Ein- und Ausbau

Handhabung

Wälzlager, Wälzlagerteile und Wälzlagerfette Arcanol sind hochwertige Güter und fordern deshalb eine sorgsame Handhabung.

Aufbewahrung von Wälzlagern

Bereits kleine Abweichungen in Funktionsbereichen beeinträchtigen die Leistungsfähigkeit der Lager

Die Leistungsfähigkeit moderner Wälzlager bewegt sich an der Grenze des technisch Machbaren. Nicht nur die Werkstoffe, auch Maß- und Lauf­toleranzen, Oberflächengüten und die Schmierung sind auf maximale Funktion optimiert, so dass bereits kleine Abweichungen in Funktions­bereichen, die beispielsweise durch Korrosion verursacht werden, das Leistungsvermögen beeinträchtigen können. Um die volle Leistungsfähigkeit von Wälzlagern zu erhalten, müssen Korrosionsschutz, Verpackung, Aufbewahrung und Handling aufeinander abgestimmt sein.

Korrosionsschutz und Verpackung sind Teil des Lagers

Korrosionsschutz und Verpackung sind Teil des Lagers und so optimiert, dass sie möglichst alle Eigenschaften des Produktes gleichzeitig „konservieren“. Neben dem Schutz der Oberfläche vor Korrosion sind das Notlaufschmierung, Reibung, Schmierstoffverträglichkeit, Geräuschverhalten, Alterungsbeständigkeit und Verträglichkeit mit Wälzlagerkomponenten (Käfig- und Dichtungswerkstoff).

Aufbewahrungsbedingungen für Wälzlager

Grundvoraussetzung ist ein geschlossener Lagerraum, in dem keine aggressiven Medien einwirken, wie Abgase von Fahrzeugen oder Gase, Nebel, Aerosole von Säuren, Laugen oder Salzen. Direktes Sonnenlicht ist zu vermeiden, da es neben schädlicher UV-Strahlung zu großen Temperaturschwankungen in der Verpackung führen kann. Die Temperatur soll konstant, die Luftfeuchtigkeit möglichst niedrig sein. Temperatursprünge und erhöhte Luftfeuchtigkeit führen zu Schwitzwasserbildung.

Bedingungen zur Aufbewahrung der Wälzlager

Folgende Bedingungen sind einzuhalten:

• frostfreie Lagerung, das heißt eine Temperatur ＞ +5 °C (vermeidet Reifbildung, bis zu 12 Stunden am Tag sind bis maximal +2 °C erlaubt)
• Maximaltemperatur +40 °C (um übermäßiges Ablaufen von Korrosionsschutzölen zu vermeiden)
• relative Luftfeuchtigkeit ≦ 65% (bei Temperaturänderungen maximal bis zu 12 Stunden am Tag bis zu 70%).

Temperatur und Luftfeuchtigkeit müssen permanent überwacht werden. Dies kann durch Datenlogger erfolgen. Die Messungen dürfen nicht länger als 2 Stunden auseinander liegen. Es sind mindestens 2 Messpunkte zu wählen: Der höchste Punkt und der tiefste Punkt mit der Nähe zur Außenwand, an dem Ware gelagert werden kann.

Aufbewahrungszeiten für Wälzlager

Aufbewahrungsdauer maximal 3 Jahre

Wälzlager sollten nicht länger als 3 Jahre aufbewahrt werden. Dies gilt sowohl für offene als auch für befettete Lager mit Deck- oder Dichtscheiben. Speziell befettete Lager sollten nicht zu lange aufbewahrt werden, da Schmierfette ihr chemisch-physikalisches Verhalten während der Aufbewahrung verändern können. Auch wenn die Mindestleistungsfähigkeit erhalten bleibt, können Sicherheitsreserven des Schmierfettes abgebaut werden.

