Bundbuchsenlager: 5 Bauarten, Maßtabelle und Auswahlanleitung

Was ist ein Bundbuchse-Lager?

In den meisten Wellen-Gehäuse-Baugruppen ist das axiale Fixieren einer Gleitbuchse Gleitbuchse entweder über eine in das Gehäuse eingearbeitete Schulter oder über eine separate Anlaufscheibe erforderlich — beides erhöht Kosten und Baulänge.

Eine Bundbuchse löst diese Aufgabe in einem Bauteil: Es handelt sich um eine zylindrische Buchse mit einem radial auskragenden Bund (Flansch) an einem Ende.

Der Bund liegt an der Gehäusefläche an und nimmt die axiale Belastung vom Wellenbund auf, während die Bohrung die radiale Last trägt. So stehen beide Funktionen ohne zusätzliche Bauteile zur Verfügung.

Das klingt einfach, und genau das ist es auch — ein wesentlicher Grund dafür, dass Bundbuchsen zu den am häufigsten spezifizierten Gleitlagerausführungen in Industriemaschinen, Landmaschinen, Kfz-Gestängen und Haushaltsgeräten zählen.

Bei moderaten Lasten, verschmutzter Umgebung oder oszillierender statt kontinuierlicher Drehbewegung erreicht eine passend ausgelegte Bundbuchse häufig eine längere Standzeit als ein Kugellager – zu einem Bruchteil der Kosten. Siehe unseren Vergleich Gleitlager vs. Kugellager für den Einsatzbereich der jeweiligen Lösung.

Bauarten von Bundbuchsen

Bundbuchsen werden in erster Linie nach dem Herstellungsverfahren unterschieden; davon hängen Wandstärke, Maßgenauigkeit, Tragfähigkeit und Schmieranforderungen ab.

Die korrekte Einordnung ist der erste Schritt in jeder Auslegung.

Massiv bearbeitete Bundbuchsen

Aus Vollmaterial gefertigt — typischerweise Lagerbronze, Aluminiumbronze oder Gusseisen — bieten sie die höchste Maßgenauigkeit und das beste Verhältnis von Tragfähigkeit zu Baugröße.

Die Wandstärke liegt je nach Bohrungsdurchmesser üblicherweise bei 2–20 mm.

Sie sind die Standardwahl für Dauerrotationen oberhalb von 3 m/s Umfangsgeschwindigkeit oder bei radialen Flächenpressungen über 15 MPa.

Der Nachteil liegt in den Kosten: Aufgrund der Bearbeitungszeiten sind sie bei gleichem Innendurchmesser pro Stück 3–5× teurer als gesinterte Vergleichsausführungen.

Gesinterte Bundbuchsen (ölimprägniert)

Sie werden aus gepresstem und gesintertem Metallpulver gefertigt — meist Cu-Sn10-Bronze oder Eisen — wobei miteinander verbundene Poren 18–25% des Gesamtvolumens ausmachen.

Diese Poren speichern das Öl durch Kapillarwirkung und geben es bei Erwärmung im Betrieb an die Wellenoberfläche ab.

Das Ergebnis ist ein tatsächlich wartungsfreies Lager für leichte bis mittlere Belastungen; die meisten Standardkataloge decken Innendurchmesser von 3 mm bis 50 mm ab.

Die dynamische Tragfähigkeit ist auf etwa 7 MPa begrenzt; darüber verdichtet sich die Porenstruktur, und der Selbstschmiereffekt lässt nach.

Siehe das ölimprägnierte Bund-Gleitlagerprogramm von LILY Bearing für metrische Standard- und Zollbaureihen.

Umgeformte Bundbuchsen mit Dünnwandaufbau

Sie werden aus Bandmaterial zu einer zylindrischen Form gewickelt und anschließend gebördelt.

Die gängigste Ausführung besteht aus einem Stahlträger mit einer gesinterten Bronze-Zwischenschicht (~0.25 mm) und einer PTFE-/Polymerschicht als Gleitschicht (~0.025 mm).

Die Gesamtwandstärke liegt typischerweise bei 1.0–2.5 mm, weshalb diese Buchsen die bevorzugte Wahl sind, wenn der Bauraum im Gehäuse begrenzt ist.

