Pendelrollenlager eignen sich, wenn:
- Lagerungen radial hoch und sehr hoch belastet werden ➤ Abschnitt
- neben hohen radialen Kräften auch ein- oder beidseitig relativ hohe axiale Belastungen auftreten ➤ Abschnitt
- dynamische oder statische Fluchtungsfehler der Welle zum Gehäuse bzw. Durchbiegungen der Welle vom Lager zwanglos ausgeglichen werden müssen ➤ Abschnitt
- hohe stoßartige Belastungen dynamisch aufgenommen werden müssen
- sehr tragfähige Festlager notwendig sind.
Pendelrollenlager: Tragfähigkeitsvergleich mit abmessungsgleichem Tonnenlager, Ausgleich von Fluchtungsfehlern
Fr = Radiale Belastung
Cr = Dynamische Tragzahl
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Ausführungsvarianten
Das Standardsortiment der Pendelrollenlager umfasst:
Die Lager werden in den meisten Größen als leistungsgesteigerte X-life-Ausführungen geliefert ➤ Link. Größere Kataloglager und weitere Lagerausführungen GL 1.
Lager der Grundausführung
Die Laufbahn im Außenring ist sphärisch ausgebildet
Pendelrollenlager gehören zur Gruppe der Radial-Rollenlager. Diese selbsthaltenden Wälzlager haben zwei Rollenreihen mit einer gemeinsamen sphärischen Laufbahn im Außenring und zwei zur Lagerachse geneigte Laufbahnen im Innenring. Durch diese Laufbahngestaltung vereinen sie eine Reihe von Eigenschaften in einem Lager, die für viele Anwendungen besonders wichtig sind; z. B. die Winkelbeweglichkeit ➤ Abschnitt. Käfige aus Messing, Stahlblech oder Polyamid führen die symmetrischen Tonnenrollen ➤ Abschnitt.
Gestaltung des Rollenkontakts
Die Spannungsverteilung an den Kontaktstellen zwischen den Rollen und Laufbahnen wird durch die Kontaktfläche der Rollen bestimmt. Die Rollengeometrie ist deshalb auf die Laufbahn abgestimmt. Dies führt zu einer günstigen Lastverteilung über die gesamte Rollenlänge und verhindert Kantenspannungen sowie Spannungsspitzen an den Rollenenden ➤ Bild.
Gleichmäßige Lastverteilung durch optimiertes Rollen- und Laufbahnprofil
F = Belastung der Rollen
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Die Bohrung ist zylindrisch oder kegelig
Lager der Grundausführung werden ohne Abdichtung und mit zylindrischer Bohrung geliefert. Bis auf die Reihe 233..-A gibt es diese Lager auch mit kegeliger Bohrung ➤ Bild.
Lager mit kegeliger Bohrung haben den Bohrungskegel 1:12 und das Nachsetzzeichen K, Pendelrollenlager der Reihe 249, 240 und 241 den Bohrungskegel 1:30 und das Nachsetzzeichen K30 ➤ Bild und ➤ Abschnitt.
Unterscheidungsmerkmale der Lager in der Grundausführung
Neben der Gestaltung der Bohrung (zylindrisch oder kegelig) hängt die jeweilige Lagerausführung auch von der Lagerreihe und der Größe des Lagers ab. Wesentliche Unterscheidungsmerkmale sind die:
- Ausführungen des Innenrings
- Ausführung des Käfigs ➤ Abschnitt.
Lager mit losem Mittelbord am Innenring
Ein loser Mittelbord übernimmt die axiale Führung der Rollen in der unbelasteten Zone ➤ Bild und ➤ Tabelle. Dadurch verringert sich die Reibung im Lager, was wiederum zu niedrigeren Betriebstemperaturen führt.