Lager nach Ablauf der Aufbewahrungsfrist überprüfen

In der Regel sind Wälzlager auch nach dem Überschreiten der zulässigen Aufbewahrungszeiten noch verwendbar, wenn die Aufbewahrungs­bedingungen während des Einlagerns und Transports eingehalten wurden. Sind die Bedingungen nicht erfüllt, ist mit kürzeren Aufbewahrungszeiten zu rechnen. Werden die Zeiten überschritten, empfiehlt sich vor der Verwendung des Lagers eine Überprüfung auf Korrosion, den Zustand des Korrosionsschutzöles und des Schmierfettes. Vorstehende Angaben zu Aufbewahrungszeiten sind rein praktische Erfahrungswerte und stellen keine Verlängerung der gesetzlichen oder ggf. vertraglich vereinbarten Gewährleistungsfrist dar.

Aufbewahrung von Wälzlagerfetten mit Arcanol

Die Angaben zur Aufbewahrung von Wälzlagern gelten sinngemäß auch für die Wälzlagerfette Arcanol. Vorausgesetzt ist dabei, dass das Fett in verschlossenen, voll gefüllten Originalgebinden aufbewahrt wird.

Aufbewahrungszeiten für Wälzlagerfette Arcanol

Wälzlagerfette sind nicht unbegrenzt stabil

Wälzlagerfette sind Mischungen aus Öl, Verdicker und Additiven. Solche Mischungen aus flüssigen und festen Stoffen sind nicht unbegrenzt stabil. Sie können während der Aufbewahrung ihre chemisch-physikalischen Eigenschaften ändern und sollten deshalb bald verbraucht werden.

Die Lagerfrist für Arcanol-Fette beträgt 3 Jahre

Arcanol-Schmierfette sind bei Einhaltung der Aufbewahrungs­bedingungen ohne Leistungsverlust 3 Jahre lagerbar. Wie bei Wälzlagern gilt jedoch auch hier, dass die zulässige Aufbewahrungszeit nicht als starre Grenze zu sehen ist. Bei vorschriftsmäßiger Aufbewahrung sind die meisten Fette auch nach 3 Jahren noch verwendbar, wenn kleine Veränderungen in Kauf genommen werden. Im Zweifel empfiehlt sich bei älteren Fetten eine stichprobenartige chemisch-physikalische Überprüfung auf Fettveränderungen. Deshalb können für angebrochene Gebinde keine Aufbewahrungszeiten genannt werden. Wenn angebrochene Gebinde aufbewahrt werden sollen, ist immer die Fettoberfläche glatt zu streichen, das Gebinde luftdicht zu verschließen und so zu lagern, dass der Hohlraum oben liegt. Vermieden werden sollten auf jeden Fall höhere Temperaturen. Vorstehende Angaben zu Aufbewahrungszeiten sind rein praktische Erfahrungswerte und stellen keine Verlängerung der gesetzlichen oder ggf. vertraglich vereinbarten Gewährleistungsfrist dar.

Entnahme der Wälzlager

Entnahmevorgaben beachten

Handschweiß führt zu Korrosion. Hände sauber und trocken halten, gegebenenfalls Schutzhandschuhe tragen. Lager erst unmittelbar vor der Montage aus der Originalverpackung entnehmen. Werden Lager aus einer Sammelpackung mit Trockenkonservierung entnommen, Verpackung sofort wieder schließen, denn die schützende Dampfphase bleibt nur in der geschlossenen Verpackung erhalten. Entnommene Lager sofort ölen oder fetten.

Verträglichkeit, Mischbarkeit

Vorgaben zur Verträglichkeit und Mischbarkeit einhalten

Korrosionsschutzmittel ölig konservierter Lager sind mit Ölen und Fetten auf Mineralölbasis verträglich und mischbar. Die Verträglichkeit ist zu prüfen, wenn synthetische Schmierstoffe oder andere Verdicker als Lithium- oder Lithiumkomplexseifen eingesetzt werden. Bei Unverträglichkeit Korrosionsschutzöl vor der Befettung auswaschen, besonders bei Schmierstoffen auf Basis PTFE/Alkoxifluorether und Polyharnstoffen als Verdicker. Lager auswaschen, wenn der Schmierstoff gewechselt wird oder die Lager verschmutzt sind.

