Spannlager
Charakteristika der Spannlager
Spannlager bzw. Y-Lager sind montagefertige Baueinheiten, welche in der Ausführung als Stehlager oder Flanschlagereinheiten verfügbar sind. Sie setzen sich aus einem einreihigen Rillenkugellager mit kugeliger Außenmantelfläche und beidseitigen Abdichtungen zusammen. Spannlager sind vorgefettet und lassen sich häufig mittels Schmierstoffzuführung im Gehäuse befetten. Fluchtungsfehler können durch die statische Pendelfunktion zwischen Außenring und Gehäuse ausgeglichen werden.
Befestigungsmöglichkeiten am verbreiterten Innenring erleichtern eine einfache und schnelle Montage auf der Welle. Häufige Arten der Befestigung auf der Welle stellen die Gewindestift-Befestigung und die Exzenterring-Befestigung dar. Je nach Ausführung des Spannlagers werden Gehäuselager-Einheiten mit Hilfe von Gewindestiften im Innenring, Exzenterring und Gewindestift, Spannhülse, Presspassung oder über eine profilierte Bohrung auf der Welle befestigt. Welche Befestigungsmethode am geeignetsten ist, hängt vom jeweiligen Anwendungsfall ab. Hierbei sind neben der maximal zulässigen Drehzahl auch die Drehrichtung der Welle und das Laufverhalten sowie die Einwirkung axialer Belastungen zu berücksichtigen.
Befestigungsmöglichkeiten der Spannlager
Befestigung mit Gewindestiften
Gewindestifte als Befestigungsmöglichkeit gehören zu der einfachsten und wirtschaftlichsten Befestigungsmöglichkeit. Dabei ist der Innenring mit zwei um 120° versetzten Gewindestiften ausgestattet. Beim Anziehen beider Innensechskantschrauben verspannt sich der Innenring auf der Welle und fixiert die Einheit. Beim Anziehen ist auf das empfohlene Anziehdrehmoment zu achten. Diese Art der Befestigung für Spannlager ist für nicht allzu hohe Lasten auch bei wechselnder Drehrichtung geeignet.
Befestigung mit Exzentring
Bei der Exzenterring-Befestigung für Spannlager wird der Exzenterring über den Innenringbund geschoben und in Drehrichtung der Welle gedreht, bis er sich festklemmt. Es ist darauf zu achten, dass der Exzentring in Drehrichtung der Welle verspannt und schließlich mit einem Gewindestift gesichert wird. Bei höheren Drehzahlen ist der Exzenterring nur dann geeignet, wenn die Drehrichtung konstant bleibt, denn bei wechselnden Drehrichtungen kann sich der Exzentring lösen. Bei dieser Methode muss aufgrund des zusätzlichen Bauteils der größere Bauraum beachtet werden.
Befestigung mit Spannhülsen
Ähnlich wie Pendelrollenlager können auch Lagereinsätze eine kegelige Bohrung haben. Zur Montage dieser Lagereinsätze werden i.d.R. Spannhülsen verwendet. Spannhülsen sind allgemein eine sehr sichere Befestigungsmethode. Bei der Montage wird das Lager auf die Hülse aufgeschoben, bis die empfohlene Verminderung der radialen Lagerluft erreicht ist. Die Einstellung des richtigen Lagerluftwertes ist entscheidend für die Lebensdauer der Lagerung. Mit dem Sicherungsblech und der Nutmutter wird das Lager in dieser Position gesichert. Bei dieser Befestigungsmethode profitiert man von einer sehr hohen Haltekraft, einem vibrationsarmen Lauf und höheren Drehzahlen.
Weitere Befestigungsmöglichkeiten
Die Spannlager können auch mit einer Presspassung auf der Welle befestigt werden. Hierbei muss die sogenannte Umgebungskonstruktion wie bei Standardrillenkugellagern ausgeführt sein. Die Eigenschaften der Lagerung (Drehrichtung, Drehzahl usw.) sind dann identisch mit denen von Standardlagern.
