DER KONSTRUKTEUR 12/2020

KONSTRUKTIONSELEMENTE
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PRODUKTE UND ANWENDUNGEN TITELSTORY
03 Auch bei den Käfigen lassen sich Anpassungen vornehmen –
im Bild sind unterschiedliche Varianten von Massivkäfigen zu sehen
04 Wälzlager von Findling kommen unter anderem in Durchflussmessgeräten
zum Einsatz ...
05 ... und in einem Encoder, der für härteste Einsatzbedingungen
konzipiert ist
bei Wälzlagern für die Sensorik oft abweichend vom Standard in P6
und P5 ausgeführt – dies trägt zu einer optimalen Rundlaufgenauigkeit
bei. Gut zu wissen: Die höhere Toleranzklasse wird meist nur
am drehenden Teil benötigt (Innenring), sodass der Außenring so
bleiben kann wie er ist – das hält die Herstellkosten in Grenzen.
Die Lagerluft ist in diesem Anwendungsbereich meist eingeschränkt
(CM) oder gering (C2), um das Betriebsspiel und damit
das Kippspiel der Lager auch bei geklebter Montage zu reduzieren.
Kundenindividuelle Lagerluftklassen sind bei Findling möglich,
ANFORDERUNGEN AN WÄLZLAGER
IN DER SENSORIK
n Miniaturisierung – ab 0,8 mm Wellendurchmesser
n geringer Reibungswiderstand für einen
leichtgängigen Lauf
n spezielle Wälzlagerfette u. a. für verschiedene
Temperaturbereiche
n hohe Drehzahlen
n hohe Rundlaufgenauigkeit
n Dichtungen in unterschiedlichen Varianten – es darf
kein Schmierfett austreten
wobei Toleranzbereiche von 4 µm eingehalten werden können. In
der regulären Wälzlagermontage wird das Lager je nach Anwendung
auf die Welle oder in den Gehäusesitz gepresst (Übergangsoder
Presspassung). Wenn der Anwender das Lager aber auf die
Welle kleben möchte, so benötigt man eine Spielpassung und bei
hohen Anforderungen an die Steifigkeit zum Ausgleich eine geringere
Lagerluft.
In der Sensorik sind die Wälzlager im Normalfall keinen hohen
Belastungen ausgesetzt. Keine Belastung, kein Problem? Leider
doch: Auch das muss bei der konstruktiven Auslegung berücksichtigt
werden. Gerade bei geringer Radialbelastung sollte ein axial
vorgespanntes Lager mit geringer Lagerluft gewählt werden. Ohne
Vorspannung und geringe Lagerluft entsteht im Lager durch die
geringe Belastung zu viel Spiel, was sich durch Schlupf des Wälzlagers
in einer geringeren Lebensdauer auswirkt.
QUALITÄTSKONTROLLE: AUF NUMMER SICHER
In der Sensorik ist nicht zuletzt auch eine eingehende Qualitätskontrolle
hinsichtlich Drehmomentmessungen und Geräuschprüfungen
relevant. Diese deckt Findling ebenfalls ab. Die Geräuschprüfung
von Wälzlagern ist ein standardisierter Testablauf bei
1 800 min -1 , bei dem die Geräuschentwicklung entweder in Dezibel
oder besser noch die Schwingbeschleunigung in drei Frequenzbereichen
gemessen wird. Laufgeräusche können zahlreiche, auch
qualitative Ursachen haben – eine hundertprozentige Prüfung gibt
demnach auch Aufschluss über die Fertigungsgüte und Funktionalität
eines Wälzlagers.
Die Geräuschprüfung ist unterteilt in eine Geräuschklasse (Z1 bis
Z4), die die Laufgeräusche in dB angibt und eine Vibrationsklasse
(V1 bis V4), die in unterschiedlichen Frequenzbändern die
Schwingbeschleunigung in mm/s² misst. Für die Sensorik wird
üblicherweise eine Kombination aus Z3V2 und bei höheren Anforderungen
Z4V3 gewählt.
Von der korrekten Auswahl und Auslegung des anwendungsspezifischen
Wälzlagers bis hin zur Qualitätssicherung: Dank der
12 DER KONSTRUKTEUR 2020/12 www.derkonstrukteur.de