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DER KONSTRUKTEUR 12/2018

DER KONSTRUKTEUR 12/2018

KONSTRUKTIONSELEMENTE

KONSTRUKTIONSELEMENTE oder mangelnden Schmierung, beispielsweise wenn eine Maschine länger stillsteht. Beim Anfahren muss sich das Schmiermittel erst wieder verteilen. Das Lager läuft heiß, die Geräuschentwicklung steigt und die Schmierung versagt. Ein weiterer Grund für Schäden ist eine unzureichende Abdichtung: Geht der Schmierstoff verloren, läuft das System trocken. Ferner verkürzen eindringender Schmutz und Staub die Lebensdauer von Nadellagern, indem sich die Verunreinigungen mit dem Schmierstoff vermengen und so in die Laufbahn geraten. Gleitlager aus Hochleistungspolymeren hingegen sind vollkommen schmiermittelfrei. Sie bestehen aus einem thermoplastischen Basismaterial, das für eine gute Verschleißfestigkeit sorgt. Um die mechanische Belastbarkeit zu erhöhen, werden der Materialmatrix Fasern und Füllstoffe zugesetzt. Hinzu kommen eingebettete Festschmierstoffe, die sich freisetzen, sobald sich der Gegenlaufpartner entlang der Gleitfläche des Gleitlagers bewegt. VIBRATION „GLATTER KUNST- STOFF STATT METALLNADELN?“ Martina Klein, Stv. Chefredakteurin Kunststoffgleitlager können Nadellager ersetzen – das hätte ich erst mal nicht gedacht, da diese besonderen Zylinderrollenlager ja für spezielle Anwendungsfälle eingesetzt werden. Aber wenn man sich das Eigenschaftsprofil anschaut, ist es eigentlich klar: geringer radialer Bauraum und hohe Tragkraft. Das Nadellager ist tatsächlich das Wälzlager, dem das Gleitlager vom Eigenschaftsprofil her am ähnlichsten ist. Und es ist eben nicht in allen Nadellageranwendungen eine hohe Präzision gefordert. www.DerKonstrukteur.de Zusätzlich sind Iglidur-Gleitlager resistent gegen stoßartige Lasten und können Vibrationen absorbieren. Bei Nadellagern hingegen ergeben sich bei Verkippungen aufgrund ihrer Steifigkeit hohe Kantenpressungen zwischen Rollen und Laufbahnen, die zu Verschleiß führen. Dies kann zwar durch ballige Profilenden abgeschwächt, doch nicht vermieden werden. Stöße erzeugen einen sogenannten Brinellierungseffekt – der Laufring des Lagers verformt sich und es entstehen raue Laufflächen im Lager, die zu erhöhter Geräuschentwicklung und Verschleiß bis hin zum Ausfall führen. KORROSIONSBESTÄNDIGKEIT Der Korrosionsprozess kann die Funktion der Nadellager stark beeinträchtigen: Dringen Wasser, Kondenswasser oder Säuren in das Lager ein, führt dies häufig zu Stillständen. Im Vergleich dazu zeichnen sich Kunststoffgleitlager, je nach Werkstoffauswahl, durch eine niedrige Feuchtigkeitsaufnahme aus und sind völlig korrosionsfrei. Aufgrund ihrer organischen Natur sind sie resistent gegenüber anorganischen Medien, Säuren, Laugen und Salzlösungen. GEWICHT Das geringe spezifische Gewicht von Polymeren bei gleichzeitig guter Festigkeit ist ein Vorzug der Kunststofflager. Im Vergleich zu baugleichen Metalllösungen reduzieren Polymer-Gleitlager das Gewicht an jeder Lagerstelle um das Siebenfache. In der Automobilindustrie zum Beispiel, wo jedes Gramm zählt, werden daher teure Nadellager durch leichte und günstigere Iglidur-Gleitlager, beispielsweise in den Drosselklappen, ausgewechselt. PRÄZISION Die Vorteile von Wälzlagern sind ihre hohe Präzision und Steifigkeit. Je mehr Nadelrollen eingesetzt werden, desto tragfähiger und steifer wird das Lager. Außerdem lassen sich Genauigkeit und Steifigkeit je nach Betriebsverhältnis durch die Lagerluft einstellen. Die Stärke der Präzision spielen Nadellager in Werkzeugmaschinen oder Getrieben aus. In vielen anderen Anwendungen – wie in Lenksäulen in Autos und Nutzfahrzeugen, in Gelenken im Hinterbau von Mountainbikes oder in Hebesysteme am Heck von Müllfahrzeugen – ist diese hohe Präzision jedoch gar nicht erforderlich. Der hohe Materialeinsatz und der aufwändige Herstellungsprozess der Nadellager treiben die Kosten in die Höhe. AUF DEN PUNKT GEBRACHT Werden Nadellager und keine Kugellager eingesetzt, gibt es dafür immer einen guten technischen Grund. Konsequent zu Ende gedacht, führt das direkt zum Gleitlager. Wenn anstelle von Präzision und Steifigkeit Faktoren wie ein geringes Gewicht, Medien- und Korrosionsbeständigkeit sowie hohe Robustheit und Standzeit speziell bei kleinen Bewegungswinkeln besonders wichtig sind, können Gleitlager aus Tribo-Polymeren ihre Stärken ausspielen. Dann stellen sie sowohl technisch als auch vor allem wirtschaftlich eine echte Alternative zu metallischen Nadellagern dar. Bilder: Aufmacher: igus GmbH und Mak/Fotolia.de, 01 und 02: igus GmbH www.igus.d Druckübersetzer Lösungen Scanwill Flud Power ApS, Tel. +45 7442 3450 www.scanwill.de

