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Gleitlagertechnik

Als Gleitlager bezeichnet man eine Lagerung, bei der ein zu bewegendes Bauteil, meist eine Welle, ein Wellenzapfen oder eine Leiste, auf der Gleitfläche einer feststehenden Lagerbuchse, einer Lagerschale oder einer Gleitleiste gleitet. Angewandt werden sie in nahezu allen Industriebereichen. Gleitlagerungen haben die Aufgabe, die zueinander beweglichen Teile abzustützen oder zu führen und die dabei auftretenden Kräfte aufzunehmen und zu übertragen. Die Gleitbewegung erfolgt zwischen Lagerkörper und dem jeweils gelagerten Teil. Werkstoffe, die häufig zum Einsatz kommen, sind Legierungen aus Kupfer, Zink, Zinn, Blei, ölgetränkte Sinterwerkstoffe und Kunststoffe. Bei radial bewegten Lagern wird die Beweglichkeit der Gleitpartner durch das Lagerspiel zwischen Welle und Lagerkörper gewährleistet.

Bei Axiallagern ergibt sich das Lagerspiel erst dann, wenn die Lagerung zwei über eine gemeinsame Welle zugeordnete Axialflächen aufweist. Die Summe der gegenüberliegenden Gleitflächenabstände ergibt das Lagerspiel.

Moderne Konstruktionen stellen immer größere Anforderungen an die angebotenen Gleitwerkstoffe. Es wird mehrheitlich auch eine Wartungsfreiheit der Lagerung, selbst bei erschwerten Betriebsbedingungen, erwartet. Ferner erzwingt ein ständig steigender Kostendruck eine dauerhafte Verfügbarkeit und Nutzung der eingesetzten Maschinen und Anlagen, wobei keinerlei Einschränkung der Zuverlässigkeit akzeptiert werden kann. In diesem Zusammenhang lassen sich insbesondere durch Gleitlager optimale Lösungen verwirklichen, welche sich auch über einen langen Zeitraum als betriebssicher und zuverlässig erweisen.

Maschinenbau-Gleitlager

Gleitlager sind die im Maschinenbau am häufigsten genutzten Lager. Im Folgenden möchten wir Sie über verschiedene Eigenschaften der Gleitlager informieren, um Ihnen den bestmöglichen Einblick zu ermöglichen. Unser umfangreiches Lagersortiment bietet Produkte für jeden Bedarf.

Vorteile von Gleitlagern

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 Tragfl äche 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 von Gleitlagern

Bei einigen Gleitlagertypen ist ein höherer 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. Außerdem für Lagerungen mit universellen Ansprüchen, bei Landmaschinen, Baumaschinen, im Fahrzeugbau etc.

Maschinenbau-Gleitlager werden ebenfalls bei Anwendungen eingesetzt, welche eine einfache Ausführung und einen niedrigen Preis erfordern.

Die Gleitlager eignen sich ferner für Lagerungen bei hohen oder tiefen Temperaturen und bei besonderer Korrosionsbeständigkeit. Einsatz finden sie auch bei Lagerungen im Langzeitbereich, die eine lange Lebensdauer erfordern und wo ein verschleißfreier Lauf, meist im Bereich der Flüssigkeitsreibung, erforderlich ist. Dazu gehören Wasser- und Dampfturbinen, Generatoren, Kreiselpumpen, schwere Schiffswellenlager und dergleichen.

Faktoren für die Gebrauchsdauer:

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

Unsere Gleitlager (sowie auch Messingbuchsen oder Gleitlagerbuchsen) werden vorwiegend in einbaufertigem Zustand geliefert. Ausführungen zur Nachbearbeitung sind für einige Lagertypen möglich. Fragen Sie uns gerne!

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.