Bei Spannlager mit profilierter Bohrung findet die Befestigung bzw. Verdrehsicherung auf der Welle durch einen Formschluss statt. Diese Spannlager sind für Lagerungen prädestiniert, bei denen die Welle extrem hohe Momente übertragen muss und dies ausschließlich durch Vierkant- oder Sechskantwellen möglich ist. Diese Art des Lagers wird mit Plustoleranz in der Bohrung gefertigt, wodurch sie besonders einfach zu montieren und demontieren sind. Sie werden über Umbauteile auf der Welle axial festgelegt.
Spannlager-Gehäuse
Spannlager-Gehäuse gibt es in den Varianten der Stehlager-, Flanschlager- und Spannlagerkopfgehäuse. Sie bestehen wahlweise aus Polyamid bzw. Polyester, Grauguss oder Stahlblech. Gehäuselager-Einheiten mit Gehäusen aus Stahlblech lassen keine hohen Belastungen zu, sind nur für moderate Drehzahlen geeignet und können nicht nachgeschmiert werden. Da die Spannlager-Gehäuse zweiteilig sind, sind sie einfach zu montieren und ebenso kostengünstig zu erwerben. Sie werden primär in Anwendungen genutzt, in denen ein niedrigeres Gewicht von höherer Bedeutung als die Tragfähigkeit des Gehäuses ist.
Im Gegensatz dazu sind Spannlager-Gehäuse aus Guss einteilig und können deutlich höhere Radial- und Axial- wie auch Stoßbelastungen aufnehmen. Aus diesem Grund sind sie für Lagerungen geeignet, die hohe Belastungen aufnehmen müssen. Sie sind ebenso nachschmierbar, weshalb sie bei Anwendungen mit hohen Drehzahlen und erforderlicher Nachschmierung verwendet werden.
Die erlaubten Drehzahlen bei Gehäuselager-Einheiten sind in erster Linie von der Art der Befestigung auf der Welle wie auch der Art der Abdichtung abhängig. Generell sind mit den konzentrischen Befestigungsmethoden der Spannlager durch Spannhülse oder Passungssitz höhere Drehzahlen möglich. Im Falle von Spannlagern mit Gewindestiftbefestigung bzw. mit Exzenterringbefestigung hat die gewählte Wellentoleranz zusätzlich Einfluss auf die zulässige Drehzahl. Je höher die jeweilige Toleranzklasse, desto niedriger ist die zulässige Drehzahl. Gehäuselager-Einheiten sind für gezogene Wellen der Qualität h6 bis h9 geeignet.
Die Bohrungen bei Spannlagern werden im Gegensatz zu metrischen Standardlagern mit einer Plus-Toleranz hergestellt. Darauf ergeben sich für Wellen mit h-Toleranzen Übergangs- bzw. Schiebesitze.
Durch den kugeligen Sitz der Außenringe im Gehäuse und der Befestigung auf der Welle lassen Gehäuselager-Einheiten normalerweise keine Ausbildung einer Fest- und Loslagerung zu. Der jeweilige Lagerabstand darf somit nicht sehr groß sein, oder die gesamte Anordnung muss so gewählt werden, dass eine axiale Nachgiebigkeit garantiert ist. Ist eine axiale Verschiebbarkeit aber zwingen notwendig, können in die Gewindebohrungen Schrauben mit Zapfen eingesetzt werden, die in eine Wellennut eingreifen.
PACH Systems bietet Ihnen eine große Produktauswahl unterschiedlicher Spannlager an. Hierzu arbeiten wir mit unseren langjährigen Partnern zusammen. Bitte teilen Sie uns Ihre Wünsche über unser Kontaktformular mit. Gerne unterbreiten wir Ihnen ein unverbindliches Angebot oder setzen uns zur detailgenauen Absprache mit Ihnen in Verbindung.
