Lagereinheit

Was ist eine Lagereinheit?

Lagereinheiten sind Lager, die aus einem Gehäuse (Lagergehäuse) und Rillenkugellagern (Rillenkugellager) bestehen.

Der Begriff Kugellagereinheit wird auch synonym verwendet. Bei Lagereinheiten sind die Kugellager im Gehäuse vormontiert. Das Gehäuse gibt es in verschiedenen Formen wie z. B. als Pilot-, Quadrat- und Rhombusflansch und es ist wichtig, je nach Einbauposition und -situation die am besten geeignete Form zu wählen.

Da die Befestigungslöcher im Gehäuse eine einfache Montage an Geräten und Anlagen mit Schrauben usw. ermöglichen, werden sie in vielen Maschinen wie Förderanlagen und Walzen verwendet, die verschiedene Drehbewegungen ausführen. Insbesondere sind die Spezifikationen und Abmessungen der Lagereinheiten genormt, was eine generische und standardisierte Konstruktion um die Lager herum ermöglicht.

Anwendungen für Lagereinheiten

Lagereinheiten werden hauptsächlich zur Aufnahme von Wellenrotation und Radiallasten verwendet. Es gibt verschiedene Arten von Lagereinheiten und die optimale Auswahl von Form, Montagemethode, Wellenbefestigung, Schutzstruktur (mit oder ohne Abdeckung, Dichtungen usw.), Material usw. muss in Abhängigkeit von der Einbaustelle, der umgebenden Struktur und der Installationsumgebung getroffen werden.

Funktionsweise der Lagereinheiten

Lagereinheiten gibt es, wie andere Lager auch, als Radial- und Axiallager.

Bei den auf die Lager wirkenden Belastungen handelt es sich um Radiallasten, die in radialer Richtung senkrecht zum Achszentrum der Welle (Drehachse) wirken und um Axiallasten, die in axialer Richtung parallel zum Achszentrum der Welle (Drehachse) wirken.

Radiallager werden bei Radialbelastungen und Axiallager bei Axialbelastungen eingesetzt. Der Grundaufbau besteht aus einem Gehäuse (Lagergehäuse), Wälzkörperkugeln, Außenring und Innenring. Die Wälzkörperkugel ist zwischen dem Außenring und dem Innenring der Laufbahn eingebettet und dreht sich in der Laufbahn. Eine Halterung hält den Abstand zwischen den Wälzkörperkugeln aufrecht.

Beim Gleiten und Drehen der Wälzkörperkugeln zwischen den Laufbahnen entsteht Reibung. Um diese zu verringern, ist eine Schmierung erforderlich. Es gibt zwei Arten von Schmiersystemen: eines, bei dem das Schmierfett bereits eingefüllt ist und ein anderes, bei dem das Schmierfett über einen am Gehäuse angebrachten Schmiernippel durch eine Bohrung im Außenring zugeführt wird.

Arten von Lagereinheiten

Die Arten von Lagereinheiten können nach Lagertyp, Gehäusetyp und Gehäusematerial unterschieden werden. Da es so viele verschiedene Typen gibt, ist es wichtig, den richtigen Typ für die jeweilige Anwendung auszuwählen:

1. Lagertyp

• Typ mit zylindrischer Bohrung und Stellschraube
  Der Innenring hat eine zylindrische Bohrung, die Welle wird im Innenring montiert und die Stellschraube des Innenrings wird angezogen, um das Lager auf der Welle zu befestigen.
• Zylindrische Bohrung mit exzentrischem Bund
  Der Innenring hat eine zylindrische Bohrung, die Welle wird in den Innenring eingesetzt und ein Exzenterring wird an einer Seite des Innenrings befestigt und mit einer Stellschraube angezogen, um das Lager und die Welle miteinander zu verbinden.
• Adaptertyp mit kegeliger Bohrung
  Der Innenring hat eine kegelige Bohrung, und ein spezieller Adapter wird zwischen Welle und Innenring eingesetzt und mit einer Kontermutter (Lagermutter) angezogen, um Lager und Welle zu befestigen. Eine spezielle Sicherungsscheibe verhindert, dass sich die Sicherungsmutter lockert.
  Kegelige Bohrungen sind konisch zulaufende Bohrungen.
• Klemmtyp mit zylindrischer Bohrung
  Der Innenring hat eine zylindrische Bohrung, und das Lager und die Welle werden durch einen „Klemmsitz“ zwischen dem Außendurchmesser der Welle und dem Innendurchmesser des Innenrings miteinander verbunden. Der „Festsitz“ ist erreicht, wenn zwischen Welle und Bohrung kein Spalt vorhanden ist und das minimal zulässige Maß der Welle größer ist als das maximal zulässige Maß der Bohrung.

