Wissenstransfer bei ASKUBAL

Der Unterschied zwischen den Bauformen sind die Anlagefläche für die Nabe (ASK 131, 133 und 134) und die erforderliche  Größe des Ringspaltes zwischen Welle und Nabe. Die Kräfte / Drehmomente die übertragen werden können, hängen von der Reibfläche und der Anzahl und Größe der Spannschrauben ab.

In den Datenblättern werden für jede Verbindung die Anzugsmomente der Schrauben und die daraus resultierende, maximale axiale Kraft oder das maximal übertragbare Drehmoment angegeben.

Die angegebenen Werte berechnen sich aus der durch die Schraubenvorspannung resultierenden Flächenpressung. Diese in Kombination mit den Reibwerten, ergeben eine maximale Kraft die übertragen werden kann. Die maximale axiale Kraft kann nur dann übertragen warden, wenn das Drehmoment = 0 ist und das maximale Drehmoment wird bei axialer Kraft = 0 übertragen.

Bei Kombinationen von axialer Kraft und Drehmoment, muss die sich daraus resultierende Kraft berechnet warden. Diese muss kleiner sein als die maximal übertragbare Reibkraft. Die maximal übertragbare Reibkraft ergibt sich aus der Flächenpressung und den Reibwerten.

Die Angaben für die maximale axiale Kraft oder das maximale Drehmoment gelten für ideale Bedingungen. Im Betrieb müssen die Kräfte deutlich darunter liegen. Unter anderem müssen durch entsprechende Sicherheitsabschläge die folgenden Betreibsbedingungen berücksichtigt werden:

• Anfahrmomente
• Stöße
• Erschütterungen Vibrationen
• Setzung / Glättung der Oberfläche
• wechselnde Lastrichtung

Die Vorspannkraft der Schrauben kann durch Setzung nachlassen, es empfiehlt sich daher in jedem Fall eine regelmäßige Kontrolle der Anzugsmomente vorzunehmen.

Gelenklager sind einbaufertige Lagerelemente auf Gleitlagerbasis, sie übertragen statische und dynamische Belastungen sie gewährleisten räumliche Einstellbewegungen zwischen Welle und Gehäuse (Pendelgleitlager). Sie ermöglichen Schwenk-, Kipp- und Umlaufbewegungen bei relativ niedrigen Gleitgeschwindigkeiten.
Die Vorteile sind das Fertigungsbedingte Fluchtungsfehler ausgeglichen werden können,
Konstruktionsbedingte Schiefstellungen werden ermöglicht. Die Kantenpressung und dadurch übermäßige Bauteilbeanspruchung entfällt und größere Fertigungstoleranzen werden ermöglicht.

Gelenklager werden in den unterschiedlichsten Bereichen eigesetzt, wie z.B.:

• Pneumatik und Hydraulik
• Maschinenbau
• Schienenfahrzeuge
• Motorrad und Fahrzeugbau
• Luft- und Raumfahrttechnik
• Medizintechnik

Mehr zu den allgemeinen Anwendungsfällen erfahren Sie in unserer Branchenübersicht.

Häufig stellt sich Frage, wann setzt man ein wartungspflichtiges Gelenklager und wann ein wartungsfreies ein.

Wartungspflichtige Gelenklager werden bevorzugt bei:

• wechselnden Belastungen
• mittleren bis großen Schwenkbewegungen
• mittleren Gleitgeschwindigkeiten

Sie sind nur bedingt geeignet bei:

• einseitigen Belastungen
• langsamen Schwenkbewegungen

Wartungsfreie Gelenklager werden bevorzugt bei:

• einseitigen Belastungen
• kleinen bis mittleren Schwenkbewegungen

Sind nur bedingt geeignet bei:

• wechselnde Belastungen
• einseitige hohe Stoßbelastungen

Wartungspflichtig:
Gleitpaarung Stahl auf Bronze

Innenring:    
mit kugeliger Außenform ist aus gehärtetem Wälzlagerstahl.
Außenring:
mit hohlkugeliger Innenform ist aus einem weicheren Gleitwerkstoff mit integrierter radialer Schmiernut und Schmierbohrung.
Herstellung:
Kaltumformung des ursprünglich zylindrischen Außenrings um den gehärteten Innenring.

Gleitpaarung Stahl auf Stahl:

Innenring:
mit kugeliger Außenform ist aus gehärtetem Wälzlagerstahl.
Außenring:    
mit hohlkugeliger Innenform aus gehärtetem Wälzlagerstahl wird nach der Bearbeitung gesprengt.
Herstellung:
der Innenring wird in den gesprengten Außenring gedrückt.