Reinigung der Wälzlager

Geeignete Mittel zum Entfetten und Waschen

Zum Entfetten und Waschen der Wälzlager sind geeignet:

• wässrige Reinigungsmittel, neutral, sauer oder alkalisch. Verträglichkeit alkalischer Mittel mit Aluminiumteilen vor der Reinigung prüfen
• organische Reinigungsmittel wie säure- und wasserfreies Petroleum, Waschbenzin (kein Fahrbenzin), Spiritus, Dewatering-Fluids, Frigen-Ersatzprodukte, chlorkohlenwasserstoffhaltige Reinigungsmittel.

Für die Reinigung sind Pinsel, Bürsten oder faserfreie Lappen zu verwenden. Bei verharzten Öl- oder Fettrückständen empfiehlt sich eine mechanische Vorreinigung und die Behandlung mit einem wässrigen, stark alkalischen Reinigungsmittel. Gesetzliche Vorschriften bei Umgang, Umweltschutz und Arbeitssicherheit beachten. Vorschriften des Herstellers der Reinigungsmittel einhalten. Petroleum, Waschbenzin, Spiritus und Dewatering-Fluids sind feuer­gefährlich, alkalische Mittel ätzend. Die Verwendung von Chlor-Kohlenwasserstoffen ist verbunden mit Gefahren durch Brand, Explosion und Zersetzung sowie mit Gesundheitsgefahren. Diese Gefahren sowie geeignete Schutzmaßnahmen werden im Merkblatt ZH1/425 des Hauptverbandes der gewerblichen Berufsgenossenschaften ausführlich beschrieben. Wälzlager nach dem Reinigen sofort trocknen und konservieren oder fetten.

Richtlinien für den Einbau

Ausführliche Angaben zum Ein- und Ausbau enthalten die Publikationen Montagehandbuch MH 1 und IS 1, Montage und Instandhaltung von Wälzlagern.

Richtlinien einhalten

Die folgenden Richtlinien sind unbedingt zu berücksichtigen:

• Montageplatz weitgehend staubfrei und sauber halten
• Lager vor Staub, Schmutz und Feuchtigkeit schützen. Verunreinigungen beeinflussen den Lauf und die Gebrauchsdauer der Wälzlager nachteilig
• sich vor Beginn der Montage anhand der Zusammenstellungs­zeichnung mit der Konstruktion vertraut machen
• vor dem Einbau prüfen, dass das zur Montage bereitgestellte Lager mit den Angaben auf der Zeichnung übereinstimmt
• Gehäusebohrung und Wellensitz auf Maß-, Form-, Lagegenauigkeit und Sauberkeit prüfen
• prüfen, dass Welle und Gehäusebohrung je eine Schlupfphase von 10° bis 15° haben
• Korrosionsschutz an den Sitz- und Anlageflächen abwischen, aus kegeligen Lagerbohrungen auswaschen
• Sitzflächen der Lagerringe leicht ölen oder mit Festschmierstoff einreiben
• Lager nicht unterkühlen. Schwitzwasserbildung kann zu Korrosion in den Lagern und Lagersitzen führen
• nach dem Einbau die Wälzlager mit Schmierstoff versorgen
• Funktionsprüfung der Lagerung durchführen.

Hilfsmittel für den Einbau

Schläge mit dem Hammer unmittelbar auf die Lagerringe sind unbedingt zu vermeiden.

Einbau nicht zerlegbarer Lager

Beim Einbau nicht zerlegbarer Lager müssen die Montagekräfte immer am fest gepassten Ring angreifen ➤ Bild. Dieser Ring wird auch zuerst montiert. Angreifende Kräfte am lose gepassten Ring würden von den Wälzkörpern übertragen. Das kann Laufbahnen und Wälzkörper beschädigen.

Nicht zerlegbares Lager Festsitz für den Innenring, diesen Ring zuerst montieren

Einbau zerlegbarer Lager

Bei zerlegbaren Lagern ist die Montage einfacher; beide Ringe lassen sich hier einzeln montieren ➤ Bild. Eine schraubende Drehung beim Zusammenbau hilft, Schürfmarken zu vermeiden.