2. Gehäusetyp

• Stehlager-Typ
  Das Stehlager ist der häufigste Gehäusetyp und besteht aus einem zylindrischen Teil, der die Lager enthält und einem Bodenteil mit Bohrungen für Schrauben zur Befestigung der Lagereinheiten. Es wird in vielen Fällen verwendet, z. B. in Kraftübertragungsmechanismen und allgemeinen Maschinen.
• Quadratischer Flansch
  Der quadratische Flansch hat die Form eines quadratischen Gehäuseflansches und wird mit vier Schrauben an der Wand des Geräts oder der Anlage befestigt.
• Runder Flansch
  Der runde Flanschtyp hat ein Gehäuse mit einem runden Außenflansch und wird mit vier Schrauben an der Wand des Geräts oder der Anlage befestigt.
• Rautenflansch-Typ
  Der Rautenflanschtyp hat einen rautenförmigen Gehäuseflansch und wird mit zwei Schrauben an der Wand des Geräts oder der Anlage befestigt. Die Außenabmessungen sind relativ gering, was einen platzsparenden Einbau ermöglicht.
• Aufwickel-Typ
  Der Aufwickel-Typ hat eine Gleitrille an der linken und rechten Seite des Gehäuses, die in eine Führung an der Anlage usw. passt und die gesamte Lagereinheit bewegt sich nach links, rechts oder nach oben und unten.
• Patronentyp
  Der Patronentyp hat eine einfache zylindrische Gehäuseform ohne Boden oder Flansch. Das Gehäuse und der Außenring sind kugelförmig und fluchtend. Cartridge-Wellen werden verwendet, um Ausdehnungen und Kontraktionen der Welle aufzufangen, z. B. bei Bewegungen in axialer Richtung. Sie werden auf der freien (beweglichen) Seite der Ausdehnung und Kontraktion eingesetzt.
• Hänger
  Die Aufhängung hat eine Gewindebohrung auf einer Seite des Gehäuses und wird zum Einschrauben einer Aufhängewelle oder ähnlichem verwendet, um die Welle zwischenzulagern.

3. Gehäusematerial

• Gusseisen
  Dies ist der gebräuchlichste und Standard-Gehäusewerkstoff.
• Gusseisen mit Kugelgraphit
  Es wird verwendet, wenn eine höhere mechanische Festigkeit als bei Gusseisengehäusen erforderlich ist. 
• Allgemeiner gewalzter Baustahl
  Der verwendete Gehäusewerkstoff ist der allgemeine Walzstahl SS400.
• Gussteile aus rostfreiem Stahl
  Als Gehäusewerkstoff wird der Edelstahlguss verwendet, er ist geeignet für den Einsatz im Freien und in spritzwassergefährdeten Umgebungen, wo Salpetersäure- oder Schwefelsäurekorrosionsbeständigkeit erforderlich ist. Die Kugel und die Innen- und Außenringe sind z. B. aus martensitischem Edelstahl SUS 440C gefertigt.
• Glasfaserverstärkter Kunststoff
  Thermoplastisches Polyesterharz, Polypropylen und Polyethylen werden als Gehäusematerialien verwendet. Sie können in Umgebungen eingesetzt werden, in denen sie Wasser oder Seewasser ausgesetzt sind oder unter Wasser und sind für Umgebungen geeignet, in denen Schwefelsäure- oder Salzsäurekorrosionsbeständigkeit erforderlich ist.