Lager – Traktorblech.de

Da wir mit unseren betagten Schleppern immer wieder mal mit Lagern zu tun haben möchte ich hier mal eine kleine Sachkunde zum Besten geben. Diese kleinen unscheinbaren Teile leisten wirklich unglaubliches.

Wälzlager ist der Oberbegriff für alle Lagerungen, bei denen sich zwischen zwei Laufbahnen Wälzkörper in Form von Kugeln oder Rollen drehen. Das Wälzlager besteht üblicherweise aus dem Außenring, dem Innenring, den Wälzkörpern und dem Wälzkörperkäfig.

Nach der Grundform der Wälzkörper unterscheidet man zwei Gruppen von Lagern: Kugel- und Rollenlager. Rollenlager finden dort Verwendung, wo Kugellager den Belastungen nicht standhalten. Kugeln haben durch die Punktberührung auf den Lagerschalen eine sehr hohe Flächenpressung, die sich bei Rollen durch Linienberührung verringert. Zylinderrollenlager und Nadellager können nur Kräfte in Radialrichtung aufnehmen. Schrägkugellager und Kegelrollenlager können axial in einer Richtung und radial belastet werden. Rillenkugellager sowie jeweils zwei gegenüber angeordnete Schräg- und Kegelrollenlager können axiale Kräfte in beiden Richtungen und Radialkräfte aufnehmen. Die vielseitigsten Lager sind Pendelkugellager, Pendelrollenlager und Tonnenlager. Sie nehmen sowohl radiale als auch axiale Kräfte von beiden Seiten auf, gleichzeitig können sie Fluchtfehler ausgleichen. Eine Sonderform stellen die Axiallager in Kugel- und Rollenform dar. Diese arbeiten ausschließlich in Axialrichtung.

Für spezielle Lastfälle werden oft verschiedene Wälzlager kombiniert.
Nicht immer besitzt ein Lager einen Außen- oder Innenring. So werden Nadelkränze – bestehend aus einem Käfig und den Nadeln – zum Beispiel als unteres Pleuellager verwendet. Der Hubzapfen der Kurbelwelle bildet dann die innere Lauffläche, die Laufbahn im unteren Pleuelauge die äußere. Zur Nockenwellenlagerungen werden auch Nadellager verwendet, die nur aus einem Außenring und einem Nadelkranz bestehen. Sie werden einfach auf die Lagerstellen der Nockenwelle geschoben.

Heute nur noch selten verbaut, wurden früher vollrollige Lager benützt – die Wälzkörper laufen lose und ohne Führung durch einen Käfig in den Lagerschalen. Zum Beispiel wurden zur Lagerung der Getriebezahnräder auf der Getriebehauptwelle Nadeln ohne Käfig eingesetzt.

1: Außenring
2: Innenring
3: Käfig
4: Wälzkörper

1: Kugellager
2: Schrägkugellager
3: Pendelkugellager
4: Axial-Kugellager
5: Zylinderrollenlager
6: Nadellager
7: Kegelrollenlager
8: Pendelrollenlager
9: Tonnenlager
10: Axial-Zylinderrollenlager

Lager demontieren und montieren
Lager – hier speziell die Rillenkugellager – halten oft ewig. Wenn sie jedoch verschlissen sind, erheben sich viele Fragen: Wie bekomme ich die Dinger heraus? Wie montiere ich sie, ohne sie gleich wieder zu zerstören ?.

Einbausituation prüfen
Rillenkugellager (L) sind auf einer Welle (W) in ein Gehäuse (G) montiert. Eine Sitzfläche ist meist als Presssitz und die andere als Schiebesitz ausgeführt. Am Schiebesitz lässt sich das Lager leicht demontieren, für den Presssitz muss man die richtige Demontage- und Montagetechnik kennen.
Woran man erkennt man nun den Presssitz?
Ganz einfach: Der Presssitz erfordert keinen Sicherungsring (S). Beim Beispiel A hat der Außenring des Lagers einen Presssitz zum Gehäuse. Beim Beispiel B hat der Innenring des Lagers einen Presssitz zur Welle. Wurde der Wellensicherungsring (auch nach dem ersten Hersteller "Seegerring" genannt) entfernt und das Teil mit dem Schiebesitz demontiert, bleibt noch die Demontage des Lagers mit entsprechenden Hilfsmitteln.

Demontage mit Außenabzieher
In kaum einer Werkstatt fehlen Universalabzieher mit 2 oder 3 Klauen. Sie eignen sich auch zur Demontage eines Lagers von einer Welle. Doch Vorsicht: Wenn die Klauen, wie gezeigt, am Außenring des Lagers angreifen, geht der Kraftfluss auch über die Kugeln. Ist die erforderliche Abzugskraft groß, können die Kugeln Abdrücke in den Laufringen hinterlassen und das Lager wird zerstört.
Sollen später sowieso neue Lager eingebaut werden, ist gegen solch einen Abzieher nichts einzuwenden.

