Die Kunst der Lastverteilung: Kegelrollenlager meistern alles
Kegelrollenlager sind in der Maschinensteuerung in vielen Sparten der Schwerindustrie der Goldstandard unter den Wälzlagern. Gründe dafür sind die hohe Tragfähigkeit von Lasten sowie die Fähigkeit, Axial- und Radialkräfte gleichzeitig aufnehmen zu können. Zudem bürgt die Robustheit der aus Stahl gefertigten Wälzlager für eine lange Lebensdauer, sodass der Kauf von Kegelrollenlagern eine Investition in die Zukunft ist. In diesem Ratgeber für Geschäftskunden gehen wir ausführlicher auf diese raffiniert konstruierten Rollenlager ein und klären die Anwendungsmöglichkeiten für den Betrieb.
Der Aufbau eines Kegelrollenlagers
Ein Kegelrollenlager ist eine spezielle Form eines Wälzlagers und so konstruiert, dass es radialen und axialen Kräften gleichzeitig standhalten kann. Sein Name geht auf seine Wälzkörper zurück, weil die Rollen die Form von Kegelstümpfen aufweisen. Das Lager setzt sich aus einem Innen- und einem Außenring zusammen, während die Kegelrollen zwischen den Ringen angeordnet sind. Als Material wird ausschließlich Stahl verwendet. Ein breites Sortiment an Kegelrollenlagern finden Sie unter diesem Link.
Zusammengehalten werden die Rollen durch eine zu den Ringen passende Halterung, die in der Fachsprache Käfig heißt. Der Außenring lässt sich bei Bedarf dem Rollenlager entnehmen. Eingesetzt werden Kegelrollenlager in rotierenden Maschinen, um Achsen und Wellen zu fixieren, dabei die Reibung zu reduzieren und Bewegungen zu ermöglichen. Zur Anwendung kommen Kegelrollenlager unter anderem in folgenden Branchen:
- Maschinenbau
- Schiffs- und Fahrzeugbau
- Schwerindustrie
- Flugzeug- und Raumfahrttechnik
- Energieerzeugung
- Baumaschinen
- Elektromotoren
- Landwirtschaft (Traktoren)
- Bergbau
Die Vorteile von Kegelrollenlagern
Der Lagerabstand der Rollkegel, die schrägen Kontaktoberflächen der Wälzkörper, ihre konische Form sowie der auf den Grad genau bemessene Kontaktwinkel ermöglichen eine ausgezeichnete Lastverteilung und gewährleisten die Aufnahme enormer Kräfte. Dies betrifft das Eigengewicht von Körpern (Radialkräfte) ebenso wie ihr Seitengewicht und damit die Fliehkräfte (Axialkräfte), sodass Kegelrollenlager sich empfehlen, wenn Industrieanwendungen zum Beispiel für den Maschinenbau mit kombinierten Belastungen erforderlich sind. Für steife Lagerungen eignen sich die Wälzlager ebenfalls vorzüglich.
Der Vorteil der Aufnahmefähigkeit von Lasten geht mit dem Pluspunkt einer hohen Auflagefläche einher. Kegelrollenlager vereinen die Vorzüge radialer Kugellager mit denen von Zylinderrollenlagern und bieten sich unter anderem an, wenn die Aufnahmefähigkeit von Lasten durch Schrägkugellager nicht ausreicht.
Die Betriebszuverlässigkeit von Kegelrollenlagern gilt auch unter industriekritischen Voraussetzungen als ausgezeichnet, während Besitzer unter anderem aufgrund eines geringen Schwingungspegels von einer langen Lebensdauer profitieren. Die Tatsache, dass einzelne Komponenten austauschbar sind, unterstützt den Einbau, Ausbau und die Instandhaltung.
Ebenso überzeugen Kegelrollenlager durch eine präzise Laufgenauigkeit, denn die Rollen gelten als äußerst rutschfest und sitzen auch bei einer starken Beanspruchung sicher im Rollenkäfig. Durch ihre geringe Reibung gleiten die Rollen mit minimaler Kraft entlang ihrer Laufbahn, was die Energieübertragung fördert und den Energieverbrauch senkt.
Mitarbeiter profitieren von einem geringen Geräuschpegel, sodass keine Maßnahmen für den Gehörschutz erforderlich sind. Die Fähigkeit von Kegelrollenlagern zur Einstellung ermöglicht die Anpassung auf den Bedarf, was ihre Tragfähigkeit und Lebensdauer weiter verbessert und Unebenheiten in der Montage auszugleichen hilft.
Die Nachteile von Kegelrollenlagern
Die große Kontaktfläche der Wälzkörper hat einen Preis bei der Drehzahleignung. So erreichen Kegelrollenlager nicht die Geschwindigkeit von Gelenklagern und können Schrägkugellager nur ersetzen, wenn kein zu hohes Bewegungstempo in der Rotation gefordert ist. Trotz dieser Grenze besitzen Kegelrollenlager eine breite Spanne für den nutzbaren Drehzahlbereich.
Ein weiterer Nachteil, die geringe Fehlertoleranz bei der Konstruktion, ist auf den komplexen Aufbau des Lagertyps zurückzuführen. So können Kegelrollenlager Neigungswinkelabweichungen nur schwer tolerieren. Die Anschaffung hat ihren Preis und der Platzbedarf ist ebenfalls nicht zu unterschätzen.
Effizienz in der Schwerindustrie
Kegelrollenlager sind das Mittel zur Wahl, wenn ein Lagersystem benötigt wird, das kombinierte Belastungen in Form von Axial- und Radialkräften bewältigen muss und diese Kräfte von beträchtlicher Intensität sind. Die Vielseitigkeit in der industriellen Anwendung, die Wirtschaftlichkeit durch eine hohe Aufnahmekapazität, die Betriebsstabilität sowie die Eignung für unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeiten sprechen ebenso für ihren Einsatz.
Lediglich bei einem zu hohen Tempo stoßen Kegelrollenlager an ihre Grenzen. Zu beachten sind der hohe Preis, der enorme Platzbedarf und die Anfälligkeit für Montagefehler, was Mitarbeitern bei der Einstellung Verantwortung auferlegt.