Pendelrollenlager der Grundausführung, zylindrische Bohrung
Fr = Radiale Belastung
Fa = Axiale Belastung
Pendelrollenlager ohne Mittelbord am Innenring
Pendelrollenlager mit festem Mittelbord am Innenring
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Pendelrollenlager der Grundausführung, kegelige Bohrung
Fr = Radiale Belastung
Fa = Axiale Belastung
Pendelrollenlager ohne Mittelbord am Innenring
Pendelrollenlager mit festem Mittelbord am Innenring
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Pendelrollenlager der Grundausführung, zylindrische oder kegelige Bohrung, mit losem Mittelbord
Fr = Radiale Belastung
Fa = Axiale Belastung
Zylindrische Bohrung
Kegelige Bohrung
Loser Mittelbord
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Lagerdesign der Grundausführungen
Die Lager der Grundausführung gibt es in folgenden Varianten:
Lagerdesign bei Lagern ohne Mittelbord am Innenring
Design
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Nachsetzzeichen
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Zwei Stahlblechkäfige, oberflächengehärtet oder beschichtet, Führung am Außenring, X-life
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E1-XL
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Ein Doppelkammkäfig aus Messing, rollengeführt, Innenring mit zwei seitlichen Halteborden, X-life
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E1A-XL-M
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Zwei Fensterkäfige aus glasfaserverstärktem Polyamid, Führung am Innenring, X-life
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E1-XL-TVPB
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Lagerdesign bei Lagern mit festem Mittelbord am Innenring
Design
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Nachsetzzeichen
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Zwei Käfige aus Messing, Führung am Innenring, Innenring mit zwei seitlichen Halteborden und einem Mittelbord
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MB
B-MB
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Ein Doppelkammkäfig aus Stahl, Führung am Innenring, Innenring mit zwei seitlichen Halteborden und einem Mittelbord
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B-FB1
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Zwei Käfige aus Messing, Führung am Außenring, Innenring mit zwei seitlichen Halteborden und einem Mittelbord
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A-MA
AS-MA
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Ein Doppelkammkäfig aus Messing, Führung am Außenring, Innenring mit zwei seitlichen Halteborden und einem Mittelbord, X-life
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XL-MA1
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Lagerdesign bei Lagern mit losem Mittelbord
Design
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Nachsetzzeichen
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Zwei Stahlblechkäfige, oberflächengehärtet, Führung am Innenring, X-life
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BE-XL
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Zwei Stahlblechkäfige, oberflächengehärtet, Führung am Außenring, X-life, Schwingsiebausführung
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BE-XL-JPA-T41A
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Ein Doppelkammkäfig aus Messing, Führung am Innenring, Innenring mit zwei seitlichen Halteborden, X-life
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BEA-XL-MB1
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Abgedichtete Pendelrollenlager
Eine Auswahl von Standardlagern ist auch beidseitig abgedichtet lieferbar ➤ Bild und ➤ Abschnitt.
Reihe 222, 223
Abgedichtete Lager der Reihe 222 und 223 haben Überbreite und das Präfix WS im Kurzzeichen ➤ Bild und ➤ Abschnitt.
Reihe 240, 241
Die Hauptabmessungen abgedichteter Lager der Reihe 240 und 241 entsprechen den Hauptabmessungen offener Lager.
Weitere Informationen zu abgedichteten Pendelrollenlagern TPI 218.
Pendelrollenlager der Grundausführung, beidseitig abgedichtet
Lager mit berührender Dichtung 2RSR (D < 160)
Lager mit berührender Dichtung 2VSR (160 < D ≦ 320)
Lager mit berührender Dichtung 2RSR (320 < D ≦ 620)
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Pendelrollenlager für Schwingmaschinen
Die Wälzlager in Schwingmaschinen müssen neben hohen Belastungen und hohen Drehzahlen auch Beschleunigungen und Zentrifugalkräfte aufnehmen. Vielfach herrschen zudem ungünstige Umweltbedingungen wie Schmutz und Feuchtigkeit.
Pendelrollenlager sind auf die Betriebsbedingungen von Schwingmaschinen abgestimmt
Die von Schaeffler entwickelten Spezial-Pendelrollenlager sind auf die Betriebsbedingungen in Schwingmaschinen abgestimmt und haben sich im praktischen Einsatz bestens bewährt. Besonders beansprucht werden die Käfige der Wälzlager durch hohe Radialbeschleunigungen. In ungünstigen Fällen können auch Axialbeschleunigungen überlagert sein.