Sie decken einen breiten Temperaturbereich ab (−200°C bis +280°C bei PTFE-Deckschicht) und laufen trocken ohne externe Schmierung.

Sie werden häufig in Türscharnieren von Kraftfahrzeugen, landwirtschaftlichen Gestängen und Kolbenbolzen hydraulischer Zylinder eingesetzt.

Bimetall-Bundbuchsen

Stahl- oder Bronzegrundkörper mit einer Babbitt-, Aluminium-Zinn- oder Bleibronze-Auskleidung, die auf die Bohrungsoberfläche aufgegossen oder aufgewalzt wird.

Der Stahlträger sorgt für die strukturelle Festigkeit; die weiche Auskleidung, in Präzisionsanwendungen typischerweise 0.1–0.5 mm dick und in Hochleistungsbauarten bis zu 1.0 mm, nimmt harte Schmutzpartikel auf und gleicht geringe Wellenfehlausrichtungen aus.

Bimetallbuchsen finden sich besonders häufig in Pleuelstangen von Motoren, Getriebewellen und großen landwirtschaftlichen Getrieben.

Polymer- / selbstschmierende Bundbuchsen

Geformt oder spanend bearbeitet aus PTFE-Verbundwerkstoffen, PEEK, Nylon (PA66) oder Acetal (POM).

Die zulässige Dauerbelastung ist vergleichsweise gering — typischerweise unter 10 MPa — doch ihre chemische Inertheit und die völlige Freiheit von metallischer Kontamination machen sie zur praktisch einzigen Option für Anlagen der Lebensmittelverarbeitung, Pharma-Maschinen und Halbleiter-Handling-Systeme.

von LILY Bearing trockenlaufende Flanschbaureihe deckt die gängigsten Polymerausführungen ab. Für den Einsatz in Marine- und Chemieprozessen bietet die korrosionsbeständige Flanschreihe zusätzlich Ausführungen aus Edelstahl und Verbundwerkstoffen.

Werkstoffe und ihre Leistungsabgrenzungen

Die falsche Werkstoffauswahl ist die häufigste Ursache für vorzeitige Lagerausfälle — nicht eine fehlerhafte Lastberechnung und nicht eine mangelhafte Montage.

Wird die falsche Legierung für Temperatur oder Schmierzustand gewählt, fällt sie aus — unabhängig davon, wie sorgfältig alle anderen Maßnahmen umgesetzt wurden.

Die folgenden Kacheln fassen die vier Hauptfamilien zusammen und zeigen, für welche Anwendungen sie jeweils tatsächlich geeignet sind.

Abmessungstabelle für Flanschgleitlagerbuchsen (ISO 4379)

Die Abmessungen von Flanschgleitlagerbuchsen sind standardisiert nach ISO 4379:2021 (metrisch) sowie den entsprechenden ANSI-/ABMA-Zollreihen.

Fünf Parameter definieren die Buchse: Bohrungsdurchmesser (d), Außendurchmesser (D), Gesamtlänge (L), Flanschaußendurchmesser (D₁) und Flanschdicke (t).

Nutzen Sie die nachfolgende Größentabelle, um repräsentative Abmessungen aus der metrischen ISO-Reihe nachzuschlagen.

Wichtige Maßverhältnisse

• L/d-Verhältnis: Zwischen 0,5 und 2,0 halten, um eine gleichmäßige Lastverteilung sicherzustellen. Verhältnisse über 2,0 erhöhen das Risiko von Randbelastungen, wenn sich die Welle unter Last durchbiegt.

• Flansch-Außendurchmesser (D₁): Typischerweise D + (2 × Wandstärke) + 3–6 mm — damit steht ausreichend Schulterfläche zur Aufnahme von Axialkräften zur Verfügung, ohne die Biegespannung am Flanschwurzelbereich zu erhöhen.

• Flanschdicke (t): 1,0 mm bei Bohrungen unter 12 mm; 2,0–3,5 mm bei Bohrungen von 12–50 mm; bis zu 6,0 mm bei hochbelasteten Buchsen mit Bohrungen über 50 mm.