Zerlegbares Lager Festsitz des Innenrings, Einzelmontage der Ringe

Mechanische, hydraulische und thermische Hilfsmittel

Das Einbauverfahren ist von der Lagerart und -größe abhängig

Durch die unterschiedlichen Lagerarten und Baugrößen können Wälzlager nicht grundsätzlich nach der gleichen Methode ein- und ausgebaut werden. 

Mechanische oder hydraulische Montage

Lager kalt aufpressen/auftreiben

Kleinere Lager mit zylindrischen Sitzflächen, die auf ihren Gegenstücken fest sitzen müssen, können bei nicht allzu großen Übermaßen auf die Welle bzw. in das Gehäuse gepresst werden. Dazu eignen sich mechanische oder hydraulische Pressen ➤ Bild.

Hydraulische Presse für den Einbau Einpresskräfte über den Innenring einleiten

Montage kleiner Lager

Kleine Lager können mit einer Schlagbüchse aus Aluminium und ebener Stirnfläche auf die Welle getrieben werden ➤ Bild. Die Schlagbüchse muss dem zu montierenden Lagerring angepasst sein. Beim Einbau dürfen keine anderen Lagerbauteile, wie z. B. Dichtungen, beschädigt werden.

Büchse zum Auftreiben kleiner Lager   Schlagbüchse aus Aluminium

Thermische Verfahren

Lager warm aufziehen

Größere Lager oder Lager, die mit einem großen Übermaß gepasst werden müssen, werden in der Regel mit thermischen Verfahren montiert.

Für die bei Wälzlagersitzen üblichen Übermaße genügt es, die Lager auf etwa +80 °C, höchstens +100 °C anzuwärmen ➤ Bild.

Induktive Anwärm­technologie und Elektroöfen

Zum Anwärmen eignet sich die induktive Anwärmtechnologie ➤ Bild. Hier unterscheidet man zwischen der niederfrequenten Technik (50 Hz bis 60 Hz) und mittelfrequenten Technik (10 kHz bis 25 kHz).

Induktive Anwärmgeräte

Mit den in ➤ Abschnitt beschriebenen induktiven Anwärmgeräten werden Wälzlager schnell, sicher und vor allem sauber auf die Montagetemperatur gebracht ➤ Bild bis ➤ Bild. Die Temperatur wird direkt am Innenring gemessen. Da der Innenring schneller aufheizt als der Außenring, kann das Lager bei nur geringer Erwärmung des Außenrings gleichzeitig auf die Welle und in das Gehäuse gesetzt werden.

Elektroöfen, Ölbad, Heizplatte

Darüber hinaus kann auch ein Elektroofen, ein sauberes Ölbad oder eine thermostatgeregelte Heizplatte, ➤ Bild, zum Einsatz kommen. Bei Elektroöfen und induktiven Anwärmgeräten wird die Temperatur mit einem Temperaturfühler oder Thermostat geregelt und daher sehr genau eingehalten. Das ist wichtig, da die Härte der Ringe durch die Anlasswirkung nicht mit abfallen darf.

Beim Erwärmen von Lagern auf Heizplatten sind alle Lagerteile vor dem Überhitzen zu schützen (z. B. Kunststoffteile, Dichtungen, Schmierstoff) ➤ Bild.

Lager mit Kunststoffkäfig: Anwärmen auf einer Heizplatte   Bei Standardlagern

Montage bei kegeligen Lagersitzflächen

Für einen festen Sitz wird der Innenring axial aufgepresst

Bei kegeligen Sitzflächen erreicht man den erforderlichen festen Sitz dadurch, dass der Innenring axial aufpresst wird. Ob ein genügend fester Sitz erreicht ist, erkennt man an der Aufweitung des Innenrings und damit an der Verminderung der Radialluft oder am axialen Verschiebeweg auf dem Kegel; siehe entsprechende Produktkapitel.

