Axial-Lager

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Um in den verschiedensten Anwendungsbereichen Kräfte in Wellenrichtung aufzunehmen, die von einer oder beiden Seiten auftreten, sind die Lager mit unterschiedlichen Wälzkörpern verfügbar:

1. Mit Kugeln, als Axial-Rillenkugellager und Axial-Schrägkugellager.
2. Mit Rollen, als Axial-Zylinderrollenlager und Axial-Pendelrollenlager.
3. Oder mit Nadeln, als Axial-Nadellager.

Durch ihre Konstruktion eignen sich Axial-Lager (Drucklager)  nur für geringe Drehzahlen mit niedrigen Fliehkräften. Es werden jedoch sehr hoher Steifigkeiten erreicht.  Axial-Rillenkugellager eignen sich für niedrige bis mittlere rein axialen Belastungen.  Für höhere Drehzahlen kommen Axial-Schrägkugellager zum Einsatz.  Bei mittleren bis hohen Axiallasten eignen sich Rollen (Axial-Zylinderrollen, Axial-Pendelrollen) und Nadeln (Axial-Nadellager) als Wälzkörper. Für den Einsatz bei besonderen Bedingungen bei begrenztem Platz und auf dünnen Wellen gibt es außerdem Miniatur Axial-Kugellager unter 10mm Wellendurchmesser mit einer Laufbahnrille.

Axial-Lager gibt es in einer Vielzahl von Ausführungen, Baureihen und Größen, in metrischen und zölligen Abmessungen. Sie sind somit für die unterschiedlichsten Betriebsbedingungen und Anwendungsfälle geeignet.

Axial-Rillenkugellager

Axial-Rillenkugellager gibt es einseitig und zweiseitig wirkend. Beide Ausführungen nehmen hohe axiale Kräfte auf.
Einseitig wirkende Axial-Rillenkugellager bestehen aus einer Wellenscheibe, einer Gehäusescheibe und dem von einem Käfig gehaltenen Kugelsatz. Aufgrund ihrer Konstruktion sind die Lager nicht selbsthaltend. Der Einbau der Lagerteile erfolgt getrennt und ist deshalb sehr einfach. Einseitig wirkende Axial-Rillenkugellager nehmen Axialbelastungen in einer Richtung auf und können die Welle nach einer Seite hin abstützen. Radial dürfen sie jedoch nicht belastet werden.

Zweiseitig wirkende Axial-Rillenkugellager setzen sich aus einer Wellenscheibe, zwei Gehäusescheiben und zwei von Käfigen gehaltenen Kugelsätzen zusammen. Sie sind konstruktionsbedingt nicht selbsthaltend. Die Lagerteile sind getrennt und somit sehr einfach einzubauen. Die Gehäusescheiben und Kugelsätze entsprechen den einseitig wirkenden Lagern.

Axialbelastungen können in beiden Richtungen aufgenommen werden. Somit können die Lager als Festlager die Führung der Welle nach beiden Seiten hin übernehmen. Eine radiale Belastung ist jedoch nicht zugelassen.

Axial-Schrägkugellager

Axial-Schrägkugellager gibt es als einseitig und zweiseitig wirkende Lager. Sie sind nicht selbsthaltend, d.h. der Einbau der einzelnen Lagerteile kann getrennt voneinander erfolgen. Sie wurden speziell zur Lagerung der Drehteller in Drehtischen von Bohrtürmen entwickelt, können jedoch auch für andere Lagerungsfälle eingesetzt werden.

Ihre Eigenschaften und Vorteile: Aufnahme axialer und radialer Belastungen, hohe Tragfähigkeit und axiale Steifigkeit, geringe Lagerreibung und Eignung für Höchstdrehzahlen. Zusätzlich sind hochgenaue Axial-Schrägkugellager verfügbar, die vor allem für den Einsatz in Werkzeugmaschinen konzipiert sind. Axial-Schrägkugellager gibt es in ein uns-mehrreihigen Ausführungen. (Mi)

Axial-Zylinderrollenlager

Der Aufbau besteht in der Regel aus einer Wellen- und einer Gehäusescheibe sowie dem Axial-Rollenkranz. Diese Lagerteile sind auch lose lieferbar. Die Rollenkränze bestehen aus einem formstabilen Käfig mit der größtmöglichen Anzahl an Zylinderrollen. Die Rollen haben äußerst geringe Durchmesserabweichungen und an den Enden schwach gekrümmte Mantellinien. Dies stellt eine gleichmäßige Lastaufnahme über die Rollenlänge sicher und vermeidet Kantenspannungen an den Rollenenden.

