Technische Informationen

Maschinenbau-Gleitlager

Gleitlager: niemals reibungslos –
doch zunehmend verschleißarm

Neben dem Wälzlager ist das Gleitlager diejenige Lager-Bauart, die im Maschinen- und Gerätebau am häufigsten zum Einsatz kommt. Der größte Unterschied zwischen den beiden Lager-Bauarten besteht darin, dass die sich relativ zueinander bewegenden Teile in einem Gleitlager in direktem Kontakt zueinander befinden. Dadurch müssen sie auch direkt gegen den durch Gleitreibung verursachten Widerstand ankämpfen, was auf die Dauer zum Verschleiß der einzelnen Komponenten führt. Dies kann durch diverse Maßnahmen, wenn nicht verhindert, so doch wesentlich hinausgezögert werden: etwa durch die Wahl von reibungsarmen Materialien oder durch Verwendung eines Schmiermittels, das die beiden Kontaktflächen voneinander trennt. Was auch immer Sie konkret benötigen: LHG hat stets die passende Lösung parat!

Das typische Gleitlager ist ein Radiallager, bei dem sich eine Welle – etwa die Antriebswelle eines Fahrzeugs oder einer industriellen Produktionseinheit – radial in einer Buchse dreht, von der sie vollkommen umschlossen ist. Während die Welle sehr häufig aus Stahl gefertigt und an den Laufflächen zusätzlich gehärtet ist, kann die Lagerbuchse aus einer ganzen Reihe unterschiedlicher Werkstoffe bestehen, zum Beispiel …

  • Bronze
  • Stahl
  • Aluminiumlegierungen
  • Kunststoff (zum Beispiel PTFE)
  • oder Keramik.

Für die Buchse wird so gut wie immer ein Werkstoff verwendet, welcher "weicher" als derjenige der Welle ist, damit der Verschleiß vorwiegend an der Buchse auftritt. Der Grund: Die Buchse kann viel einfacher und kostengünstiger ausgetauscht werden als die der Welle.

Gleitlager mit oder ohne Schmiermittel?

Um den Verschleiß in Grenzen zu halten, können die schon angesprochenen Schmiermittel zum Einsatz kommen. Die sogenannte Vollschmierung, bei der der Schmierfilm kontinuierlich von außen zugeführt und unter Druck gesetzt werden muss, erfordert einen Zusatzaufwand, der nur für große Lager in großen Maschinen sinnvoll erscheint. Bei kleinen Gleitlagern ist es viel weniger aufwendig und kostengünstiger, die Lagerbuchse nach Verschleiß einfach komplett auszutauschen. Alternativ finden jedoch auch Gleitlager mit Misch- beziehungsweise Trockenreibung immer häufiger Verwendung.

Bei der Mischreibung lagert sich das Schmiermittel ausschließlich in natürlichen oder künstlich erzeugten Vertiefungen in den Kontaktflächen der Lagerbuchse ab und kommt dadurch in "selbstdosierter" Form zum Einsatz. Mit LUB-MET® bietet Ihnen LHG ein massives Bronzegleitlager mit integrierten Festschmiermitteldepots in der Gleitfläche, die genau diesen Effekt erzielen und so eine längere Lebensdauer gewährleisten.

Bei der Trockenreibung oder Selbstschmierung finden hingegen sehr verschleißarme Materialien mit geringem Reibungskoeffizienten Verwendung. LHG bietet Ihnen eine ganze Reihe von Kunststoff-Gleitlagern, die diesem Typus entsprechen. Sie garantieren Ihnen einen störungsfreien und verschleißarmen Betrieb ohne jeglichen Wartungsaufwand.

Egal, aus welchem Material Ihr Gleitlager sein sollte: Bei LHG erhalten Sie geeignete Produkte für jeden Verwendungszweck – und umfassende Beratung noch dazu!

Eigenschaften

Vorteile

Durch die größtenteils völlig unterschiedlichen Verwendungseigenschaften von Gleitlagern können meist auch schwierigste Anforderungen optimal erfüllt werden.

Einige Gleitlager sind aufgrund des Werkstoffes und der dämpfenden Eigenschaft der Tragfläche relativ unempfindlich gegen Stöße, Vibrationen und Erschütterungen.

Gleitlager laufen vorwiegend geräuscharm, sind robust, meist auch sehr unempfindlich gegen Schmutz und benötigen nur selten zusätzliche Abdichtungen.

Lagerbuchsen werden auch geteilt ausgeführt, was sich bei besonderen Konstruktionen als vorteilhaft erweisen kann.

Nachteile

Bei einigen Gleitlagertypen ist ein höheres Anlaufmoment nicht zu vermeiden. Nicht wartungsfreie Gleitlager benötigen stets eine ausreichende Wartung und Schmierstoffversorgung. Der Wirkungsgrad von Gleitlagern kann im Allgemeinen als etwas geringer als bei Wälzlagern angenommen werden.