Minderung der Radialluft

Eine Kontrolle des Spiels ist beim Einbau notwendig

Die Radialluftminderung ist die Differenz zwischen der Radialluft vor und dem Lagerspiel nach dem Einbau des Lagers. Zunächst ist die Radialluft zu messen. Beim Aufpressen muss das Radialspiel (Lagerspiel) so lange kontrolliert werden, bis die erforderliche Minderung der Radialluft und damit der gewünschte Festsitz erreicht ist.

Radialluft bei Pendelrollenlagern mit einer Fühlerlehre messen

Das Radialspiel größerer Lager wird mit einer Fühlerlehre gemessen. Bei Pendelrollenlagern ist darauf zu achten, dass gleichzeitig über beide Rollenreihen gemessen wird ➤ Bild.

Nur bei gleichen Luftwerten an beiden Rollenreihen ist gewährleistet, dass der Innenring nicht seitlich zum Außenring versetzt ist.

Radialluft bei Pendelrollenlagern sr =  Radiale Lagerluft

Axialen Verschiebeweg messen

Axialen Verschiebeweg alternativ zur Messung der Radialluft messen

Anstelle der Radialluftverminderung kann auch der axiale Verschiebeweg auf dem Kegel gemessen werden; Werte siehe entsprechende Produkt­kapitel. Beim Wellensitz mit normalem Kegel 1:12 entspricht die axiale Verschiebung etwa dem 15-fachen der Radialluft­minderung.

Der Einbau kleiner Lager mit kegeliger Bohrung erfordert besondere Sorgfalt. Da die Radialluft oft kleiner als das dünnste Messplättchen ist, kann mit der Fühlerlehre nicht mehr gemessen werden. Das Lager wird deshalb möglichst außerhalb des Gehäuses aufgezogen. Es darf dabei nur so weit aufgepresst werden, dass sich der Außenring noch leicht drehen und bei Pendellagern von Hand unter leichtem Widerstand ausschwenken lässt. Die Welle mit montiertem Lager wird in das Gehäuse eingeführt.

Montage der Abziehhülsen

Bei großen Ring­querschnitten sind hohe Einpresskräfte notwendig

Abziehhülsen werden mit einer auf der Welle sitzenden Mutter zwischen Innenring und Welle gepresst und festgehalten. Bei Lagern mit großen Ringquerschnitten sind zum Einpressen erhebliche Kräfte notwendig. In solchen Fällen erleichtert die im ➤ Bild gezeigte Mutter mit Druckschrauben den Einbau.

Druckschrauben immer gleichmäßig über Kreuz anziehen

Damit die Abziehhülse nicht schief eingepresst wird, zieht man die Mutter zunächst nur so weit an, dass der Druckring satt an der Abziehhülse anliegt. Die auf den Umfang gleichmäßig verteilten Druckschrauben werden dann so lange gleichmäßig „über Kreuz“ angezogen, bis die erforderliche Radialluftminderung erreicht ist. Da der Kegel der Abziehhülse selbsthemmend ist, kann die Mutter dann abgenommen werden; mit der Wellenmutter wird die Lage der Abziehhülse gesichert.

Mutter mit Druckring zum Ein­pressen großer Abziehhülsen, Lager mit kegeliger Bohrung   Druckschraube   Wellenmutter   Druckring   Abziehhülse

Beim Einbau von Lagern mit kegeliger Bohrung ist darauf zu achten, dass die Sitzflächen von Hülsenverbindungen nur hauchdünn eingeölt werden. Montagepasten dürfen nicht verwendet werden. Eine stärkere Schmierstoffschicht würde zwar die Reibung verringern und damit den Einbau erleichtern, die Hülsen könnten sich jedoch lösen, wenn die Mutter mit den Druckschrauben nach der Montage entfernt ist. Im Betrieb würde der Schmierstoff allmählich aus der Passfuge gequetscht werden und der feste Sitz des Lagers ginge nach und nach verloren.

Maßnahmen, wenn das Lager nach dem Ausbau wieder eingebaut werden soll

Ist das Wälzlager ausgebaut und soll dieses wieder verwendet werden, genügt es nicht, die Haltemutter in ihre frühere Stellung zu bringen. Bei längerem Betrieb lockert sich nämlich der Sitz, da sich das Gewinde setzt und sich die Flächen glätten. Auch in diesem Fall muss die Radialluftminderung oder der axiale Verschiebeweg, bei Zylinderrollenlagern die Laufbahnaufweitung, erneut gemessen werden.