Tragfähigkeit und PV-Grenzen

Der Standard- Auslegungsparameter für Gleitlager ist der PV-Wert — das Produkt aus Lagerpressung P (MPa) und Gleitgeschwindigkeit V (m/s).

Der PV-Wert dient als Kennzahl für die Rate der Reibungswärmeentwicklung.

Wird die PV-Grenze des Werkstoffs überschritten, überhitzt die Lagerfläche, der Schmierfilm bricht zusammen, und es kommt zum Fressen.

Die nachstehenden Grenzwerte gelten für den Dauerbetrieb bei Nenntemperatur; im intermittierenden oder oszillierenden Betrieb sind in der Regel 2–3× höhere P-Werte zulässig, da die Wärme zwischen den Lastzyklen abgeführt wird.

Durchgerechnetes PV-Beispiel – Bronzebuchse mit 20 mm Bohrung bei 500 U/min

So wählen Sie ein Bundbuchsenlager aus

Die Auswahl einer Bundbuchse für Ihre Anwendung lässt sich systematisch auf sieben Parameter in klarer Reihenfolge herunterbrechen.

Wird ein Parameter übergangen, besteht die Gefahr einer Überauslegung mit unnötigen Kosten oder einer Unterauslegung mit vorzeitigem Ausfall. Die Reihenfolge lautet:

1. Radiallast und Axiallast (Schubkraft) getrennt erfassen

Der Bund nimmt die Axialkraft auf, die Bohrungswand die Radiallast. Berechnen Sie den Lagerdruck P für jede Gleitfläche separat. Ein Bund, der für 5 kN Axialkraft ausgelegt ist, kann auf einer Buchse sitzen, deren Bohrung nur 2 kN Radiallast verkraftet — das sind nicht dieselben Werte. Übersteigt die Axialkraft etwa 20 % der Radiallast, sollte eine doppelt gebänderte Buchse ausgelegt oder eine separate Anlaufscheibe vorgesehen werden.

2. Bewegungsart der Welle festlegen — dieser Punkt wird häufig unterschätzt

Dauerrotation, Schwenkbewegung oder Taktbetrieb verhalten sich hinsichtlich der Schmierung grundlegend unterschiedlich. Schwingende Gelenke mit einem Bewegungswinkel unter ±15° bleiben unabhängig von der Ölversorgung im Bereich der Grenzschmierung, da die Wellengeschwindigkeit zu gering ist, um einen hydrodynamischen Schmierfilm aufzubauen. In diesem Fall erzielen stahlrückseitige PTFE-Werkstoffe oder bleihaltige Bronze bessere Ergebnisse als jede hydrodynamische Auslegung. Viele Schäden im Feld entstehen dadurch, dass ein Wälzlager für Dauerrotation spezifiziert wird, obwohl es sich tatsächlich um eine Schwenkverbindung handelt.

3. Betriebstemperatur berechnen — nicht nur die Umgebungstemperatur

Berücksichtigen Sie sowohl die Umgebungstemperatur als auch die durch Reibung erzeugte Wärme. Als grobe Abschätzung gilt: ΔT ≈ PV × μ / (Wärmeabfuhrkoeffizient). Bei Polymergleitlagern ist dies von entscheidender Bedeutung: Acetal (POM) erweicht bei 90°C, und ein belastetes Lager mit 70°C Umgebungstemperatur plus 20°C Reibungsanstieg liegt bereits an der Grenze. Bronze ist toleranter, verschlechtert jedoch bei höheren Temperaturen ebenfalls die Viskosität des Schmierstoffs.

4. Schmierstoffversorgung sicherstellen

Ölbad, Druckölschmierung, Fett, Nebelschmierung oder keine Schmierung? Wenn das Lager für Wartungszwecke nicht zugänglich ist, sind Sinterbronze oder eine PTFE-Deckschicht die praxisgerechten Optionen. Steht eine Druckölversorgung zur Verfügung und sind die Wellendrehzahlen ausreichend hoch, verlängert der hydrodynamische Film den Lagerlebensdauer deutlich. Prüfen Sie für Ihr spezifisches L/d-Verhältnis und die vorhandene Ölviskosität die Sommerfeldzahl — es gibt keinen universellen Grenzwert. Konsultieren Sie Auslegungsgrundlagen für Gleitlager für die maßgeblichen Diagramme.

