CARB Lagern

CARB Toroidalrollenlager –
die Grundvoraussetzung für
zwangfreie Lagerungssysteme
Die bisherige Lösung
Früher bestand eine selbstausrichtende Lagerung
aus zwei Pendelkugellagern, wenn die
Belastungen niedrig und die Drehzahlen hoch
waren, bzw. aus zwei Pendelrollenlagern, wenn
die Belastungen hoch und Drehzahlen niedrig
waren. Lagerungen dieser Art sind einfach,
hoch belastbar und gleichen fertigungs- oder
montagebedingte Fluchtungsfehler bzw.
Durchbiegungen der Welle unter Last problemlos
aus († Bild 1). Soweit so gut, aber was
passiert mit den wärmebedingten Längenänderungen
der Welle?
Damit etwas passieren kann, muss die
Wärmedehnung zwischen einem der Lagerringe
und dem jeweiligen Gegenstück, im
Normalfall zwischen Außenring und Gehäusebohrung,
ausgeglichen werden. Dazu ist der
betreffende Lagerring mit loser Passung einzubauen,
was nicht ganz unproblematisch ist
und Kompromisse nötig macht. Der Längendehnungsausgleich
zwischen Lager und
Lagersitz ist immer mit Reibung verbunden,
die nicht nur innere axiale Zusatzkräfte erzeugt
(† Bild 2) sondern auch Axialschwingungen
verursacht. Denn bei Längenänderungen
erfolgt die axiale Verschiebung des betreffenden
Lagerrings stufenweise: Stillstand und
schlagartig wirkende Bewegungen wechseln
sich ab († Diagramm 1).
Durch den losen Sitz wird die radiale Steifigkeit
der Lagerung negativ beeinfusst. Auch
kann der lose Lagerring zu ”Wandern” beginnen,
was den Lagersitz verschleißt und zu
Passungsrost führt, der das Lager letztendlich
auf seinem Sitz festsetzt († Diagramm 2).
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Herkömmliche
Lagerungen
Zwei Pendelrollen lagern
oder Pendel kugellagern
gleichen Schiefstellungen
des Innenrings
gegenüber dem Außenring
problemlos aus
Längenänderungen
der Welle
Sie verurschen innere
axiale Zusatzkräfte, die
die Lastverteilung in der
Lagerung nachteilig
beeinflussen
Belastungsverhältnisse
in einer herkömmlichen
Lagerung
Axialkraftverlauf während
der Anlaufphase
einer Maschine in einem
Loslager mit kleinem
Betriebsspiel. Entsprechend
große innere
Axialkräfte treten auch
im Festlager auf
Belastungsverhältnisse
bei blockiertem
Loslager
Nach der Anlaufphase
wirken hohe Axialkräfte
sowohl auf das Loslager
als auch auf das
Festlager, die die
Lebensdauer drastisch
verkürzen
F a/F r
Fa/Fr 0,2
0,1
0
1,5
1
0,5
0
F r
Bild 1
Bild 2
Diagramm 1
t
Diagramm 2
t