Demontage mit Innenabzieher
Das umgekehrte Prinzip gibt es auch für Lager, die aus einem Gehäuse ausgebaut werden. Hier greift ein Bauteil durch den Innenring des Lagers an, während sich ein anderes gegen das Gehäuse abstützt.
Diese Abzieher sind meist Spezialteile, die man nicht in einer normalen Hobby-Werkstatt findet. Hier gilt es dann, sich mit selbst gefertigten Vorrichtungen zu behelfen, die man aus Rohren, Gewindestangen, Bolzen und Scheiben in geeigneter Weise zusammenstellt.

Demontage mit Fett
Einen Trick, den mir vor Jahren ein alter Schrauber verraten hat, möchte ich euch nicht vorenthalten. Er funktioniert bei festen Lagerbuchsen und voll gekapselten Lagern.
Zuerst fülle man den zugänglichen Raum – also hinter dem Lager und den Innenring – mit einem festen Fett. Dann nehme man einen Dorn, der möglichst genau in die Innenbohrung des Lagers passt. Schlägt man jetzt mit einem Hammer auf den Dorn, wird sich das Fett hinter das Lager pressen und es aus dem Gehäuse treiben.

Montage mit mechanischen Mitteln
Um Rillenkugellager zu montieren benötigt man meist einen geeigneten Lagereinzieher (Spezialwerkzeug). Hat man den nicht, genügt auch ein guter Hammer, ein passendes Treibstück und etwas Gefühl. Als Treibstück eignen sich Dorne, Rohre, das alte Lager oder auch mal passende Nüsse aus dem Ratschenkasten.
Wichtig bei der Montage ist, keine Kräfte über die Kugeln zu leiten, um das neue Lager nicht gleich zu zerstören. Wird also der Innenring aufgepresst, darf das Treibstück auch nur am Innenring ansetzen (obere Abb.).
Wird der Außenring ins Gehäuse gepresst (untere Abb.), benötigt man ein Treibstück, das zum Außenring passt.

Montage mit Temperatur
Bei Wärme dehnen sich Stoffe aus und ziehen sich bei Kälte zusammen. Das kann man beim Montieren nutzen.
In der oberen Abbildung wird das Lager erwärmt und die Welle abgekühlt. In der unteren das Gehäuse erwärmt und das Lager gefrostet. Danach lassen sie sich für ein paar Minuten ganz leicht montieren.

Um Teile zu erwärmen, eignet sich ein Backofen, eine Friteuse oder eine starke Glühlampe. Um Teile zu schrumpfen, lege man sie in einen Gefrierbeutel verpackt für einen Tag ins Tiefkühlfach.
Das klingt alles sehr einfach, doch werden Lager zu hoch erwärmt, führt dies zu einer Schädigung und einem Totalausfall. Es ist also Vorsicht geboten:
Kugellager sind gehärtet und die Temperatur, bei der Härteverlust eintritt (Anlasstemperatur), liegt bei nur etwa 160 °C. Es ist klar, dass diese Temperatur bei unkontrolliertem Erwärmen rasch überschritten werden kann und der Härteverlust das Lager früher oder später versagen lassen wird.
Eine partielle Erwärmung des Innenrings kann dazu führen, dass die Kugeln einen unzulässigen Druck auf den Außenring ausüben, was wiederum zu Druckstellen oder Mikrorissen führen kann.
Also: Zum Erwärmen von Lagern sollte man ein Ölbad verwenden (z.B. Fritteuse, Topf im Backofen), bei dem die Temperatur auf maximal 120 Grad begrenzt wird.
Nur wenn dies nicht vorhanden ist, kann man sich mit einer 100W-Glühlampe behelfen, auf die man das Lager für ein paar Minuten legt. Es sollte sich beim Abnehmen jedoch noch leicht drehen lassen.

Tipp: Gekapselte, dauergeschmierte Lager darf man grundsätzlich nicht erwärmen, da sowohl die Dichtungselemente als auch der Schmierstoff geschädigt werden können.

So nicht montieren!
Es wurde oben ja schon erwähnt: Wer Lager falsch montiert, riskiert deren unmittelbare Zerstörung. Hier sind nochmals die falschen Beispiele.
Obere Abbildung: Der Presssitz ist zwischen Innenring und Welle. Wird mit einem Werkzeug auf den Außenring Kraft ausgeübt, geht diese über die Kugeln in den Innenring.
Untere Abbildung: Der Presssitz ist zwischen Außenring und Gehäuse. Wird das Lager mit einem Dorn über den Innenring eingetrieben, muss die Kraft auch über die Kugeln weitergeleitet werden.
Da diese Kräfte sehr hoch werden können, wird dabei die Lagerlauffläche beschädigt und das Lager relativ schnell versagen.