Symbolbild Großwälzlager

Am großen Rad drehen

Wie ein kompakter Handgreifer die Fertigung titanenhafter Großwälzlager vereinfacht

Riesenräder, Kräne, Bagger, Tunnelbohrmaschinen, Windräder und viele andere Großmaschinen haben eines gemeinsam: Ohne Großwälzlager würden sie sich nicht drehen. Doch der Weg zum Großwälzlager ist lang – sowohl auf die Geschichte der Technik bezogen als auch auf die Zeitdauer ihrer Herstellung. Bei einem entscheidenden Fertigungsschritt ist immer noch Handarbeit gefragt. Mit einer kleinen Montagehilfe lässt sich dieser ergonomischer und einfacher gestalten.

Eine der ältesten Arten der Drehverbindung ist das Gleitlager. Aufgrund seines einfachen Aufbaus wurde es vor Jahrtausenden erfunden. Hochkulturen im Altertum, beispielsweise die Ägypter, haben es für Bewässerungsanlagen und Streitwagen verwendet.

Ein Gleitlager fixiert eine Achse oder eine Welle, wobei sich die Gleitflächen gegeneinander bewegen können. Im Allgemeinen trennt ein Schmierfilm die Oberflächen von Lager und Achse. Ohne Schmiermittel wäre der Streitwagen der Ägypter bei schneller Fahrt durch die Reibungswärme rasch in Flammen aufgegangen.

Handgreifer von FIPA

Gleitlager haben jedoch einige Nachteile. Bei niedrigen Drehzahlen ist der Verschleiß hoch und beim Anlaufen muss ein großes Reibmoment überwunden werden. Diese Erkenntnis hatten bereits die Kelten vor 2.700 Jahren. In einem ausgegrabenen Streitwagen wurden Reste eines einfachen Wälzlagers gefunden. Dieses Know-how ging irgendwann verloren. Erst im 19. Jahrhundert wurden moderne Wälzlager konstruiert und hergestellt.

Im Alltag sind Wälzlager im Fahrrad und im Auto, aber auch in Handbohrmaschinen, Elektroschraubern und Nähmaschinen zu finden. Sie erleichtern die reibungsarme Bewegung von Konstruktionselementen durch die Rollbewegung der Wälzkörper, die als Kugel, Zylinder-, Nadel-, Kegel-, Tonne- und Pendelrolle ausgeführt sein können. Die verschiedenen Bauarten werden meist nach der Form des Wälzkörpers benannt. Am bekanntesten ist das Kugellager.

Ein Wälzlager ist komplizierter als ein Gleitlager aufgebaut und besteht aus Wälzkörper, Innenring, Außenring mit der Laufbahn der Wälzkörper, Käfig und Dichtungen.

Der Käfig hält sämtliche Wälzkörper in Taschen und sorgt für deren gleichmäßigen Abstand. In einfachen Kugellagern wird aus Kostengründen oft auf den Käfig verzichtet. Dichtungen verhindern den Austritt von Schmierstoffen und schützen das Lager vor Verschmutzungen.

Großwälzlager – der Herkules unter den Drehverbindungen

In der Sagenwelt der Antike trägt Herkules die Erde auf seiner Schulter. Für eine so hohe Belastung sind Großwälzlager natürlich nicht ausgelegt, aber in riesigen Anlagen und Großmaschinen halten sie hohe Kräfte aus – Tag für Tag und oft rund um die Uhr.

Worin besteht nun der Unterschied zwischen einem Wälzlager und einem Großwälzlager? Es ist einfach die Größe – und diese kann riesig sein. Bei am Stück gefertigten Lagern sind Durchmesser bis nahezu 10 Metern möglich. Größere Lager werden in mehrere Segmente unterteilt. Durchmesser über 20 Meter sind in dieser segmentierten Bauweise realisierbar.

Das universelle Großwälzlager gibt es nicht. Jede Bauart hat ihre Stärken und Schwächen. Besonders große Unterschiede liegen bei der radialen und axialen Belastbarkeit vor.

Im Hoch- und Tiefbau sind Großwälzlager vor allem in Raupenkranen, Straßentransport- und Bohrgeräten zu finden. Bei Fahrzeugkranen ist das Gewicht eine kritische Größe. Bei „Übergewicht“ erteilt die zuständige Behörde keine Straßenzulassung. Spezielle Rollenlager ermöglichen auf kleinem Bauraum sehr hohe Traglasten und erzielen damit ein perfektes Gewicht-Leistungs-Verhältnis.

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