Besonders zu beachten ist, dass Werk- und Schmierstoff aufeinander abgestimmt sein müssen. Es ist wichtig, dass der Werkstoff eine gute Notlaufeigenschaft, eine hohe Verschleißfestigkeit sowie eine hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt. Der Schmierstoff muss die Reibfläche gut benetzen.

Bei gerollten Gleitlagerbuchsen sind durch den Fertigungsprozess bedingte, leichte Abweichungen der runden Form sowie eine offene Stoßfuge nicht zu verhindern. Diese Unterschiedlichkeiten wurden in den gültigen Normen verankert.

Der Umfang dieser Lagerbuchsen 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 Gleitlagerbuchsen mit einem Durchmesser größer als 50 mm empfiehlt es sich, zusätzlich einen Montagering zu verwenden (siehe Beiblatt).

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 Gleitlagers herabsetzen.

Buchsen, Anlaufscheiben, Streifen sowie Sonderteile aus Metall oder Kunststoff können außer durch Verschrauben oder Verstiften auch durch Verkleben befestigt werden.

Insbesondere Kunststoffbuchsen werden sehr oft durch Einkleben in das Gehäuse zusätzlich gesichert. Dies wird oft dann angewendet, wenn Kunststoffbuchsen hohen Temperaturschwankungen ausgesetzt sind.

Ölschmierung

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

Fettschmierung

Die Fettschmierung von Gleitlagern wird vorwiegend bei kleinen Drehzahlen, Pendelbewegungen und stoßartigen Belastungen eingesetzt oder auch, wenn Schwimmreibung nicht erreichbar ist. Bei Fettschmierungen 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 zunehmendem Maße auch für anspruchsvolle Trockenlagerungen vorgesehen werden und sind oft 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.

Buchsen und Bundbuchsen werden normalerweise mit einem Einpress- oder Montagedorn eingebaut. Um den Einbau zu erleichtern ist es von Vorteil, die Lagersitzfläche im Vorhinein ein wenig zu fetten oder einzuölen.

Beim Einbau von größeren gerollten Lagerbuchsen ist ein Montagering empfehlenswert. Durch den Einsatz eines solchen Rings wird erreicht, dass sich die Buchse vorzentriert und somit ein Verkanten beim Einpressen verhindert wird.

Bei gerollten Gleitlagern, die sehr hohen Belastungen ausgesetzt sind, ist die Stoßfuge 90° versetzt zur Lastrichtung auszurichten.

Beim Einlaufvorgang werden 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 Anlagenbaus

Die Marke LHG ist spezialisiert auf die Herstellung von massiven Gleitlagern, Kunststofflagern, Einspannbuchsen sowie Gelenklagern/-köpfen, Gleitplatten und Gleitstützlagern. Auch in dieser Gleitlagerrubrik deckt unser umfangreiches Sortiment an Gleitlagern Produkte für jeden Bedarf im Bereich Industrie- und Anlagenbau ab.

Bei Rohrleitungen, Rauchgaskanälen, Dampfkesseln, Wärmetauschern, Gasfiltern und vielem mehr, können durch Temperaturveränderungen thermodynamische Dehnungsbewegungen auftreten, das 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 Bau-teile 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 effektvoll entgegengewirkt. 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-Gleitlager 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 Gleitplatte ausgestattet. Diese Gleitplatte gewährleistet, in Verbindung mit einer Gegenlauffläche aus Edelstahl 1.4301 / 1.4401 (Rautiefe <2um), einen sehr niedrigen Trockengleitreibwert ohne »stick-slip«-Effekt bei gleichzeitig höchster Belastbarkeit.

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 stellen eine kompakte und preiswerte Gleitlagerlösung dar!

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 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. Die Gleitplatten zum Anschweißen sind in verschiedenen Standardgrößen lieferbar. Auf Wunsch können diese aber auch in passgenauen Sonderabmessungen angefertigt werden, ggf. auch mit der Möglichkeit zum Anschrauben anstatt zum Anschweißen.

LHG Standardgrößen:

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

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