Wartungsfrei:
Gleitpaarung Stahl auf PTFE-Metallgewebe

Innenring:
mit kugeliger Außenform ist aus gehärtetem Wälzlagerstahl.
Außenring:
mit hohlkugeliger Innenform ist aus einem weicheren Werkstoff mit integrierter Gleitfolie aus PTFE eingelagert in Metallgewebe.
Herstellung:
Kaltumformung des ursprünglich zylindrischen Außenrings inklusive der integrierten Gleitfolie um den gehärteten Innenring.

Diese Bauformen werden für Anwendungen mit geringen Lasten eingesetzt.

Radialluft für Lager:

6. Montage
Bei der Montage der ASK-Lager ist folgendes zu beachten:

• Das Gehäuse, das den Kurvenrollenbolzen aufnimmt, oder die Welle, auf der die Stutzrolle montiert wird, muss stark genug sein, um einer übermäßigen Verformung und Durchbiegung unter der zu erwartenden Belastung standzuhalten.
• Die Gehäuseplanseite muss flach und rechtwinklig zur Gehäusebohrung sein und einen Durchmesser aufweisen, der zumindest den Maßtabellen entspricht, damit die
Lageranlaufscheibe eine entsprechende Unterstützung erhält.
• Eine optimale Unterstützung wird dann erreicht, wenn die Fase 0,5 mm x 45 nicht übersteigt.
• Bei der Montage von Kurvenrollen in einer Maschine sollte das radiale Schmierloch im unbelasteten Teil der Laufbahn liegen.
• Der für die Montage erforderliche Druck sollte auf den festen, inneren Teil des integrierten Bolzens wirken und nicht auf den Rand der Anlagescheibe. Die Mutter der Kurvenrolle sollte so fest angezogen werden, dass die Anlaufscheibe sicher gestützt wird.
• Es ist darauf zu achten, dass die Befestigungsmutter nicht überdreht wird, da sonst im Bolzen übermäßige Spannungen entstehen können. Die Befestigungsmutter sollte nicht über die in der
Maßtabelle angegebenen maximalen Drehmomentswerte hinaus angezogen werden.
• Stützrollen sollten mit dem Schmierloch im unbelasteten Teil der Laufbahn und entsprechend den Wellendurchmessern gemäß den Tabellenwerten montiert werden.
• Wird ein engerer Lagersitz auf der Welle verlangt, so sollte diese einer J6-Passung nach ISO entsprechen.
• Bei Einsatz unter schwerer Belastung muss das Lager axial verklemmt und auf eine vergütete Welle mit einer Toleranz von J6 nach der ISO-Norm montiert werden.
• Kann das Lager nicht axial verklemmt werden, so ist auf eine enge axiale Passung in der Aufnahme, in der das Lager montiert wird, zu achten. Damit eine axiale Verschiebung der Anlaufscheiben unter Belastung vermieden wird.

7. Nachschmierung bei Kurvenrollen
Die Größen 13, 16 und 19 haben keine Nachschmiermöglichkeit. Größen 13 bis 19: Mutter
Die Ausführungen KR 22 und KR 26 haben eine Nachschmierbohrung auf der bundseitigen Stirnfläche. Größen 22 bis 32: Mutter, Blindstopfen, Schmiernippel
Die Ausführungen KR 30 und KR 32 haben eine durchgehende Schmierbohrung und einen zusätzlichen Innensechskant am Bolzenende.
Die Ausführung KRV hat ab der Größe 22 eine durchgehende Schmierbohrung und einen zusätzlichen Innensechskant am Bolzenende.
ASK- Kurvenrollen sind mit Schmierstoffen auf Lithium- Basis befettet. (z.B. Shell Alvania RL)

8. Nachschmiermöglichkeit bei Stützrollen
Stützrollen haben ein Schmierloch in der Bohrung des Innenringes, so dass die Nachschmierung bei Bedarf durch eine Querbohrung der Welle erfolgen kann.
ASK- Stützrollen sind mit Schmierstoffen auf Lithium- Basis befettet. (z.B. Shell Alvania RL)