Die Aufnahme von Winkelfehlern mindert zusätzliche Gleitbewegungen
Die rotierende Unwucht erzeugt eine umlaufende Wellendurchbiegung und in den Lagern zusätzliche Gleitbewegungen. Dadurch erhöht sich die Reibung und damit die Betriebstemperatur der Lager. Die Spezial-Pendelrollenlager können dynamische Winkelfehler bis 0,15° aufnehmen.
Grundausführungen der Spezial-Pendelrollenlager
Schaeffler-Spezial-Pendelrollenlager für Schwingmaschinen haben die Hauptabmessungen der Maßreihe 23 (DIN 616:2000, ISO 15:2017).
Spezifikation T41A (T41D)
Die Schaeffler-Pendelrollenlager für Schwingmaschinen werden nach der Spezifikation T41A oder T41D gefertigt ➤ Tabelle. Diese berücksichtigt die besonderen Anforderungen des Anwendungsfalles. In der Spezifikation sind unter anderem die Toleranzen von Bohrung und Außendurchmesser sowie die Radialluft der Lager festgelegt. Die übrigen Toleranzen entsprechen der Toleranzklasse Normal nach ISO 492:2014.
Schaeffler-Pendelrollenlager für Schwingmaschinen sind in der TPI 197 ausführlich beschrieben. Diese kann bei Schaeffler angefordert werden.
Lager mit Spann- oder Abziehhülse
Montagefertige Einbausätze vereinfachen die Bestellung und den Einbau der Lager
Zur Befestigung von Pendelrollenlagern mit kegeliger Bohrung auf zylindrischen Wellenzapfen sind auch komplette Lager-Einbausätze erhältlich. Diese Einheiten bestehen aus Lager, Spannhülse, Sicherungsblech und Nutmutter bzw. Lager und Abziehhülse ➤ Bild. Mit den Spann- und Abziehhülsen ist die Fixierung der Lager auf glatten und abgesetzten Wellen möglich ➤ Bild und ➤ Bild. Die Befestigungselemente sind in den Produkttabellen beschrieben und müssen bei der Bestellung zusätzlich angegeben werden.
Pendelrollenlager mit Spannhülse
Fr = Radiale Belastung
Fa = Axiale Belastung
Pendelrollenlager mit festem Mittelbord am Innenring, mit Spannhülse
Spannhülse
Nutmutter
Sicherungsblech
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X-life-Premiumqualität
Pendelrollenlager gibt es in vielen Baureihen und Abmessungen als X-life‑Lager ➤ Bild. Gegenüber konventionellen Pendelrollenlagern sind diese Lager wesentlich leistungsstärker. Erreicht wird das u. a. durch die geänderte Innenkonstruktion, eine höhere Oberflächengüte der Kontaktbereiche, die optimierte Kontaktgeometrie zwischen Rollen und Laufbahnen, die neuen Rollenabmessungen mit balliger Stirn, das optimierte Käfigdesign, die höhere Qualität des Stahls und der Wälzkörper und einen losen Mittelbord ➤ Tabelle.
Pendelrollenlager in X-life-Ausführung
Käfig
Tonnenrolle
Außenring
Innenring
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Vorteile
Höherer Kundennutzen durch X-life
Aus diesen technischen Detailverbesserungen ergeben sich eine Reihe von Vorteilen wie z. B.:
- eine günstigere Lastverteilung im Lager und damit eine höhere dynamische Belastbarkeit der Lager ➤ Bild
- eine höhere Laufgenauigkeit und Laufruhe
- ein reibungsärmerer, energieeffizienterer Lauf
- eine niedrigere Wärmeentwicklung im Lager
- höhere mögliche Drehzahlen
- ein niedriger Schmierstoffverbrauch und dadurch längere Wartungsintervalle, wenn nachgeschmiert wird
- eine messbar längere Gebrauchsdauer der Lager
- eine hohe Betriebssicherheit
- kompakt bauende, umweltfreundliche Lagerungen.
Niedrigere Betriebskosten, höhere Maschinenverfügbarkeit
ln Summe verbessern diese Vorteile die Gesamtwirtschaftlichkeit der Lagerstelle deutlich und erhöhen damit die Effizienz der Maschine und Anlage nachhaltig.