PV – Wert

Einen wesentlichen Einfluss auf die Gebrauchsdauer hat der PV – Wert. Er ist das Produkt aus spezifischer Lagerbelastung (p) und Geschwindigkeit (v).
Die Gebrauchsdauer sinkt mit steigendem PV – Wert.

Reibung

Der Reibwert hängt von folgenden Faktoren ab:

  • Auswahl der Werkstoffpaarung
  • Rautiefen der Gegenlaufflächen
  • Spezifische Lagerbelastung
  • Gleitgeschwindigkeit
  • Lagertemperatur
  • Art der Schmierung
Bevorzugte Verwendung

Für Lagerungen mit niederen Drehzahlen, bei Schwenk- oder Axialbewegungen, bei Stoßbeanspruchung und Schmutzbelastung.

Für Lagerungen mit universellen Ansprüchen, bei Landmaschinen, Baumaschinen, Fahrzeugbau, etc.

Bei Anwendungen welche eine einfache Ausführung und einen niedrigen Preis erfordern.

Für Lagerungen bei hohen oder tiefen Temperaturen und bei besonderer Korrosionsbeständigkeit.

Für Lagerungen im Langzeitbereich wo eine lange Lebensdauer erforderlich ist, wie bei Wasser- und Dampfturbinen, Generatoren, Kreiselpumpen, schwere Schiffswellenlager und dergleichen, also dort wo ein verschleißfreier Lauf, meist im Bereich der Flüssigkeitsreibung, erforderlich ist.

Faktoren für die Nutzungsdauer:

  • Spezifische Lagerbelastung
  • Gleitgeschwindigkeit
  • PV – Wert
  • Material und Rautiefe der Gleitpartner
  • Lastzonenverteilung
  • Einschaltdauer
  • Temperatur
  • Schmierung
  • Betriebsbedingungen (z.B. Schmutz)
  • u.v.a

Lieferzustand

Unsere Gleitlager werden vorwiegend in einbaufertigem Zustand geliefert. Ausführungen für Nachbearbeitbarkeit sind für einige Lagertypen möglich. Fragen Sie uns!

Aufbewahrung

Bronze-, Edelstahl- und Kunststoff-Gleitlager sind korrosionsbeständig und bedürfen keiner besonderen Aufbewahrung. Stahlgleitlager sollten in trockenen Räumen mit geringer Luftfeuchtigkeit gelagert werden. Es ist ratsam, diese Lager erst unmittelbar vor dem Einbau aus der Verpackung zu nehmen.

Montage

Bei gerollten Buchsen ist fertigungstechnisch eine gewisse Unrundheit und eine offene Stoßfuge nicht zu verhindern. Dementsprechendes wurde in den gültigen Normen verankert.

Der Umfang dieser Buchsen ist so bemessen, dass sie nach dem Einbau in eine Gehäusebohrung rund sind und einen ausreichenden Presssitz aufweisen.

Das Einpressen von Gleitlagern sollte grundsätzlich mit einem Einbaudorn erfolgen. Bei gerollten Buchsen mit einem Durchmesser größer als 50mm empfiehlt es sich zusätzlich einen Montagering zu verwenden.

Für einen erleichterten Einbau von Lagerbuchsen ist am Gehäuse eine Fase von 15° – 30° erforderlich. Bei Bundbuchsen sollte zusätzliche eine Fase von 1,0 x 45° (bei größeren Buchsen 1,5 bis 2 x 45°) vorgesehen werden, damit der Bund an der Gehäusefläche vollständig und plan aufliegt. Um eine einwandfreie Montage des Bolzens zu gewährleisten, müssen die Wellenenden ebenfalls angefast oder gerundet werden. Scharfe Kanten können beim Zusammenbau die Gleitfläche beschädigen und die Funktion des Lagers herabsetzen.

Kleben

Buchsen, Anlaufscheiben, Streifen oder Sonderteile aus Metall oder Kunststoff können außer durch Verschrauben oder Verstiften auch durch Verkleben befestigt werden. Insbesondere Kunststoffbuchsen werden sehr oft zusätzlich durch Einkleben in das Gehäuse gesichert. Dies wird oft dann angewendet, wenn Kunststoffbuchsen hohen Temperaturschwankungen ausgesetzt sind.

Schmierungen

  • Ölschmierung

    Diese ist sowohl bei kleinen aber vorzugsweise bei hohen Drehzahlen und Belastungen einsetzbar. Die Art des Schmieröls ist vom jeweiligen Anwendungsfall abhängig. Zusätze von Molybdändisulfid oder Graphit können die Schmiereigenschaften durch Erhöhung der Haftfähigkeit und Glättung der Gleitflächen verbessern.