9. Einsatz auf einer ebenen Laufbahn
Kurven- und Stützrollen sind die eine Komponente, einer aus zwei Elementen bestehenden Lagerkonstruktion. Die zweite Komponente ist die ebene Laufbahn oder die Kurvenscheibe, auf der die Lager sich bewegen. Deshalb muss eine passende Auswahl des Materials für Laufbahn bzw. Kurvenscheibe gewährleistet sein. Diese hat eine direkte Auswirkung auf die Lebensdauer und die Wirksamkeit der Kurvenrollenanwendung.
Werden die Lager als Führungsrollen eingesetzt, ist es oft schwierig für alle Maschinenteile, die gegen die Lager eingesetzt sind, eine hohe Härte und Zugfestigkeit zu erlangen. Im ökonomischen Interesse kann bei den meisten Einsatzfällen, bei denen die Maßhaltigkeit nicht extrem kritisch ist, ein relativ
weich strukturiertes Material eingesetzt werden. Eine Laufbahn aus kaltgehärtetem Eisen mit einem geringen Kohlenstoffanteil bietet bei einer geringen Abnutzung der Laufbahn durch das Lager, generell eine zufriedenstellende Funktion des Lagers. Beim Einsatz von Kurven- und Stützrollen (z. B. bei Hubgeräten) ist es üblich, Profilstahlschienen als Lagerlaufbahnen zu verwenden. Hier hat sich das Härten der Laufbahnoberfläche und eine geringe Laufbahnabnutzung bewährt, sofern keine übermäßigen Belastungen auftreten.

10. Einsatz auf einer Kurvenscheibe
Anwendungen auf einer Kurvenscheibe sind in vieler Hinsicht ähnlich zu Anwendungen auf einer ebenen Laufbahn mit Ausnahme der erhöhten Drehzahl infolge der Multiplikation von
Umdrehungen pro Minute der Kurvenscheibe mit dem Quotienten aus Außendurchmesser Kurvenscheibe zu Außendurchmesser des eingesetzten Lagers. Auf Grund der
erhöhten Drehzahl ist eine Ölschmierung zu bevorzugen. Sollte eine solche Schmiermöglichkeit nicht vorhanden sein, muss regelmäßig nachgefettet werden.
Beim Einsatz in Kurvenscheiben mit eingefrästem Nockenprofil besteht die Möglichkeit einer unterschiedlichen Rotation des Lageraußenrings, sowie einer hiervon abhängigen Belastungsumkehr. Dies kann zu einer übermäßigen Abnutzung der Kurvenscheibe oder des Lagers führen. Um dies
zu verhindern, muss die passende Härte für Kurvenscheibe und Lager eingesetzt, sowie für eine reichliche Schmierung gesorgt werden. In geschlossenen Anwendungen dieser Art muss die Steigung und das Gefälle der Kurvenscheibe genau beobachtet werden, da die auftreffende Belastungsumkehr
eine übermäßige Schockbelastung des Bolzens bzw. des Lagers auslösen kann. Die gleichen Vorsichtsmaßnahmen sollten bei gewöhnlichen kreisförmigen Kurvenscheiben angewendet werden. Momentane Belastungen infolge von schnellen Steigungen der Kurvenscheibe müssen sorgfältig berechnet und unter der maximalen Festigkeit des Bolzens oder des Lagers liegen.
Bei gewöhnlichen Kurvenscheibenkonstruktionen ist es möglich, das leistungsfähigste Material für beste Beständigkeit gegen Materialermüdung zu verwenden. Das zu erreichende Ziel ist eine hohe Harte und eine gute Abnutzungsbeständigkeit der Laufbahnoberflache. Die gleichen generellen
Vorsichtsmaßnahmen betreffend die Zugfestigkeit, wie aufgelistet unter “Einsatz auf einer ebenen Laufbahn”, sollten auch hier beachtet werden. Bei Anwendungen mit hohen marginalen
Lasten auf Kurvenscheibe oder Lager bitte den Hersteller kontaktieren.

11. Tragfähigkeit der Laufbahn
Die Tragfähigkeit der Laufbahnen aller Kurven- und Stützrollen wird bestimmt durch die Belastung, der eine Laufbahn mit gegebener Zugfestigkeit ständig ausgesetzt werden kann, ohne dass eine Deformierung derselben erfolgt. Daher sollte bei Ausführungen mit balligem Mantel sowie Laufbahnen aus Stahl  die Mindesthärte der Laufbahn HRC 40 (Zugfestigkeit 1242 Mpa) betragen. Ungeachtet der Laufbahntragfähigkeit sollte die Lagerbelastung unter dynamischer Beanspruchung 50% der dynamischen Tragzahl (Einsatz als Laufrolle), sowie die statische Belastung die maximale statische Tragzahl (Einsatz als Laufrolle) nicht überschreiten.

12. Toleranzen