5. Chemische Umgebung prüfen

Seewasser und chloridhaltige Medien greifen bleihaltige Bronzen an — spezifizieren Sie stattdessen Aluminiumbronze (C95400) oder ein polymeres Gleitlager mit Edelstahlrücken. Säuren und starke Laugen schließen die meisten Metalle aus; dann bleiben PTFE-Verbundwerkstoffe oder PEEK als Optionen. Die korrosionsbeständige Bundlager-Serie ist für Anwendungen in der Schifffahrt und in Chemieanlagen eine Prüfung wert.

6. Gehäusewerkstoff und mögliche Übermaßpassung prüfen

Aluminium- und Kunststoffgehäuse vertragen nicht dasselbe Einpressübermaß wie Stahlgehäuse. Aluminiumgehäuse erfordern ein geringeres Übermaß (0,01–0,03 mm) und neigen beim Ausbau zu Fressen; Kunststoffgehäuse benötigen häufig eine zusätzliche Klebesicherung. Legen Sie den Durchmesser der Bundauflage so aus, dass das Lager rechtwinklig eingetrieben werden kann — ein schiefes Einpressen führt bereits vor Inbetriebnahme der Buchse zu einer dauerhaften Verformung der Bohrung.

7. Erforderliche Lebensdauer mit dem Instandhaltungsintervall abgleichen

Ein Instandhaltungsintervall von 5 Jahren an einem fettgeschmierten landwirtschaftlichen Drehpunkt mit Schwenkbewegung, hoher Verschmutzung und 500 Betriebsstunden pro Jahr erfordert ein deutlich anderes Lager als eine Baugröße mit gleichem Bohrungsdurchmesser an einer kontinuierlich laufenden Förderwelle. Ermitteln Sie die Verschleißrate mit dem k-Faktor des Lagerherstellers für die jeweilige Ausprägung von P, V und Schmierzustand — leiten Sie die Auslegung nicht aus allgemeinen Lebensdauertabellen ab, ohne zu prüfen, ob die zugrunde gelegten Bedingungen mit Ihrer Anwendung übereinstimmen.

Montage- und Passungsempfehlungen

Die Mehrzahl vorzeitiger Ausfälle von Flanschlagern ist auf eine fehlerhafte Passung oder unsachgemäße Montage zurückzuführen — nicht auf eine unzureichende Werkstoffqualität.

Stimmen der Presssitz und die Bohrungsoberfläche, erfüllt das Lager die Spezifikation. Sind beide fehlerhaft, kommt es unabhängig von der Werkstoffgüte innerhalb weniger Tage zum Ausfall.

Empfohlene Übermaßpassungen nach Gehäusewerkstoff

• Sinterbuchsen stets mit einem auf die Fertigbohrung abgestimmten Dorn einpressen — niemals an der Bundfläche ansetzen, da dies Biegespannungen am Bundfuß erzeugt und die Bohrung verformt.

• Ist eine Ölzufuhrbohrung vorhanden, ist diese vor dem Einpressen mit der Ölbohrung des Gehäuses fluchtend auszurichten. Eine nachträgliche Verdrehung der Buchse zur Korrektur der Lage zerstört den Presssitz.

• Nach dem Einpressen von Sinter- oder Dünnwandbuchsen ist die Bohrung zu fertigen oder aufzureiben, um das Sollmaß wiederherzustellen. Die typische Bohrungszuschnürung nach dem Einpressen in ein H7-Stahlgehäuse beträgt 0,01–0,05 mm.

• Die Bundfläche muss bündig mit der Gehäusefläche abschließen oder 0–0,05 mm überstehen. Ein zurückgesetzter Bund kann Axiallasten nicht vollflächig aufnehmen und kippt unter axialer Wechsellast.

• Zur Wellenhärte: SAE 660-Bronze erzielt die besten Ergebnisse auf Wellen mit 35–60 HRC (für Dauerbetrieb idealerweise ab 45 HRC). Eine geschliffene und polierte Wellenoberfläche mit Ra 0,4–0,8 µm minimiert das Anlaufen von Abrasivverschleiß.