  • Fettschmierung

    Wird vorwiegend bei kleinen Drehzahlen, Pendelbewegungen und stoßartigen Belastungen eingesetzt, oder dann, wenn Schwimmreibung nicht erreichbar ist. Zur Verwendung sollten ausschließlich hochwertige Gleitlagerfette verwendet werden. Schmierstoffe mit einem Festkörperzusatz von mehr als 2% sind nicht empfehlenswert, da diese einen vorzeitigen Verschleiß verursachen können.
    Zur Schmierung von Kunststoff-Gleitlagern dürfen auf keinen Fall Schmierfette verwendet werden, die Molybdänsulfid enthalten. (z.B. Molicote-Fett)

  • Trockenschmierstoff

    Massive Lagerbuchsen aus Bronze mit Festschmierstoff-Einsätzen in der Gleitfläche sind ebenfalls wartungsfrei einsetzbar. Vollkunststoff-Gleitlager können in zunehmenden Maße auch für anspruchsvolle Trockenlagerungen vorgesehen werden und sind of eine bessere Lösung als Bronze- oder Stahl-Gleitlager. Die Einsatzgrenzen dieser Kunststoff-Gleitlager werden meist durch die spezifische Wärmeleitfähigkeit und Wärmedehnung gesetzt.
    Für diese Anwendungsfälle sind aber auch speziell dafür entwickelte Kunststoffe lieferbar. Trockenschmiermittel wie Molybdändisulfid (MoS2) oder Graphit finden bei hohen Temperaturen oder bei Notlauf- und Einmalschmierung Verwendung.

Einbauhinweise

Buchsen und Bundbuchsen werden normalerweise mit einem Einpress- oder Montagedorn eingebaut. Um den Einbau zu erleichtern ist es zweckmäßig die Lagersitzfläche ein wenig zu fetten oder einzuölen. Beim Einbau von größeren gerollten Buchsen ist ein Montagering empfehlenswert, wodurch erreicht wird, dass die Buchse sich vor-zentriert und somit ein Verkanten beim Einpressen verhindert wird. Bei gerollten Gleitlagern, welche sehr hohen Belastungen ausgesetzt sind, ist die Stoßfuge 90° versetzt zur Lastrichtung auszurichten.

Einlaufvorgang

Beim Einlaufvorgang wird der Schmierstoff oder Teile der Trockengleitschicht auf die Gegenlauffläche übertragen. Dadurch werden die Rautiefen in der Lauffläche gefüllt und ausgeglichen. Hieraus resultiert eine Gleitpaarung, die einen sehr geringen Reibwiderstand aufweist. Erst nach diesem Vorgang kann sich ein positives Gleitverhalten mit niederen Betriebswerten entwickeln.

Gleitlager im Bereich des Industrie- und Anlagenbau

LHG – Einbaufertige und wartungsfreie Gleitstützlager als Loslager und Festpunktlager

Bei Rohrleitungen, Rauchgaskanälen, Dampfkesseln, Wärmetauschern, Gasfiltern u.v.a mehr, können durch Temperaturveränderungen thermodynamische Dehnungsbewegungen auftreten, was bei einer einfachen Stahl/Stahl – Auflagerung meist einen erheblichen «Kräftestau» verursachen kann. Durch eine meist ruckartige »Entladung« dieser gestauten Kräfte, aufgrund zu hoher Reibungswerte dieser Gleitpartner, kann es zu erheblichen Beeinträchtigungen der tragenden Konstruktion und der Festpunkte kommen. In schweren Fällen führt dies sogar zu Verformungen der Bauteile, bis hin zu Materialrissen.

Für eine einfache, kostengünstige und betriebssichere Konstruktionslösung bietet sich hier die Verwendung von LHG Einbaufertigen Gleitstütz- und Festpunktlagern an. Durch die ausgezeichneten Gleit- und Belastungseigenschaften der LHG-Gleitstützlager, wird, in Verwendung von PTFE beschichteten Gleitplatten, den vorgenannten Problemen wirkungsvoll entgegen gewirkt. Da die LHG-Lager zusätzlich den »stick-slip« Effekt verhindern, kann die jeweilige Konstruktion weniger aufwendig und dadurch kostengünstiger ausgeführt werden!

