Axiale Sicherungen für Buchsen? So geht´s
Lars Butenschön | 9. September 2022
Gründe, Buchsen in axialer Richtung zu fixieren gibt es viele. Wirken in axialer Richtung zu große Kräfte oder beeinflussen äußere Einflüsse den Presssitz der Lager negativ, drohen Buchsen aus der Lagerstelle herausgedrückt zu werden. Dies führt dazu, dass die Welle „schutzlos“ in der Aufnahmebohrung dreht und beschädigt wird. Um dies zu verhindern, ist es in diesen Anwendungen notwendig die Buchse zusätzlich zum Presssitz gegen sogenanntes „auswandern“ abzusichern. Nachdem wir uns bereits einige Konzepte auf Basis der Formgebung der Buchse selbst angeschaut haben, will ich nun einige konstruktive Maßnahmen beleuchten, die an der Aufnahmebohrung vorgenommen werden können. Gerade in der frühen Phase des Konstruktionsprozesses kann dies oft günstiger sein, als eine Buchse mit Spezialgeometrie ein zu konstruieren.
Variante 1: Axiale Sicherung durch Scheibe oder Absatz
Je nach Gestaltung und Anzahl der Lagerstellen kann es schon ausreichen, einfach eine Scheibe anzubringen, gegen die die Buchse gedrückt werden kann, bzw. die auf der gegenüberliegenden Seite zusätzlich fixiert. Den gleichen Effekt erzielen Sie natürlich auch mit einem Absatz in der Aufnahmebohrung.
Variante 2: Sicherung mit einem Sicherungs- oder Sprengring
Bei dieser Variante wird nach der Montage der Buchse ein Sicherungsring eingepresst. Hierbei kann entweder mit zwei Ringen gearbeitet werden, bei der der eine Ring vor- und der andere Ring nach der Buchse eingepresst wird, oder Sie arbeiten mit einem gegenüberliegenden Absatz, und sparen sich so zusätzlichen Montageaufwand. Natürlich kann diese Variante auch mit Variante 1 kombiniert werden. Der metallische Sicherungsring kann entweder mit einer Überdeckung ausgelegt werden, oder in einem Einstich montiert werden, was die für eine ungewollte Demontage nötige Kraft weiter erhöht.
Variante 3: Montage über reduzierten Durchmesser
Hierbei wird der Durchmesser der Aufnahme als Hinterschnitt im „innern“ der Aufnahmebohrung weiter reduziert, so dass an beiden Außenkanten ein schmaler Absatz stehen bleibt. Die Buchse wird bei der Montage über diese Engstelle gepresst und in beiden Richtungen formschlüssig fixiert. Diese Methode erfordert natürlich eine gewisse Elastizität der Buchse bzw. Aufnahme. Sowohl diese Elastizität, als auch die Festigkeit des Materials der Aufnahmebohrung beeinflussen neben der Temperaturausdehnung und dem Verhalten bei längerer Feuchtigkeitseinwirkung die Ausführung des Absatzes. Diese Wechselwirkungen und ihr Einfluss auf die resultierenden Auspresskräfte sind allerdings Stoff für einen weiteren Blogpost :).
Variante 4: Axiale Sicherung durch Aufrauen der Aufnahmebohrung
Grob vereinfacht und gewisse Sonderfälle in der Wissenschaft hinter Adhäsionskräften ein wenig außen vor lassend, kann man sagen: Je glatter die Oberflächen der Buchse und der Aufnahmebohrung, desto geringer ist der Presssitz. Durch Aufrauen der Aufnahmebohrung konnten wir die Auspresskräfte signifikant erhöhen. Bei einem Vergleich zwischen Aufnahmen mit Ra0,4 µm und Ra 4 µm konnten wir bspw. eine Verdoppelung der Verschiebekraft feststellen.
Sie benötigen Unterstützung beim Sichern Ihrer Lagerbuchsen? Wir beraten Sie gerne!
Dies waren die gängigsten Methoden zur axialen Sicherung von Buchsen. Alle haben Vor- und Nachteile, eignen sich nicht unbedingt für alle Anwendungen, lassen sich miteinander kombinieren und je nach Beschaffenheit der Lagerstelle und der Buchsen unterschiedlich ausgestalten. Mit über 40 Jahren Erfahrung in der Auslegung und Herstellung von Gleitlagern stehen wir Ihnen gerne dabei zur Seite. Sprechen Sie uns an!