Schmierung: Schmierregime und Intervalle

Schmierregime bestimmt in vielen Anwendungen die Lebensdauer des Lagers stärker als die Materialauswahl.

Es gibt drei Schmierregime, und jedes erfordert unterschiedliche Lagertypen.

Die Wahl des falschen Regimes — etwa der Einsatz eines hydrodynamischen Lagers, obwohl nur Grenzschmierung erreichbar ist — ist ein häufiger und vermeidbarer Konstruktionsfehler.

Hydrodynamische Schmierung (Vollfilmschmierung)

Die Welle erzeugt einen druckbeaufschlagten Ölkeil, der sie vollständig von der Lagerbohrung trennt.

Die Reibungskoeffizienten sinken auf 0.001–0.01, und der Verschleiß nähert sich null.

Für dieses Schmierregime sind eine kontinuierliche Ölversorgung, eine ausreichende Wellendrehzahl (bestimmt durch die Sommerfeldzahl für Ihre spezifische Lagergeometrie und Ölviskosität — kein allgemeingültiger Einzelwert) sowie eine Oberflächenrauheit der Welle von unter Ra 0.8 µm erforderlich.

Die meisten großen Industriegetriebe, Turbinenführungslager und Hochgeschwindigkeitsspindeln arbeiten in diesem Bereich.

SAE 660-Bronze und Aluminiumbronze sind die üblichen Werkstoffoptionen.

Grenz- / Mischreibung

Der Ölfilm ist unvollständig — Rauheitsspitzen von Welle und Bohrung kommen zeitweise in Kontakt. Die Reibungskoeffizienten liegen typischerweise bei 0.05–0.15.

Dies ist die betriebliche Realität bei den meisten Flanschlageranwendungen mit Start-Stopp-Betrieb, oszillierender Bewegung und niedrigen Drehzahlen — unabhängig davon, wie viel Öl zugeführt wird.

In diesem Regime bestimmen die Werkstoffeigenschaften des Lagers — Härte, Einbettungsvermögen und Anpassungsfähigkeit — maßgeblich die Verschleißrate.

SAE 660-Bronze mit Ölfilm ermöglicht einen zuverlässigen Betrieb bei P bis 20 MPa; Sinterbronze ist dynamisch mit rund 7 MPa deutlich stärker begrenzt.

Trockenlauf / Selbstschmierend

PTFE-Verbundlager und Sinterbronzelager sind für den ölfreien Betrieb ausgelegt.

PTFE überträgt während der Einlaufphase einen molekularen Film auf die Wellenoberfläche — in den ersten Betriebsstunden ist der Verschleiß leicht erhöht, bevor sich der Transferfilm stabilisiert.

Halten Sie während des Einlaufs die Belastung bei oder unter 50 % des dynamischen Nennwerts.

Bei Sinterbronze im kontinuierlichen Trockenbetrieb ist ein PV-Wert unter 0.12 MPa·m/s einzuhalten; bei PTFE-Verbundlagerungen unter 0.10 MPa·m/s im Dauerbetrieb.

von LILY Bearing Mehrzweck-Flanschbaureihe umfasst sowohl ölgetränkte als auch für den Trockenlauf ausgelegte Ausführungen innerhalb derselben Abmessungsreihe.

FAQ

Worin besteht der Unterschied zwischen einem Bundlager und einem Gleitlager ohne Bund?

Ein Gleitlager ohne Bund (Zylinderbuchse) nimmt ausschließlich radiale Lasten auf und benötigt eine separate Axialsicherung – etwa eine Gehäuseschulter, einen Sicherungsring oder eine Anlaufscheibe –, um axiale Bewegung zu verhindern.

Ein Bundlager verfügt an einem Ende über einen Bundkragen, der an der Gehäusefläche anliegt und begrenzte axiale bzw. Schubkräfte in nur einer Richtung aufnimmt.

