegt.

 

Spannlager-Gehäuse

Spannager-Gehäuse stehen als Stehlager-, Flanschlager- und Spannlagerkopfgehäuse wahlweise aus Polyamid bzw. Polyester, Grauguss oder Stahlblech zur Verfügung.
Gehäuselager-Einheiten mit Gehäusen aus Stahlblech sind nicht hoch belastbar, lassen nur moderate Drehzahlen zu und sind auch nicht nachschmierbar. Da die Spannlager-Gehäuse zweiteilig sind, sind sie aber einfach zu montieren und preiswert. Sie werden hauptsächlich für Anwendungen genutzt, in denen nicht die Tragfähigkeit des Gehäuses sondern ein niedriges Gewicht der Einheit entscheidend ist.
Dagegen sind Spannlager-Gehäuse aus Guss einteilig und können wesentlich höhere Radial- und Axial- wie auch Stoßbelastungen aufnehmen. Deshalb eignen sich diese Gehäuselager-Einheiten besser für Lagerungen, die hohe Belastungen aufzunehmen haben. Da sie nachschmierbar sind, können sie bei Anwendungen mit hohen Drehzahlen und erforderlicher Nachschmierung verwendet werden.

Drehzahlen

Die zulässigen Drehzahlen bei Gehäuselager-Einheiten sind hauptsächlich von der Art ihrer Befestigung auf der Welle wie auch der Art der Abdichtung abhängig. Prinzipiell sind mit den konzentrischen Befestigungsmethoden der Spannlager durch Spannhülse oder Passungssitz höhere Drehzahlen möglich.
Bei allen Spannlagern mit Gewindestiftbefestigung bzw. mit Exzenterringbefestigung hat die gewählte Wellentoleranz zusätzlich Einfluss auf die zulässige Drehzahl. Je höher die Toleranzklasse, desto niedriger ist die zulässige Drehzahl.
Gehäuselager-Einheiten sind für vorzugsweise gezogene Wellen der Qualität h6 bis h9 geeignet.

Toleranzen

Die Bohrungen der Spannlager sind – im Gegensatz zu metrischen Standardlagern – mit einer Plus-Toleranz gefertigt. Daraus ergeben sich für Wellen mit h-Toleranzen Übergangs- bzw. Schiebesitze.

 

Axiale Verschiebbarkeit

Aufgrund des kugeligen Sitzes der Außenringe im Gehäuse und der Befestigung auf der Welle lassen Gehäuselager-Einheiten im Normalfall keine Ausbildung einer Fest- und Loslagerung zu. Der Lagerabstand darf also nicht sehr groß sein, oder die gesamte Anordnung muss so sein, dass eine axiale Nachgiebigkeit gewährleistet ist (z. B. Blechkonstruktion).

Ist axiale Verschiebbarkeit zwingend erforderlich, können in die Gewindebohrungen Schrauben mit Zapfen eingesetzt werden, die in eine Wellennut eingreifen.

Gehäuselager-Einheit

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