Folgende Merkmale zeichnen die LHG-Gleitstützlager aus:

Optimale Gleitpaarung (Edelstahl / PTFE) Absolut wartungsfrei und alterungsbeständig
Hohe Belastbarkeit bei geringer Bauhöhe Auflasten bis 2500 kN (Standard), ≤ 10000 kN auf Anfrage möglich
Niedriger Reibungskoeffizient ca. 0,05 – 0,10
Verhinderung von Kantenpressungen Bei den Lagertypen mit Kalottenkörper
Einsatz auch bei hohen Temperaturen Standard: -150°C bis +250°C, Hochtemperatur: -150°C bis +500°C
Korrosionsschutz Galvanisch verzinkt oder Rostschutzanstrich, (Ausführung auch in Edelstahl möglich)
Optimale Betriebssicherheit Verwendung bester Werkstoffe
Durchdachte Konzeption Kostengünstig, mit langer Lebensdauer

Alle Typen der LHG – Gleitstützlager sind mit einer PTFE beschichteten Bronze-Gleitplatte ausgestattet. Diese Gleitplatte gewährleistet, in Verbindung mit einer Gegenlauffläche aus Edelstahl 1.4301 / 1.4401 (Rautiefe <2µm), einen sehr niedrigen Trockengleitreibwert, ohne »stick-slip« Effekt, bei gleichzeitig höchster Belastbarkeit.

Lieferprogramm

LHG – Kalotten-Gleitstützlager

…sind für den anspruchsvollen Einsatz vorgesehen und mit den bestmöglichen Verwendungseigenschaften ausgestattet!

Durch die selbstausrichtende, permanente Parallelität der Gleitflächen werden Kantenpressungen verhindert und ein gleichbleibend niedriger Reibungswert beibehalten. Die sehr gute Gleiteigenschaft und geringe Baugröße der Lagerkörper hilft die Fertigungskosten zu reduzieren und dies bei absolut hoher Betriebssicherheit.

Als Standardgrößen sind die LHG – Kalotten-Gleitstützlager für Belastungen von jeweils bis zu 500 kN, 1.000 kN und 2.500 kN ausgelegt.

In der Normalausführung, mit oder ohne Kopfplatte, sind die Lager für den Temperaturbereich -150° bis +250 °C vorgesehen. Sonderanfertigungen wie Hochtemperaturlager bis +500°C sind ebenso lieferbar wie Hochlastlager bis 10.000 kN.

Zu allen Baugrößen liefern wir auch die einbaufertigen Festlager, LHG-Typ Fix, in der jeweils passenden Bauhöhe.

LHG – Flach-Gleitstützlager

…sind für einfache Anforderungen ausgelegt und eine kompakte und preiswerte Gleitlagerlösung!

Als Standardgrößen sind die LHG – Flach-Gleitstützlager für Belastungen von jeweils bis zu 500 kN, 1.000 kN und 2.500 kN ausgelegt.

In der Normalausführung, mit oder ohne Kopfplatte, sind die Lager für den Temperaturbereich -150° bis +250 °C vorgesehen. Sonderanfertigungen wie Hochtemperaturlager bis +500°C sind ebenso lieferbar wie Hochlastlager bis 10.000 kN.
Die Einbauhöhen sind mit den jeweiligen Kalottenlagern identisch.

Zu allen Baugrößen liefern wir auch die einbaufertigen Festlager, LHG-Typ Fix, in der jeweils entsprechenden Bauhöhe.

LHG – Gleitplatten zum Anschweißen

Diese Gleitplatten sind für die Verwendung als einfache Auflagerungen vorgesehen. Die PTFE – beschichteten Stahlplatten bieten durch die hohe Belastbarkeit, je nach Typ, eine max. Tragfähigkeit bis zu 3.000 kN und vielseitige Anwendungsmöglichkeiten.

 

LHG Standardgrössen:

D t
Runde Platten LHG-Typ: R812- 100/ 10
  LHG-Typ: R812- 150/ 10
  LHG-Typ: R812- 200/ 10
  L B t
Eckige Platten LHG-Typ: E812- 100x  100x 10
  LHG-Typ: E812- 150x 100x 10
  LHG-Typ: E812- 200x 100x 10
  LHG-Typ: E812- 200x 200x 10
  LHG-Typ: E812- 300x 100x 10
  LHG-Typ: E812- 300x 200x 10
Material  Stahl (St37), einseitig PTFE-beschichtet, Edelstahl
Montage Die LHG Auflager-Gleitplatten können durch punktuelles Anschweißen rasch und problemlos montiert werden.
Auch als Sonderausführung zum Anschrauben lieferbar!

Legende: D-Durchmesser, t-Höhe, L-Länge, B-Breite

 

LHG – Sonderanfertigungen

Außerhalb unseres Standard–Lieferprogramms sind wir in der Lage, die LHG – Gleitstützlager und LHG – Auflager-Gleitplatten in unterschiedlichern Formen, Größen, Stärken und Belastungswerten zu fertigen.

Auf Kundenwunsch ist die Ausführung auch in Sonderwerkstoffen möglich, so z.B. in Edelstahl für Anwendungen in der Nahrungsmittel- und Medizintechnik oder für Chemieanlagen.