Kugelrollenlager

Ein geometrisches Zwischenleben

führt die Kugelrolle – der Wälzkörper der neuen Wälzlagerbauart aus dem Hause Schaeffler. Basierend darauf präsentierte das Unternehmen vor wenigen Wochen eine neuartige Wälzlager-Baureihe: Das Kugelrollenlager. Dafür werden vom Wälzkörper Kugel alle nicht belasteten Bereiche entfernt. Das heißt, es werden je 15 Prozent des Kugeldurchmessers abgeschnitten. So entsteht die beidseitig abgeflachte Kugelrolle. Sie ist um 30 Prozent schmaler als eine Kugel, womit wertvoller Bauraum eingespart wird. Die schlanke Form der Kugelrolle und speziell entwickelte Montageverfahren ermöglichen es darüber hinaus, den Füllgrad der Lager mit Wälzkörpern um bis zu etwa 90 Prozent zu steigern. Mehr Wälzkörper im gleichen Bauraum bedeutet eine deutlich höhere Tragzahl und eine entsprechend höhere Lebensdauer. Das eröffnet neue Chancen zum Downsizing von Produkten und Aggregaten.

Ein Standard-Kugellager 6207 nach DIN 625 erreicht mit neun Wälzkörpern einen Füllgrad von etwa 60 Prozent. Im gleichen Bauraum enthält das Kugelrollenlager der Bauart BXRE207 14 Wälzkörper. Der Füllgrad beträgt rund 90 Prozent; die Lebensdauer steigt um das 2,4-fache.

Als Projektstudie wurde das Kugelrollenlager auf der Hannover Messe 2007 vorgestellt. Seitdem haben es die Entwicklungsingenieure der Schaeffler Gruppe in vier Richtungen weiterentwickelt und zur Serienreife gebracht.

Das einreihige BXRE-Kugelrollenlager bietet mehr Tragfähigkeit als ein Standardkugellager im gleichen Bauraum. Dies wird erreicht durch eine um 50 Prozent erhöhte Anzahl von Wälzkörpern, die mit einer besonderen Montagemethode verbaut werden. Mit dem so erreichten Wälzkörper-Füllgrad von etwa 90 Prozent hält das Lager auch extremen Belastungen stand. BXRE-Lager ermöglichen somit insbesondere das Downsizing von Produkten und Aggregaten, da sie weniger radialen Bauraum in Anspruch nehmen bei gleichem Wellendurchmesser und gleicher Tragzahl. Sie kommen Elektromotoren, Waschmaschinen, Kettensägen oder Industriegetrieben zum Einsatz. Kugelrollenlager der Baureihe BXRO sind hingegen zweireihig. Ihre Wälzkörperreihen laufen in O-Anordnung. Hierdurch können sowohl hohe radiale als auch axiale Kräfte aufgenommen werden. Im Vergleich zur 32er-Kugellagerreihe mit einem Innenring werden etwa 50 Prozent mehr Wälzkörper verbaut und somit höhere Tragzahlen bei gleichem Bauraum erreicht. Die Vorteile des BXRO gegenüber der 33er-Reihe mit zwei Innenringen liegen in der vereinfachten Fixierung des Innenringes auf der Welle. Die optimal zu fertigende Laufbahngeometrie des einteiligen Innenrings führt zu einer höheren Lagergenauigkeit. Anwendungsbereiche liegen im Automobil-Schaltgetriebe oder in Textilmaschinen.

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Bei der Tandembauform des Kugelrollenlagers handelt es sich um ein zweireihiges Lager, dessen Kugelrollenreihen in Tandemanordnung laufen. Sie können durch einen oder zwei Käfige geführt werden. Die Zwei-Käfig-Bauweise ermöglicht es, beide Laufbahnen unabhängig voneinander optimal auf den Anwendungsfall einzustellen. Das garantiert maximale Lastaufnahme bei minimaler Baugröße und geringerer Reibung. Im Vergleich zu Kegelrollenlagern sinkt die Reibung um etwa 30 Prozent durch Wegfall der Bordreibung. Dadurch kann der Energieverbrauch stark reduziert werden. ms

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