Einbau größerer Lager mit Hydraulikmutter

Es gibt Ringkolbenpressen für alle gängigen Hülsen und Wellengewinde

Bei der Montage größerer Lager ist es sinnvoll, zum Aufschieben des Lagers oder zum Einpressen der Hülse eine Hydraulikmutter (Ringkolbenpresse) zu benutzen ➤ Bild. Hydraulikmuttern gibt es für alle gängigen Hülsen und Wellengewinde. Auch durch das beschriebene Hydraulikverfahren wird der Einbau, vor allem aber der Ausbau vereinfacht.

Hydraulikmutter (Ringkolbenpresse) zur Montage von Lagern mit kegeliger Bohrung   Hydraulikmutter

Spielregulierung beim Einbau

Die voreingestellte Lagerluft ergibt nach dem Einbau das gewünschtes Lagerspiel

Bei manchen Lagerungen wird ein bestimmtes, durch die Konstruktion und Temperaturverhältnisse notwendiges Radial- und Axialspiel bei der Montage eingestellt, ggf. auch Spiel Null oder leichte Vorspannung. Bei Großserien werden zunehmend Lagereinheiten eingebaut, deren Lagerluft so voreingestellt ist, dass sich im eingebauten Zustand das gewünschte Spiel ergibt; siehe Produktkapitel und MH 1.

Hilfsmittel für den Ausbau

Ein Festsitz erschwert den Lagerausbau

Das Abziehen eines mit Festsitz eingebauten Wälzlagers ist nicht immer einfach, besonders wenn sich Passungsrost gebildet hat. Defekte Wälz­lager können durch Trennen oder Sprengen der Ringe demontiert werden.

Sollen die Lager wieder verwendet werden, muss die Abpresskraft immer am festsitzenden Lagerring angreifen ➤ Bild.

Falsche Demontage: Die Wälzkörper müssen Abziehkräfte übertragen

Ausbau nicht zerlegbarer Lager: Das Werkzeug muss am festsitzenden Ring angreifen

Bei nicht zerlegbaren Lagern wird zunächst der mit Schiebesitz gepasste Ring von seiner Sitzfläche abgezogen ➤ Bild. Anschließend wird der mit Festsitz gepasste Ring abgedrückt. Dabei müssen die Werkzeuge am festsitzenden Lagerring angreifen ➤ Bild und ➤ Bild. Damit die Abziehvorrichtung am Innenring angreifen kann, sind in der Wellenschulter Abziehnuten angebracht ➤ Bild.

Einfacherer Ausbau mit stationärer Presse

Einfacher ist der Ausbau der Wälzlager, wenn zum Abpressen eine ortsfeste Presse benutzt wird ➤ Bild.

Ausbau nicht zerlegbarer Lager   Mit Schiebesitz gepasster Lageraußenring

Abziehvorrichtung mit Zugankern   Zuganker

Abziehvorrichtung mit verstellbaren Armen   Abziehnuten in der Wellenschulter

Abpressen eines Kugellagers mit ortsfester (stationärer) Presse

Kugellagerabzieher mit Klemmstück

In Fällen, in denen der Innenring an der Wellenschulter anliegt und dort keine Abziehnuten vorgesehen sind, können Kugellager, Kegelrollenlager und Zylinderrollenlager mit Hilfe eines Abziehers mit Klemmstück abgezogen werden. Beim Kugellagerabzieher greift das in den Abzieher eingesetzte Klemmstück mit fingerartigen Vorsprüngen zwischen den Kugeln an die Laufbahnkante des Innenrings ➤ Bild.

Das Klemmstück ist Teil einer Spannzange, das mit einem konischen Klemmring gegen den Innenring verspannt wird. Das Abziehen erfolgt über eine Zugspindel. Mit dem Abzieher können auch Lager, die noch im Gehäuse eingebaut sind, von der Welle abgezogen werden.