Nachsetzzeichen XL
X-life-Pendelrollenlager haben das Nachsetzzeichen XL im Kurzzeichen ➤ Abschnitt.
Anwendungsbereiche
Für ein weiteres Anwendungsfeld geeignet
Aufgrund ihrer besonderen technischen Merkmale eignen sich X-life-Pendelrollenlager sehr gut für Lagerungen in:
- Trockenzylindern und Kalandern
- Bergbaumaschinen, Förderbändern, Becherwerken, Schwingsieben, Vertikalmühlen, Walzenpressen
- Stranggießanlagen
- Personenaufzügen
- Schiffsantrieben.
X-life steht für eine hohe Produkt-Leistungsdichte und damit für einen besonders großen Kundennutzen.
Für höchste radiale und hohe axiale Belastung geeignet
Pendelrollenlager nehmen sehr hohe radiale und beidseitig hohe axiale Belastungen auf. Sie sind für höchste Tragfähigkeit ausgelegt und durch die maximale Anzahl der großen und besonders langen Tonnenrollen (Lager in E1-Ausführung) auch für stärkste Beanspruchungen geeignet ➤ Abschnitt.
Axiale Belastbarkeit von Lagern mit Spann- bzw. Abziehhülse
Pendelrollenlager können aufgrund ihrer inneren Konstruktion hohe Axialbelastungen aufnehmen. Werden Lager mit Spann- oder Abziehhülse ohne festen axialen Anschlag (z. B. feste Schulter) auf einer glatten Welle befestigt, dann hängt die axiale Belastbarkeit der Lagerung von der Reibung zwischen der Welle und der Hülse ab.
Bestehen Zweifel zur Höhe der axialen Belastbarkeit der Montageverbindung, bitte bei Schaeffler rückfragen.
Axiale Belastung und höhere Drehzahlen
Steigen Belastung und Drehzahl, erhöht sich die Reibung im Lager
Pendelrollenlager nehmen beidseitig hohe axiale Kräfte auf. Treten jedoch höhere axiale Belastungen in Kombination mit höheren Drehzahlen auf, ist zu berücksichtigen, dass sich dadurch Reibung und Temperatur im Lager erhöhen.
Pendelrollenlager gleichen dynamische und statische Winkelfehler aus
Aufgrund der hohlkugeligen Wälzkörperlaufbahn im Außenring sind Pendelrollenlager winkelbeweglich ➤ Abschnitt. Sie lassen dadurch Schiefstellungen zwischen Außen- und Innenring innerhalb bestimmter Grenzen zu, ohne dass die Lager dabei beschädigt werden, und gleichen so Fluchtungsfehler, Wellendurchbiegungen und Gehäuseverformungen aus.
Zulässiger Einstellwinkel
Die mögliche Schiefstellung hängt von der Höhe der Belastung ab
Der zulässige Einstellwinkel ist für Belastungen von P < 0,1 · Cr angegeben ➤ Tabelle. Die Einstellwinkel gelten:
- bei konstanter Winkelabweichung (statischer Winkelfehler)
- wenn der Innenring umläuft.
Inwieweit die angegebenen Werte in der Praxis genutzt werden können, ist grundsätzlich von der Gestaltung der Lagerung, der Abdichtung usw. abhängig.
Verringerter Einstellwinkel
Bei umlaufendem Außenring, taumelndem Innenring, größeren Belastungen oder größeren Einstellwinkeln als in der Tabelle angegeben, ist die Winkeleinstellbarkeit der Lager geringer. In solchen Fällen bitte bei Schaeffler rückfragen.
Zulässiger Einstellwinkel bei abgedichteten Lagern
Der zulässige Einstellwinkel ist bei abgedichteten Lagern kleiner
Bei abgedichteten Pendelrollenlagern beträgt die Winkeleinstellbarkeit 0,5° aus der Mittellage. Schiefstellungen bis zu diesem Wert beeinträchtigen die Dichtfunktion nicht.
Zulässiger Einstellwinkel der Pendelrollenlager