Welchen Hersteller beim Kugellager-Kauf?

Es gibt auf dem Markt sehr viele Kugellager-Hersteller und dadurch sehr unterschiedliche Preise. Dadurch hat man natürlich die Qual der Wahl.

Aufgrund des finanziellen Risikos, das nicht aus dem Preis eines Ersatz-Lagers resultiert, sondern sich zusammensetzt aus Maschinenausfall, Demontagekosten, Montagekosten, und sonstigen kostspieligen Unannehmlichkeiten, spielt der Preisunterschied von einem Noname-Lager zu einem Markenlager keine entscheidende Rolle mehr.

Auf der sicheren Seite ist man mit den Marktführern in Deutschland FAG, SKF und INA. Diese Kugellager, bzw. Rollenlager, etc. sind preislich am oberen Level.
Hier steht eine immerwährende Forschung und Verbesserung im Vordergrund. Welchen man dann von diesen Beiden auswählt ist mehr eine persönliche Geschmacksache, die Qualität dürfte identisch sein.

Es gibt noch die etwas günstigeren, aber deswegen nicht zwangsläufig schlechteren Kugellager, nämlich von der österreichischen Firma NKE. Diese Lager werden ebenfalls nach höchsten Qualitätsmasstäben gefertigt, so dass ein Einsatz durchaus Sinn macht. Es gibt daneben noch viele Hersteller wie z.B. NSK, einem japanischen Produzenten mit ebenfalls sehr hoher Qualität.

Was m.E. keinen Sinn macht sind Noname-Kugellager oder Kugellager von relativ unbekannten Herstellern. Diese Kugellager werden meist in China von unterschiedlichsten Fabriken mit unterschiedlichsten Qualitätsstandards gefertigt. Hier ist es dann meist ein reines Glücksspiel, ob man ein sehr gutes oder aber miserables Lager erhält.

Mein Tipp:

Eines der vier europäischen Hersteller, nämlich SKF, FAG, INA oder das etwas preisgünstigere Kugellager der NKE wählen und man ist auf der sicheren Seite und spart sich eventuell immerse Kosten und Ärger.

 

 

 

Reibungsoptimierung durch moderne Lager

Mit den Lagerbaureihen RS  bei Spindellagern und TR bei Zylinderrollenlagern bietet FAG eine Kombination von sehr hoher Belastbarkeit und sehr hohen Leistungsreserven zur Steigerung der Drehzahl. Gleichzeitig lässt sich durch die reibungsoptimierte Innenkonstruktion die Reibleistung der Lagerung senken. Dies wird vor allem spürbar, wenn die Spindel lange mit hoher Drehzahl läuft. Die Möglichkeit, die Lagerung auch bei hohen Drehzahlen mit Fett zu schmieren, erhöht die Betriebssicherheit der Spindel und senkt die Kosten durch Entfall der Druckluft zur Versorgung der Lager mit Schmierstoff.

RS-Lager für die Arbeitsseite der Spindel: Robust und schnell
Auf der Arbeitsseite einer Spindel müssen axiale und radiale Kräfte aus der Zerspanung aufgenommen und das Werkzeug genau geführt werden. Bei schnelllaufenden Spindeln werden hier in der Regel Präzisions-Schrägkugellager eingesetzt. Die neue FAG Baureihe RS weist eine reibungsoptimierte Innenkonstruktion mit großen Wälzkörpern und einem Druckwinkel von 20 Grad auf. Sie kombiniert hohe Belastbarkeit mit höchster Drehzahleignung. Hierdurch kann das Reibmoment der Lagerung auf der Arbeitsseite deutlich gesenkt werden. Sowohl bei Öl-Luft-Schmierung, als auch bei Fettschmierung konnte mit den großkugeligen Lagern der Baureihe RS das Reibmoment auf das Niveau der kleinkugeligen Lager (HS, HC) abgesenkt werden. Dabei sind die großkugeligen Lager deutlich höher belastbar als kleinkugelige Lager.