Axial-Zylinderrollenlager können hohe Axialbelastungen und Stoßbelastungen aufnehmen, dürfen radial jedoch nicht belastet werden. Trotz ihres geringen axialen Platzbedarfs ist eine sehr steife, stoßunempfindliche Lagerung sichergestellt. Die einseitig wirkenden Lager sind zur Aufnahme von Axialbelastungen aus einer Richtung geeignet. Sie werden vor allem dort verwendet, wo die Tragfähigkeit von Axial-Rillenkugellagern nicht mehr ausreicht.

Axial-Pendelrollenlager

Der Aufbau des Lagers ist dem radialen Pendelrollenlager ähnlich, es wird jedoch nur eine Reihe von Wälzkörpern verwendet. Die Laufbahnen haben eine sphärischen Form, wodurch sowohl hohe Axiallasten aufgenommen als auch Fluchtfehler korrigiert werden können. Der Einbau der Wellenscheibe mit Rollenansatz und der Gehäusescheibe erfolgen getrennt, die Konstruktion ist nicht selbsthaltend.

Axial-Pendelrollenlager übertragen die Belastungen schräg zur Lagerachse von einer Laufbahn auf die andere. So können im Gegensatz zu anderen Axiallagern Radialbelastungen bei gleichzeitig wirkenden Axialbelastungen aufgenommen weren.

Dieser vielseitige Lagertyp hat die Eigenschaft, höchste Axialbelastungen mit gleichzeitig relativ hohen Drehzahlen zu meistern. Die winkelbewegliche Lagerbauart kann (wie beim Radial-Pendelrollenlager) kann das Durchbiegen der Welle und Fluchtungsfehler der Welle zum Gehäuse ausgleichen. Typisch für diese Lagerbauart sind die äußerste Robustheit und die Anwendung in enormen Dimensionen, z. B. in Drehbrücken.

Axial-Kegelrollenlager

Die sehr steifen, stoßunempfindlichen Lager mit geringem axialem Platzbedarf sind axial sehr hoch belastbar. Sie sind als einseitig und auch als zweiseitig wirkende Lager verfügbar. 

Für Druckspindeln in Walzgerüsten gibt es auch vollrollige Axial-Kegelrollenlager. Je nach Anwendungsfall kommen unterschiedliche Ausführungen mit Stahl- oder Messingkäfigen zum Einsatz.

Axial-Nadellager
Die sehr flache Bauweise lässt Lagerungen bei kleinem und kleinstem axialen Raum zu. Dabei ermöglichen die Lager hohe Tragzahlen für rein axiale Belastungen und eine stoßunempfindliche und steife Lagerung. Durch die filigranere, flache Bauweise und den Einsatz von Nadelrollen können diese Lager jedoch weniger starke Axialkräfte aufnehmen als vergleichsweise Axial-Zylinderrollenlager.

Die Lager bestehen aus einem formstabilen Käfig, in dem eine möglichst große Anzahl Nadelrollen sicher geführt werden kann. Käfig und Nadelrollen bilden den Axial-Nadelkranz. Üblicherweise sind die angrenzenden Maschinenteile selbst als Laufbahnen nicht geeignet. Deshalb stehen für jeden Axial-Nadelkranz entsprechend harte und geschliffene Lagerscheiben zur Verfügung, die bei der Kombination mit den Axial-Nadelkränzen für die Lagerungen optimale und wirtschaftliche Lösungen ermöglichen. Gerade wegen dieser vielen Kombinationsmöglichkeiten sind alle Lagerteile nur einzeln lieferbar.

Axial-Nadellager eignen sich bevorzugt, wenn

• einseitig hohe Axialkräfte wirken und keine Radiallasten auftreten
• die Tragfähigkeit vergleichbarer Axial-Rillenkugellager nicht mehr ausreicht und die sehr hohe axiale Belastbarkeit der Axial-Zylinderrollenlager noch nicht erforderlich ist
• nur ein äußerst geringer axialer Bauraum zur Verfügung steht
• der Einbau der Lagerteile getrennt erfolgen kann oder muss

Kombinierte Axial-/Radial-Lager

Um zusätzlich auch radiale Belastungen aufzunehmen, gibt es einbaufertige Präzisionslager wie zum Beispiel Axial-Radial-Rollenlager, die radiale und axiale Lasten sowie Kipp-Momente ohne Spiel aufnehmen. Sie sind für Unterstützungssysteme mit hoher Funktions- und Betriebspräzision geeignet, z. B. bei Drehtischen, Fräsköpfen und Wendespannern.

