Laufringlager (LRL) - Produktbeschreibung

Laufringlager (LRL) - Vorteile gegenüber Drahtwälzlager

Laufringlager (LRL) - Anwendungsbeispiele

Laufringlager (LRL) - Baureihen

Laufringlager (LRL) - Toleranzen

Laufringlager (LRL) - Steifigkeiten

Laufringlager (LRL) - Tragzahlen

Laufringlager (LRL) - Maßtabellen

IBO – Laufringlager (LRL) mit Lagerringen aus Leichtmetall sind vielfach bewährt, hoch tragfähig, vielseitig einsetzbar und sehr wirtschaftlich. Durch ihren konstruktiven Aufbau nehmen sie radiale, axiale und Kippmomentbelastungen mit einer Lagerstelle auf. Deshalb können Lagerungen mit Radial- und Axiallager-Kombinationen oft auf nur eine Lagerstelle reduziert werden. Dadurch verringern sich Aufwand und Kosten für die Gestaltung der Anschlusskonstruktion und den Einbau der Lager teilweise erheblich.

Durch die Verwendung von hochfesten Aluminiumlegierungen als Ringwerkstoff und Laufbahnringen aus Stahl (Stahlsorte hängt von der jeweiligen Ausführung ab) wird die Tragfähigkeit baugleicher konventioneller Wälzlager aus Wälzlagerlagerstahl annähernd erreicht und bietet darüber hinaus den Vorteil einer ca. 60%igen Gewichtseinsparung.

Des Weiteren eignen sich IBO Laufringlager besonders für den Einsatz bei:

• Stoßartigen Belastungen
• Stoßartigen Erschütterungen
• Bei hohen und niedrigen Betriebstemperaturen
• geforderten gleichmäßiges, niedrigen Reibmoment
• Hohe Anforderungen an die Korrosionbeständigkeit

IBO Laufringlager sind abgedichtet und mit einem hochwertigen Schmierfett vorbefettet, Sie können über Schmiernippel nachgeschmiert werden. Die Standardausführungen sind unverzahnt. Selbstverständlich können alle Baureihen mit Innen- oder Aussenverzahnung projektspezifisch ausgeführt werden.

In der Standardausführung sind Lagerringe eloxiert nach DIN 17611.

Die IBO hat die Lagerkategorie Laufringlager (LRL) seit 2012 in ihrem Lieferprogramm und entwickelt seit diesem Zeitpunkt die folgenden Bauformen kontinuierlich weiter:

• Laufring - Kreuzrollenlager (LRL-K)
• Laufring - Vierpunktlager (LRL-V
• Laufring - Schrägrollenlager (LRL-S2)
• Laufring - Axial / Radialrollenlager (LRL-A2R)

Um den Marktanforderungen gerecht zu werden und sich von den Marktbegleitern zu differenzieren, hat sich die IBO vor allem auf die möglichen Konfigurationen (Bauformen und Abmessungen) und den Herstellungsprozess fokussiert.

In der Vergangenheit wird diese Lagerkategorie oftmals als Drahtwälzlager bzw. Drahtrollenlager oder Drahtkugellager bezeichnet.

Laufringlager der IBO unterscheiden sich von Drahtwälzlagern, da diese Laufringe statt Draht verwenden. Dadurch sind technische als auch ökonomische Vorteile für Kunden möglich.

Laufringe als auch Drähte übertragen bei Laufringlager (LRL) die externe Belastung, wie

• Axiale Belastung
• Radiale Belastung
• Kippmomente

Laufringlager (LRL) werden von unseren Kunden an kritischen Lagerstellen verwendet, bei denen der Bauraum in der Regel

stark eingeschränkt ist. Daher stellt die Leistungsdichte für die Anwendung einen entscheidenden Erfolgsfaktor für unsere Kunden dar.

Unter dem Begriff Leistungsdichte ist definiert, in einem möglichst geringen Bauraum eine maximale Tragzahl zu realisieren und somit den Kunden es zu ermöglichen, auf einen kleinen Bauraum eine hohe Belastung zu übertragen.