KONSTRUKTIONSELEMENTE SCHRÄGKUGELLAGER MIT HOHEN TRAGZAHLEN Die Schrägkugellager BEAW von NSK in High-Capacity-Ausführung haben größere Wälzkörper und einen gepressten Stahlkäfig. Sie ersetzen die Serie 7312BW- 7316BW. Von der Vorgängerbaureihe unterscheiden sie sich durch eine um den Faktor 1,2 bis 1,6 gesteigerte Gebrauchsdauer. Typische Anwendungsgebiete sind Pumpen und Kompressoren sowie die Lagerungen der Kugelgewindetriebe von elektrischen Kunststoff-Spritzgießmaschinen. Zu den Konstruktionsmerkmalen gehören größere Borddurchmesser an beiden Seiten der Außenringe. Die Schulterdurchmesser der Innenringe sind geringer als bei der Vorgängerbaureihe. Das führt zu einem größeren Freiraum zwischen Innenring und Käfig – mit der Folge, dass der Ölfluss durch das Lager verbessert wird. Die Durchflussgeschwindigkeit des Schmierstoffs erhöht sich dadurch um 40 %. Das verbessert die Schmierung des Lagers. Die Baureihe ist in gepaarter Ausführung mit fünf Bohrungsdurchmessern von 60 bis 80 mm verfügbar. PENDELKUGELLAGER FÜR UNTERSCHIEDLICHE EINBAUSITUATIONEN Knapp Wälzlagertechnik entwickelt, designed und fertigt anwendungsspezifische Pendelkugellagerlösungen nach Kundenvorgaben. Diese werden von den Entwicklungsingenieuren auf die jeweilige Einbausituation des Kunden angepasst. Optional erhältlich sind somit Pendelkugellager mit zylindrischem und verbreitetem Innenring und Pendelkugellager mit kegeliger Bohrung (Kegel 1:12) sowie wahlweise mit Spannhülsensatz. Weitere Varianten sind Pendelkugellager mit zweilippiger, integrierter armierter Abdichtung in NBR (alternativ in ACM, FPM), Kugelkäfig-Ausführungen (z. B. Stahlblechkäfig und Messing-Massivkäfig) sowie Kunststoffkäfigen aus PA6.6GF. Weitere Kunststoff-Hochleistungswerkstoffe wie PPS oder PEEK oder duroplastisches Hartgewebe sind möglich. www.knapp-waelzlagertechnik.de DIE KUPPLUNG. FÜR DIE WELT DER INDUSTRIE www.nskeurope.de STATIONÄRE WERKSTÜCKSPANNUNG Die Kraftspannblöcke Tandem plus 140 von Schunk sind auf die robotergestützte Palettenbeladung von Werkzeugmaschinen zugeschnitten. Sie sorgen für eine prozesssichere Werkstückspannung auf engstem Raum und eröffnen Spielraum beim Werkstückgewicht in der Handhabung. Mit ihrer Grundfläche von 140 mm x 140 mm eignen sie sich für die 6-Seitenbearbeitung in zwei Aufspannungen auf gängigen Werkzeugmaschinen. Die Außenkontur, die Gestaltung der Grundbacken und Abdeckleiste, minimale Spaltmaße und Abdeckstopfen verhindern, dass sich Schmutznester bilden oder Späne und Staub in den Spanner eindringen. www.schunk.com Sicherheitskupplungen Lamellenkupplungen Zahnkupplungen RW-KUPPLUNGEN.DE

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