Auch Nadellager gibt es in kombinierter Ausführung. Sie sind extrem kompakt gebaut mit einem axial belastbaren Wälzlagerelement und nehmen hohe radiale und einseitig axiale Kräfte auf. Ihre Belastbarkeit steigt je nach Baureihe.

Beispiele für Anwendungen, in denen verschiedene Axial-Lager, auch Drucklager genannt, eingesetzt werden:

Axial-Rillenkugellager:

• Industriegebläse
• Industriepumpen
• Metallbe- und Verarbeitung
• Industriegetriebe
• Bergbau, Mineralaufbereitung und Zementproduktion

Axial-Zylinderrollenlager:​

• Materialtransport
• Industriegetriebe
• Werkzeugmaschinen
• LKW, Sattelauflieger und Busse

Axial-Nadellager:​

• Werkzeugmaschinen
• Pkw und Leichttransporter
• LKW, Sattelauflieger und Busse
• Motorräder und Trikes

Axial-Pendelrollenlager:​

• Getriebe für den allgemeinen Maschinenbau
• Metallbe- und Verarbeitung
• Zellstoff- und Papierindustrie
• Industriegebläse
• Schifffahrt
• Bergbau, Mineralaufbereitung und Zementproduktion

Axial-Kegelrollenlager:​

• Materialtransport
• Industriegetriebe
• Werkzeugmaschinen
• LKW, Sattelauflieger und Busse

Axial-Schrägkugellager:​

• Gewindetriebe
• Steuerlager für Fahrräder. Sie ermöglichen die die Lenkung des Fahrrads und Drehung der Gabel. Beim Lenken nehmen sie hohe radiale und axiale Kräfte auf. Die hochwertige Bauteile lagern das Schaftrohr der Gabel im Fahrradrahmen (jeweils am oberen und unteren Ende des Steuerrohrs) und bilden zusammen den Steuersatz.

• Axial-Lager aus Wälzlagerstahl
  Die kostengünstigen Lager halten sehr hohen Traglasten stand und eignen sich für Temperaturen von ca. -10 bis +125 °C. Der Wälzlagerstahl ist verschleißfest, stoßfest, leitfähig und magnetisch. Die Käfige gibt es aus Messing, Stahlblech oder Polyamid.
• Axial-Lager aus Edelstahl
  Diese Lager sind korrosionsbeständig, hygienisch, magnetisch und bieten hohe Traglasten. Sie sind für einen Temperaturbereich von ca. -20 bis +125 °C zulässig. Die Käfige gibt es aus Messing, Stahlblech oder Polyamid.
• Axiallager aus Kunststoff sind im Gegensatz zu Axiallagern aus Metall besonders leicht. Sie zeichnen sich durch einen leichten Lauf, geringe Reibung und niedrige Verschleißwerte aus. Da sie keiner zusätzlichen Schmierung bedürfen, sind sie sauber und eignen sich ideal für Anwendungen in der Medizin- und Verpackungstechnik sowie bei Anwendungen mit Lebensmittelkontakt und vielen weiteren Branchen. (Quelle: Axiallager aus Kunststoff | igus®)

Für außergewöhnliche Anforderungen sind Standardlager nicht immer optimal. Mit spezialbeschichteten Lagern lässt sich hier eine höhere Leistung und und Lebensdauer realisieren. Durch eine optimal abgestimmte Oberflächenbehandlung (z. B. Wärmebehandlungen: Martensitische Härtung (Standard), Bainitische Härtung und Einsatzhärtung) können die Lagerkomponenten höhere Ansprüche erfüllen, zum Beispiel im Hinblick auf Kriterien wie:

• Korrosionsbeständigkeit 
• Verschleißfestigkeit
• Oberflächenhärte
• Oberflächenrauheit
• Reibung (reduziert oder erhöht)
• Gleit- und Notlaufverhalten
• Benetzungsfähigkeit (reduziert oder erhöht)
• Elektrische Isolierung
• Chemische Beständigkeit
• Ästhetische Anforderungen
• Wasserstoffbarriere