Eine weitere Möglichkeit, Betriebskosten und Energieverbrauch durch Verwendung von RS-Lagern abzusenken, liegt in der höheren möglichen Drehzahl von RS-Lagern. Damit ist es in vielen Fällen möglich, bei schnelllaufenden Spindeln auf Öl-Luft Schmierung zu verzichten. Bei einer Drehzahl von 20.000 Umdrehungen pro Minute und gleichen Betriebsbedingungen liegt das Reibmoment mit Fettschmierung um knapp 14% niedriger als mit Luft-Öl Schmierung. Zur niedrigeren Leistungsaufnahme kommt noch die Senkung der Betriebskosten durch den Entfall der Druckluft zur Versorgung der Lager mit Schmierstoff. Ein weiterer Vorteil ist die höhere Betriebssicherheit der Spindel, da die Schmierstoffversorgung nicht ausfallen kann und auch keine Gefahr der Verschmutzung des Lagers durch verunreinigte Luft besteht.

TR-Lager für die Loslagerseite der Spindel: Thermisch robust
Auf der Loslagerseite bietet die Verwendung eines Zylinderrollenlagers erhebliche Vorteile gegenüber anderen Lösungen wie beispielsweise federnd angestellten Schrägkugellagern. Es erlaubt eine einfache Umgebungskonstruktion und gewährleistet dabei eine sichere Loslagerfunktion, da diese nicht über die Gehäusepassung realisiert werden muss, sondern direkt und zwanglos im Lager stattfindet. Zusätzlich bietet es eine hohe radiale Steifigkeit. Andererseits haben Zylinderrollenlager in der Regel eine höhere Reibung als vergleichbare Schrägkugellager, was sich in einer niedrigeren Grenzdrehzahl ausdrückt.

Die Reibung im Wälzkontakt wird im wesentlichen von der Vorspannung beeinflusst. Diese ist bei Zylinderrollenlagern abhängig von der Drehzahl und der Temperaturdifferenz zwischen Innen- und Außenring. Durch Fliehkräfte und die höhere Temperatur am Innenring dehnt sich dieser im Betrieb stärker aus als der Außenring. Dadurch erhöht sich die radiale Vorspannung eines Zylinderrollenlagers im Betrieb erheblich gegenüber der Einstellung bei der Montage.

FAG Zylinderrollenlager der Ausführung TR haben einen nachgiebigen Außenring, der die Vorspannungserhöhung im Betrieb deutlich reduziert. Dadurch ist das Lager unempfindlich gegen schwankende Temperaturdifferenzen und weist eine deutlich geringere Reibleistung auf. Die reibungsoptimierte Innenkonstruktion mit dem einseitig am Außenring geführten PEEK-Käfig führt zu einer optimierten Schmierstoffverteilung und eignet sich für hohe Drehzahlen.

Darüber hinaus reduziert der Einsatz von Keramikrollen im Vergleich zu Stahlrollen das Gewicht der Wälzkörper und damit aufgrund der geringeren Fliehkräfte die Reibung. Weiterhin wird aufgrund des geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten der Keramik der Anstieg der radialen Vorspannung im Betrieb reduziert, was eine weitere Reduzierung der Lagerreibung zur Folge hat. Da Keramik nicht zu Adhäsion an Stahl neigt, verhält sich bei Hybridlagern die Paarung von Stahlring und Keramikwälzkörper tribologisch günstiger als bei Lagern mit Stahlwälzkörpern. Dies führt zu geringeren Temperaturen im Wälzkontakt und einer niedrigeren Schmierstoffbeanspruchung und damit zu einer besseren Drehzahleignung und einer höheren Fettgebrauchsdauer.

Auch bei Hybrid-Zylinderrollenlagern lohnt sich der Einsatz von nachgiebigen Außenringen zur Verringerung der im Betrieb wirkenden Vorspannung. Eine weitere Maßnahme zur Reibungsreduzierung im Zylinderrollenlager besteht in der Halbierung der Rollenzahl. Dadurch reduziert sich zwar die Tragfähigkeit des Lagers, für die Funktion auf der Loslagerseite bleibt sie aber vollkommen ausreichend. Weiterhin wird die radiale Steifigkeit reduziert; dem steht aber eine Reibungsreduzierung auf 53% im Vergleich zum Hybrid-Zylinderrollenlager mit voller Rollenanzahl gegenüber.