Kugellagerabzieher mit Klemmstück

Weitere Vorkehrungen an der Anschlusskonstruktion für den Einsatz von Ausbauwerkzeugen

Die Beispiele zeigen, dass bereits bei der Konstruktion der Anschlussteile berücksichtigt werden muss, dass die Abziehwerkzeuge angesetzt werden können. Bei einem festsitzenden Innenring muss die Stirnfläche zugänglich sein. Das kann z. B. durch die Begrenzung des Wellenschulterdurchmessers erreicht werden oder durch Anbringen von Nuten in der Wellenschulter ➤ Bild und ➤ Bild. Abstandsringe oder Labyrinthringe sind so auszubilden, dass sie beim Abziehen nicht stören.

Aussparungen oder Gewindebohrungen für Abdrückschrauben vorsehen

Das Gleiche gilt für die Gestaltung des Gehäuses. Topfförmige Gehäuse mit einer festen Stirnwand werden zwar aus Festigkeitsgründen ver­wendet, erschweren aber den Ausbau des Lageraußenrings. Bei festen Schultern sollten Aussparungen oder Gewindebohrungen für Abdrückschrauben vorgesehen werden ➤ Bild und ➤ Bild.

Nuten in der Gehäusewand zum Ansetzen des Abziehwerkzeugs   Nut

Druckschrauben in der Gehäusewand zum Abdrücken des Lagerrings   Druckschraube

Zerlegbare Lager

Zerlegbare Lager vereinfachen den Ausbau

Die Forderung eines einfachen Lagerausbaus beeinflusst mitunter auch die Auswahl des Lagers. So werden zerlegbare Lager wie Schulterkugel­lager, Kegelrollenlager, Zylinderrollenlager und Nadellager durch ihren einfachen Ausbau oft anderen Lagerbauarten vorgezogen.

Abziehhülse

Verfahren zum Ausbau einer Abziehhülse

Auch die Abziehhülse ist ein Hilfsmittel zur Erleichterung der Demontage. Beim Ausbau der Hülse kann anstelle der sonst üblichen Abdrückmutter in schwierigen Fällen – vor allem bei großen Lagern – eine Mutter mit vergüteten Druckschrauben oder eine Hydraulikmutter verwendet werden ➤ Bild.

Ausbau einer Abziehhülse   Abdrückmutter   Vergütete Druckschrauben   Hydraulikmutter

Besondere Verfahren für den Ein‑ und Ausbau

Hydraulische Verfahren oder induktive Erwärmung eignet sich zur Überwindung hoher Haftreibung

In der Praxis verursacht die große Haftreibung in den Sitzflächen festsitzender Lager beim Abziehen oft Schwierigkeiten. Hat sich in der Passfuge Passungsrost gebildet, fressen die Passflächen beim Abpressen oft. Dem kann man mit der induktiven Erwärmung oder – bei größeren Lagern – mit hydraulischen Montageverfahren begegnen.

Hydraulische Verfahren

Öl zwischen den Sitz­flächen weitet den Lagerring geringfügig auf

Bei hydraulischen Montageverfahren wird Öl zwischen die Sitzflächen des Lagerfestsitzes gepresst, das den Lagerring leicht aufweitet ➤ Bild. Dabei hebt der Flüssigkeitsfilm den Kontakt der Passteile so weit auf, dass diese mit geringem Kraftaufwand und ohne Gefahr einer Oberflächenverletzung verschoben werden können.

Das Hydraulikverfahren eignet sich bei zylindrischen Passteilen nur zur Demontage. Konische Passteile können mit dem Hydraulikverfahren jedoch montiert und abgezogen werden ➤ Bild.

Bei der Demontage löst sich der Innenring schlagartig. Er muss deshalb axial gesichert werden.

Prinzip der Hydraulikmontage   Bei zylindrischen Sitzflächen   Bei kegeligen Sitzflächen

Notwendig sind Ölnuten, Zuführungskanäle und Anschlussgewinde

Für das Einpressen des Öls müssen Ölnuten und Zuführungskanäle sowie Anschlussgewinde für die Druckerzeuger vorgesehen werden ➤ Bild. Bei Spann- und Abziehhülsen gibt es Ausführungen, die diese Kanäle bereits haben ➤ Bild.