Die Ausführung mit Bund vereinfacht die Montage, reduziert die Teilezahl und ist die bevorzugte Lösung, wenn in einem kompakten Bauraum sowohl radiale als auch moderate axiale Lasten aufgenommen werden müssen.

Kann eine Bundbuchse axiale Lasten in beide Richtungen aufnehmen?

Eine Standard-Bundbuchse nimmt Schubkräfte nur aus einer Richtung auf; die Bundfläche stützt sich dabei an der Gehäuseschulter ab.

Für axiale Belastungen in beide Richtungen verwenden Sie eine Doppelflanschbuchse mit Bünden an beiden Enden oder montieren Sie zwei Bundbuchsen Rücken an Rücken mit nach außen gerichteten Bünden.

Die Doppelflansch-Ausführung vergrößert zwar die axiale Baulänge, macht jedoch zusätzliche Axialsicherungselemente überflüssig.

Woran erkenne ich, dass ein Bundlager ausgetauscht werden muss?

Der eindeutigste Hinweis ist das diametrale Spiel: Messen Sie dazu Wellen- und Bohrungsdurchmesser mit einer Innenmessuhr.

Überschreitet die Differenz 0,5–1,0 % des Nennbohrungsdurchmessers, etwa mehr als 0,10–0,20 mm bei einer 20-mm-Bohrung, nähert sich das Lager dem Ende seiner Lebensdauer.

Weitere Anzeichen sind eine steigende Gehäusetemperatur, hörbares Quietschen oder Klopfen beim Anlauf sowie metallische Partikel oder Verfärbungen im Schmierstoff.

Bei kritischen Maschinen kann eine regelmäßige Schwingungsanalyse untersynchrone Frequenzen erfassen, die auf Lagerverschleiß hinweisen, bevor sichtbarer Verschleiß messbar wird.

Welche Wellenhärte ist bei Betrieb gegen ein Bronzelager mit Bund erforderlich?

Bei SAE 660 Bronze sollte die Welle mindestens 35 HRC (etwa 325 HB) aufweisen; ideal sind 45–60 HRC bei Dauerrotation oder hohen Lasten.

Weichere Wellen verschleißen schneller als die Buchse; damit kehrt sich die vorgesehene Verschleißhierarchie um – das Lager soll das Verschleißteil sein, nicht die Welle.

Geschliffene und polierte Wellenoberflächen mit Ra 0,4–0,8 µm minimieren den Beginn von Abrasivverschleiß; vermeiden Sie gedrehte Oberflächen mit Ra > 1,6 µm im Kontakt mit Gleitlagern.

Sind metrische und zöllige Bundlager miteinander austauschbar?

Nicht direkt. Selbst wenn die Bohrungsmaße nominal gleichwertig sind, etwa 1/2" Bohrung ≈ 12,7 mm, folgen Außendurchmesser, Länge, Bundaußendurchmesser und Bunddicke jeweils eigenen Maßreihen.

Viele Hersteller fertigen Buchsen mit "Zolläquivalent" nach metrischen DIN-Toleranzen, was eine weitere potenzielle Quelle für Abweichungen darstellt.

Prüfen Sie stets alle fünf Hauptabmessungen – d, D, L, D₁ und t –, anstatt davon auszugehen, dass eine übereinstimmende Nennbohrung vollständige Austauschbarkeit gewährleistet.

Welches Flansch-Gleitlager eignet sich am besten für Anlagen in der Lebensmittelverarbeitung?

FDA-konforme Polymerwerkstoffe – PTFE-Verbundwerkstoffe, PEEK oder NSF-zertifiziertes Acetal (POM) – sind die Standardwahl.

Sie verursachen keine metallische Kontamination, sind beständig gegenüber Reinigungschemikalien und können trocken ohne Schmierung betrieben werden, die mit Lebensmitteln in Kontakt kommen könnte.

Für höhere Lasten in Lebensmittelmaschinen erweitern glasfaserverstärkte PTFE-Verbundwerkstoffe den nutzbaren Druckbereich auf etwa 25 MPa und bleiben dabei normkonform.

Gehäuse aus Edelstahl in Kombination mit Polymerbuchsen sind die am häufigsten eingesetzte Ausführung in direkt lebensmittelberührten Bereichen.