Aufgrund der Marktanforderung an einer hohen Leistungsdichte an unsere Laufringlager (LRL) und einer steigenden Anzahl an verschiedenen Konfigurationen bei geringeren Stückzahlen, hat die IBO für sich ein Herstellungsprozess für die Laufringen entwickelt, die es Ihr ermöglicht flexibel auf die Marktanforderungen im Kundenprojekt zu reagieren, ohne dass sich die Herstellungskosten projektspezifisch erhöhen bzw. Mindestmengen zu realisieren sind.

Dies ist ein wesentlicher Unterschied zu den Drahtwälzlagern, die aus gezogenem Material hergestellt werden, was eine hohe Abnahmemenge an Vormaterial für die Drähte erfordert. Diese Abnahmemenge an Vormaterial schränkt die mögliche Vielfalt an Konfigurationen stark ein.

Die beschriebenen Vorteile werden anhand eines Kundenprojekt für eine RCWS verdeutlicht.

In diesem Projekt hat der Kunde die Anforderungen gestellt, in einem bestehenden Bauraum für das Laufringlager sowie einer festgelegten Schnittstelle zur Anschlusskonstruktion die zu übertragenden Belastung, um über 30% zu steigern, aufgrund Kalibererhöhung.

 

Die Kundenanforderungen konnten aufgrund der frei konfigurierbaren nutzbaren Laufbahnen der Laufbahnringe umgesetzt werden.

In diesem konkreten Fall, wurde die nutzbare Laufbahn vom Ausgangswert x auf den neue Laufbahnbreite y um 36,5% gesteigert, ohne den erforderlichen Bauraum modifizieren zu müssen.

Aufgrund der Steigerung der nutzbaren Laufbahnbreite konnten die Tragzahlen des Laufringlagers (LRL-K) gesteigert werden um:

• Statische Tragzahl: 36,8%
• Dynamische Tragzahl: 27,6%

Diese Maßnahme hat ermöglicht, dass die Kundenanforderung ohne Mehraufwand und ohne Auswirkung auf die Verfügbarkeit umgesetzt werden konnte.

Für eine Anwendung aus dem Bereich der Medizintechnik entwickelte IBO eine Laufringlagerlösung (LRL) für eine angetriebene Patientenliege. Hierbei handelt sich um ein hochsteifes Laufbahnsystem mit sehr hoher Positionierbarkeit. Weiterhin wurden einige Funktionsmerkmale, wie u.a. die Kulissenführung des Positionssystems in die Lagergeometrie integriert. Darüber hinaus gehörte eine Lagerauslegung inkl. Lebensdauerberechnung zum Leistungsumfang. Für die erfolgreiche Projektarbeit wurde unser Entwicklungsprozess nach APQP Standard verwendet.

 

Für eine Anwendung aus dem Bereich der Radar- und Satellitenanlagen entwickelte IBO eine Laufringlagerlösung (LRL) für die Hauptlagerstelle der Antenne. Hierbei stellte unser Kunde hohe Anforderungen hinsichtlich einem gleichmäßiges Reibmoment auch unter Einfluss von Temperaturschwankungen. Weiterhin musste der Antrieb für die Rotationsbewegung integriert werden. Auf die Signalübertragung hat die Laufgenauigkeit des Laufringlagers (LRL) einen direkten Einfluss. Aus diesem Grund wurden der Grenzwert für die Laufgenauigkeit sehr stark eingeschränkt. Über die Laufzeit des Projekts und im Kundenaustausch hat sich hier unser APQP Entwicklungsprozess bewährt.

Für eine Anwendung aus dem Bereich der Rüstungstechnik entwickelte IBO eine Laufringlagerlösung (LRL) für eine fernbedienbare Waffenstation. Eine der wesentliche Kundenanforderungen war eine Lösung zu entwickeln die den hohen Belastungen sowie die unterschiedlichsten Klimabedingungen gerecht wird. Darüber hinaus galt es die Entwicklungsanforderungen aus den verschiedenen AQAP-Normen zu erfüllen. Ein zweireihiges Laufring-Schrägrollenlager (LRLS2) mit entsprechender Oberflächenbehandlung und ein korrosionsbeständiges Laufbahnsystem das nach den Belastungskollektiv des Kunden ausgelegt wurde, hat die Anforderungen erfüllt.

