Zusammenfassung: Vollrollige Lager werden bei Lagermontagen oft unterschätzt, bieten aber bei Schwerlastanwendungen erhebliche Vorteile. Allerdings weisen sie auch einige Einschränkungen auf, die bei der Auswahl für bestimmte Anwendungen berücksichtigt werden sollten. In diesem Artikel werden die Vor- und Nachteile vollrolliger Lager, ihre gängigen Typen und ihre Eignung für verschiedene Anwendungen untersucht.
Was sind vollrollige Lager?
Vollrollige Lager sind Wälzlager, die die größtmögliche Anzahl an Wälzkörpern enthalten, ohne dass ein Käfig oder ein Trennelement verwendet wird. Diese Konstruktion maximiert die Tragfähigkeit des Lagers und macht sie zu einer ausgezeichneten Wahl für Schwerlastanwendungen. Das Fehlen eines Käfigs bedeutet jedoch, dass diese Lager im Vergleich zu ihren Gegenstücken mit Käfig oft eine höhere Reibung und niedrigere Geschwindigkeit aufweisen.
Gängige Typen von vollrolligen Lagern
Vollrollige Lager gibt es in verschiedenen Ausführungen, die jeweils für unterschiedliche Anwendungsarten geeignet sind. Nachfolgend sind die gängigen Varianten aufgeführt:
Vollrollige Zylinderrollenlager
Volle Besetzung Zylinderrollenlager enthalten keinen Käfig, sodass mehr Rollen eingebaut werden können. Diese Lager sind für hohe Radiallasten ausgelegt und können im Vergleich zu Käfiglagern höhere Lasten tragen.
- Zweireihige vollrollige Zylinderrollenlager: Diese Lager bestehen aus zwei Rollenreihen, was die Tragfähigkeit erhöht und die Stabilität verbessert.
- NCF- und NJG-Designlager: Diese Konstruktionen verfügen über integrierte Flansche an den Innen- und Außenringen, um die Rollen an ihrem Platz zu halten, während die NCF-Konstruktion einen Sicherungsring für zusätzlichen Zusammenhalt der Baugruppe enthält.
Volle Besetzung Rillenkugellager
Diese Lager zeichnen sich durch höhere Tragfähigkeiten aufgrund der zusätzlichen Kugeln aus. Das Design bietet eine robuste Lösung für Anwendungen mit hoher Traglast, bei denen hohe Geschwindigkeiten keine Priorität haben.
Vorteile von vollrolligen Lagern
Vollrollige Lager bieten mehrere wichtige Vorteile, die sie für anspruchsvolle Anwendungen geeignet machen.
Erhöhte Tragfähigkeit
Der größte Vorteil von vollrolligen Lagern ist ihre Fähigkeit, im Vergleich zu Standardlagern viel höhere Lasten zu bewältigen. Sie können bis zu 45% mehr dynamische und statische Lasten aufnehmen, was in Branchen, in denen mit schweren Maschinen oder in Umgebungen mit hohen Lasten gearbeitet wird, von entscheidender Bedeutung ist.
| Lagertyp | Dynamische Last (N) | Statische Last (N) | Max. Geschwindigkeit (U/min) |
|---|---|---|---|
| 6203 ZZ-Lager | 9550 | 4800 | 171,000 |
| 6203 Vollbesatz | 14,000 | 7,000 | 2,000-3,000 |
Kompaktes Design
Trotz der erhöhten Anzahl an Wälzkörpern können vollrollige Lager eine höhere Tragfähigkeit bei kompakter Bauweise erreichen, was bei beengten Platzverhältnissen unabdingbar ist.
Verbesserte Haltbarkeit
Die Last wird gleichmäßig auf die größere Anzahl an Wälzkörpern verteilt, was die Haltbarkeit des Lagers verbessert, insbesondere in Umgebungen mit hoher Belastung.
Kosteneffizienz
Da weniger Komponenten erforderlich sind, sind vollrollige Lager häufig kostengünstiger herzustellen. Dies macht sie zu einer attraktiven Option für Anwendungen, bei denen ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Kosten und Leistung erforderlich ist.
Stoßfestigkeit
Aufgrund der größeren Anzahl an Wälzkörpern können diese Lager Stoßbelastungen besser absorbieren und sind daher ideal für Umgebungen geeignet, in denen häufig Vibrationen und Stöße auftreten.
Verbesserte Schmierung
Durch den fehlenden Käfig entsteht zusätzlicher Raum für Schmierstoffe, was eine bessere Verteilung des Schmierstoffs auf die Wälzkörper gewährleistet und so den Verschleiß reduziert.
Nachteile von vollrolligen Lagern
Trotz ihrer Vorteile weisen vollrollige Lager einige Einschränkungen auf, die berücksichtigt werden müssen:
Begrenzte Geschwindigkeitsfähigkeit
Das Fehlen eines Käfigs führt bei höheren Drehzahlen zu einem erhöhten Risiko von Fehlausrichtungen, was zu vorzeitigem Ausfall führen kann. Daher werden vollrollige Lager für Hochgeschwindigkeitsanwendungen nicht empfohlen.
Erhöhte Reibung und Hitze
Durch die erhöhte Anzahl an Wälzkörpern in vollrolligen Lagern entsteht eine höhere Reibung, die zu übermäßiger Hitzeentwicklung führen und mit der Zeit zu Verschleiß beitragen kann.
Festklemmen
Bei höheren Drehzahlen können die Wälzkörper in den Löchern der Innen- und Außenringe stecken bleiben, was zu einem Zustand führt, der als „totes Klemmen“ bezeichnet wird. Dies führt zu einem vorzeitigen Ausfall aufgrund unsachgemäßer Rotation.
Abschluss
Vollrollige Lager bieten bemerkenswerte Vorteile, darunter eine höhere Tragfähigkeit, Haltbarkeit und Kosteneffizienz. Aufgrund ihrer inhärenten Einschränkungen, wie z. B. erhöhte Reibung und Fehlausrichtungspotenzial, sind sie jedoch nicht für Hochgeschwindigkeitsanwendungen geeignet. Für Schwerlastanwendungen, bei denen die Tragfähigkeit wichtiger ist als die Geschwindigkeit, bleiben vollrollige Lager ein wesentlicher Bestandteil moderner Maschinen.
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