Ölkanäle und -nuten in einer kegeligen Welle B =  Breite des Lagers   Ölnut

 

Spann- und Abziehhülsen mit Ölkanälen   Ölkanal

Ölinjektor für Lager mit kegeliger Bohrung und kegeligem Wellenzapfen

Beim Ein- und Ausbau von Lagern mit kegeliger Bohrung, die auf einen kegeligen Wellenzapfen montiert werden, genügt ein einfacher Ölinjektor ➤ Bild. Bei zylindrischen Passflächen und bei Spann- und Abziehhülsen muss wegen des Ölverlusts, der an den Rändern der Pass­flächen auftritt, mehr Öl eingepresst werden. Dazu kann eine Zweistufen-Handkolbenpumpe mit bis zu 1 600 bar Öldruck verwendet werden ➤ Bild.

Ölinjektor und Ventilnippel

 

Zweistufen-Handkolbenpumpe Bis 1 600 bar Öldruck

Induktive Erwärmung

Aufweitung der Ringe durch induktive Erwärmung

Neben dem Hydraulikverfahren hat die Aufweitung von Lagerringen durch induktive Erwärmung eine größere Bedeutung für die Wälzlagermontage erlangt und ist gegenwärtig Stand der Technik. ➤ Bild zeigt eine tragbare Vorrichtung (feste Spule), die beim Ein- und Ausbau von Zylinderrollenlager-Innenringen verwendet wird. In ➤ Bild ist der flexible Induktor für die Mittelfrequenztechnik zu sehen. Diese Induktoren erwärmen Wälzlager oder andere ringförmige Stahlteile selbst an schwer zugänglichen Stellen sicher und zuverlässig. Durch die gezielte Wärme­einbringung und die hohe Energiedichte ermöglicht die Mittelfrequenztechnik eine kurze Anwärmzeit und ein umweltschonendes Anwärmen.

Durch schnelle, lokale Erwärmung geht nur wenig Wärme in die Welle über

Beim Einsatz von festen Spulen ist für jede Ringgröße eine eigene Vor­richtung erforderlich. Die Erwärmung geht so rasch, dass beim Ausbau nur wenig Wärme in die Welle übergeht und sich zuvor festsitzende Innenringe leicht von der Welle lösen.

Das Verfahren ist wirtschaftlich, wenn Zylinderrollenlager-Innenringe in großen Stückzahlen montiert werden oder wenn große Lager – wie im Walzwerk beim Wechseln der Walzen – häufiger ausgebaut und wieder eingebaut werden müssen.

Induktive Anwärmgeräte für abgedichtete und befettete Lager

Zwei andere induktive Anwärmgeräte, mit denen komplette Wälzlager beliebiger Bauart für den Einbau erwärmt werden, zeigt ➤ Bild. Mit diesen Vorrichtungen können auch abgedichtete und gefettete Lager erwärmt werden.

Die Geräte arbeiten nach dem Transformator-Prinzip, wobei das Lager wie eine kurzgeschlossene Sekundärwicklung wirkt. Solange der Primärstrom eingeschaltet ist, wird im Lager ein Kurzschlussstrom induziert, der das Lager auf +80 °C oder auf eine vorwählbare Temperatur erwärmt. Die Anwärmzeit dauert je nach Größe wenige Sekunden bis wenige Minuten. Anwärmgeräte sind für die üblichen Netzspannungen erhältlich. Auch Schrumpf- und Labyrinthringe oder andere ringförmige Metallteile können damit erwärmt werden.

Induktives Anwärmgerät mit Mittelfrequenztechnik

Induktionsanlage mit flexiblem Induktor

Induktive Anwärmgeräte für den Einbau kompletter Wälzlager   Tischgerät für Lager ab 10 mm Bohrungsdurchmesser   Standgerät für Lager bis 400 kg Gewicht