Die IBO hat vier Standard - Baureihen entwickelt. Diese unterscheiden sich im Wesentlichen durch das unterschiedliche Laufbahnsystem. Die zugehörigen Produkteigenschaften werden je Baureihe beschrieben. Der Aufbau für die Artikelbezeichnung wird im Kapitel Artikelsystematik erläutert.

LRLS2-06 Baureihe

Die wesentlichen Produkteigenschaften dieser Baureihe, sind wie folgt:

• Kompakte Bauweise
• Hohe Steifigkeit
• Gleichbleibendes Reibmoment, auch bei unebener Anschlusskonstruktion
• Übertragung von Kippmomenten
• Hohe statische Tragfähigkeit
• Aufnahme von hohen axialen Lasten
• Aufnahme von radialen Lasten

LRLV-10 Baureihe

Diese Baureihe wird gewählt, sofern folgende Produkteigenschaften relevant sind:

• Geringes Reibmoment
• Übertragung von Kippmomenten
• Hohe Anfälligkeit bei unebener Anschlusskonstruktion

LRLK-10 Baureihe

Die wesentlichen Produkteigenschaften der Baureihe LRLK-10- sind die nachfolgenden:

• Übertragung von Momentbelastungen
• Bauraum für Antriebs- bzw. Messverzahnungen
• Hohe Steifigkeit
• Gleichmäßigkeit des Reibmomentes abhängig von der Ebenheit der Anschlusskonstruktion

LRLR-08 Baureihe

Im Gegensatz zu den drei vorgenannten Baureihen die eine 1 Lagerlösung sind, ist die LRLR-08 Baureihe eine 2-Lagerlösung. Bei einer 2-Lagerlösung ist das LRLR-08 Lager als Loslager zu verwenden und bietet folgende Produkteigenschaften:

• Hohe Steifigkeit in radialer Lastrichtung
• Geringes Reibmoment
• Loslagerfunktion, mit axialer Verschiebung aus der Mittenlage

Laufgenauigkeiten

In den nachstehenden Tabellen sind die zugehörigen Rund- und Planlaufgenauigkeiten abhängig vom jeweiligen Laufkreisdurchmesser dargestellt. Die Laufgenauigkeiten gelten jeweils für den drehenden Innen- oder Aussenring.

Einbautoleranzen

In der nachfolgenden Tabelle ist die Toleranz der Lagerhöhe H in Abhängigkeit der Ausführung dargestellt:

Höhentoleranzen			[mm]
Baureihe	Standardausführung (0)	eingeschränktes Spiel (1)	erhöhtes Spiel (2)
LRLV-10	±0.30	±0.45	±0.50
LRLK-10	±0.40	±0.55	±0.60
LRLS2-06	±0.50	±0.60	±0.70

Die Lochkreisdurchmesser für die Befestigungsbohrungen im jeweiligen Innen- bzw. Aussenring sind gemäß DIN ISO 273-m toleriert und in der nachstehenden Tabelle dargestellt:

Lochkreisdurchmesser		[mm]
von	bis	max.
0	500	±0.50
500	1 200	±0.60

Die in den nachstehenden Tabellen dargestellten Steifigkeitswerte des Laufbahnsystems

• Axiale Steifigkeit
• Radiale Steifigkeit
• Kippsteifigkeit

beziehen sich ausschließlich auf das jeweilige Laufbahnsystem, ohne Berücksichtigung der Anschlusskonstruktion. Diese Tabellen dienen zum Vergleich der 3 verschiedenen Baureihen für die Produktauswahl einer 1 Lagerlösung.

Die Berechnung der Steifigkeitswerte basiert auf der Standardausführung 0.

In den nachstehenden Tabellen werden die jeweiligen Tragzahlen der drei Baureihen für die 1-Lagerlösung miteinander verglichen:

• radiale dynamische Tragzahl
• axiale dynamische Tragzahl
• radiale statische Tragzahl
• axiale statische Tragzahl

Die Berechnungen der Tragzahlen beruhen auf der Standardausführung (0). Für die Ausführungen (1) und (2) weichen die Tragzahlen ab, diese können gerne auf Nachfrage zur Verfügung gestellt werden.