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Lager

Lager


Die Lagerstellen von Geräten mit mechanisch bewegten Teilen müssen Kräfte, Bewegungen und Reibung aufnehmen und ausgleichen. Je nach Belastungsart gibt es eine vielfältige Palette an Lagern.

Grundsätzlich ist jede Welle an mindestens zwei Stellen zu lagern um ein mechanisches Gleichgewicht zu erzeugen. Dabei wird ein Lager als so genanntes Festlager ausgebildet. Dies kann Kräfte in allen drei Raumrichtungen aufnehmen. Die andere Lagerstelle wird durch ein so genanntes Loslager gebildet. Dieses kann keine Kräfte entlang der Wellenlängsachse aufnehmen. Es ist in dieser Richtung lose gelagert. Dies dient dem Ausgleich von Längenänderungen der Welle im Betrieb.
 

Gleitlager


Es gibt Gleitlager und Wälzlager. Gleitlager werden durch eine innere und eine äußere Lagerschale gebildet. Der zwischenraum wird in der Regel durch ein Schmiermittel benetzt um die auftetenden Gleitkräfte zu minimieren. Die entstehende Wärme muss möglichst abgeführt werden um die Ausdehnung der Bauteile zu begrenzen. Fehlt das Schmiermittel in einer Gleitlagerstelle kann es zum "fressen" kommen. Dabei kommt es im Betrieb zum verschweißen der innere und die äußere Lagerschale miteinander. Diese Verschweißungen reißen durch das anstehende Drehmoment wieder auseinander. Allerdings wird die Oberfläche der Lagerschalen, die möglichst glatt sein sollte, dadurch zerstört. Ab einer bestimmten Oberflächenrauhigkeit der Lagerschalen kann die entstehende Reibungswärme nicht mehr abgeführt werden und es kommt unweigerlich zum Versagen des Lagers.

Als Werkstoff für Gleitlager kommen spezielle Materialien zum Einsatz. In den Handelsüblichen elektrischen Handwerkzeugen finden unterschiedliche Kunststoffe z.B. PTFE (Teflon) Anwendung. Im Maschinenbau wird in der Regel "Rotguß" oder ein anderes Metall mit ähnlichen Eigenschaften eingesetzt.

Wälzlager


Wälzlager verwenden Zusatzteile, die Wälzkörper, um die Reibung zu minimiern. Die Kontaktfläche zwischen innerer und äußerer Lagerschale wird durch den Wälzkörper minimiert. Dieser kann unterschiedliche Formen aufweisen. Die bekannteste Wälzkörperform ist die Kugel. Hierbei minimiert sich die Auflagefläche an jeder Kugel auf zwei Punkte. Es werden unter anderem aber auch Wälzkörper in Form von Zylindern, Nadeln, Kegeln und Tonnen eingesetzt. Auch Wälzlager müssen in der regel mit einem Schmiermittel versorgt werden.

Als Werkstoff für Wälzlager kommt in der Regel nur vergüteter Stahl in Betracht. Die Bestandteile eines Wälzlager müssen zur erhöhung der Lebensdauer gehärtet sein. Dies erklärt auch warum Wäzlager nicht mit Handsägen getrennt werden können. Muss ein defektes Lager getrennt werden bietet sich ein Winkelschleifer an. 

spezielle Lagerungen


Neben den oben beschriebenen Wellenlagern werden auch andere bewegliche Teile gelagert. Hier können ebenfalls Gleit- und Wälzlager eingesetzt werden. Als Beispiel kann eine Schublade herangezogen werden. Bei diesen Bauteilen wird die runde Wellenlagerung in die Ebene gestreckt. In sehr einfachen Möbelstücken werden die Schubladen auf Holz- oder Kunststoffleisten aufgesetzt. Die Reibwerte dieser Gleitlager sind für hohe Gewichte in den Schubladen und für komfortables öffnen und schließen ungeeignet. Um einen höheren Komfort bei den Schubladen zu erreichen und die aufzuwendende Kraft zu minimiern werden in hochwertigen Möbeln Schubladenauszüge mit Wälzkörpern eingesetzt. Bei genauem hinschauen kann man von der Seite die Kugeln erkennen. Die so gelagerten Schubladen lassen sich mit weniger Kraft öffnen und schließen und können auch schwerer beladen werden.


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