Schrägkugellager werden häufig durch mehr als nur eine Lagerbezeichnung spezifiziert. Für Konstrukteure, Instandhaltungsteams und den Einkauf enthält die Lagerzeichnung oft entscheidende Angaben zum Kontaktwinkel, zur Belastungsrichtung, zur Einbaulage, zur Genauigkeit, zur Vorspannung und zur Paarung.
Die Herausforderung besteht darin, dass diese Details auf einem Produktfoto oder anhand der Lagerbezeichnung nicht immer unmittelbar erkennbar sind.
Ein geringer Unterschied in der Schulterbreite, eine Markierung auf der Seitenfläche oder ein Pfeil in der Zeichnung kann die vorgesehene Einbaurichtung anzeigen. Wird ein gepaartes Lager in der falschen Orientierung montiert, entspricht der daraus resultierende Kraftverlauf unter Umständen nicht der ursprünglichen Konstruktion.
Diese Anleitung erklärt Schritt für Schritt, wie Sie eine Zeichnung für Schrägkugellager und die Paarungskennzeichnungen lesen.
Zeichnung für Schrägkugellager lesen: Die grundlegende Vorgehensweise
Wenn Sie eine Zeichnung für ein Schrägkugellager zum ersten Mal betrachten, beginnen Sie nicht mit der Lagerbezeichnung.
Gehen Sie in dieser Reihenfolge vor:
Schritt | Worauf zu achten ist | Aussage |
|---|---|---|
1 | Bezugsebene oder Referenzfläche | Legt die Ausrichtung der Zeichnung fest |
2 | Schultern von Innen- und Außenring | Erleichtert die Identifikation der Lagerseiten |
3 | Laufbahngeometrie | Zeigt die Laufbahn der Wälzkörper |
4 | Berührungswinkel | Gibt die Richtung der Kontaktkraft an |
5 | Lastlinie | Zeigt, wie das Lager Axial- und Radiallasten überträgt |
6 | Paarungskennzeichnungen | Kennzeichnet die Orientierung, wenn Lager als Satz geliefert werden |
7 | DB/DF/DT-Kennzeichnung | Kennzeichnet die vorgegebene Paarungsanordnung |
Diese Reihenfolge ist sinnvoll, da die Geometrie verstanden werden sollte, bevor die Kennzeichnungen interpretiert werden.
Bezugsebene oder Datumfläche identifizieren
Beginnen Sie mit der Ermittlung der in der Lagerzeichnung dargestellten Bezugsebene.
Die Bezugsebene legt fest, welche Lagerseite in der Zeichnung als Ausgangspunkt für Maße und Orientierung dient.
Je nach Hersteller kann die Bezugsseite wie folgt gekennzeichnet sein:
Ein Datumsymbol
Eine Bemaßungsreferenz
Eine gekennzeichnete Seitenfläche
Ein Hinweis in der Zeichnung
Ein herstellerspezifisches Symbol
Gehen Sie nicht davon aus, dass die linke Seite einer Zeichnung automatisch die Bezugseite ist.
Eine technische Zeichnung kann gespiegelt sein oder eine andere Ausrichtung als das reale Lager aufweisen.
Richten Sie sich stets nach dem Bezugssystem der Zeichnung selbst.
Betrachten Sie die Schultern des Innen- und Außenrings
Im nächsten Schritt werden die Schultern des Innen- und Außenrings geprüft.
Schrägkugellager weisen auf beiden Seiten häufig unterschiedliche Schultergeometrien auf. Anhand der Schulteranordnung lässt sich die Druckseite und damit die Richtung bestimmen, in der das Lager die Axiallast aufnehmen soll.
Achten Sie auf:
Breitere Schulter
Schmalere Schulter
Laufbahnposition
Schulterhöhe des Innenrings
Schulterhöhe des Außenrings
Die Schultergeometrie ist besonders hilfreich, wenn am Lager kein eindeutiger Pfeil oder keine Markierung vorhanden ist.
Die optische Ausführung der Schultern sollte jedoch nicht als allgemeine Montagevorgabe verstanden werden. Prüfen Sie die Ausrichtung stets anhand der Zeichnung oder des Katalogs des Herstellers.
Lokalisieren Sie die Laufbahn und die Wälzkörper
Sobald die beiden Lagerseiten identifiziert sind, verfolgen Sie die Laufbahn in der Schnittzeichnung.
Bei einem Schrägkugellager berührt die Kugel die Laufbahnen von Innen- und Außenring an Punkten, die nicht auf einer rein radialen Ebene liegen.
Dadurch entsteht eine geneigte Kontaktlinie.
Die entscheidende Frage lautet:
In welche Richtung wird die Kontaktkraft durch das Lager übertragen?
Daraus ergeben sich unmittelbar der Kontaktwinkel und die Lastlinie.
Den Kontaktwinkel richtig lesen
Der Kontaktwinkel gehört zu den wichtigsten Merkmalen in der Zeichnung eines Schrägkugellagers.
Stellen Sie sich in einer vereinfachten Schnittdarstellung eine Linie vor, die den Kugelmittelpunkt mit dem Kontaktpunkt auf der Laufbahn verbindet.
Der Winkel zwischen dieser Kontaktlinie und der Radialebene ist der Kontaktwinkel.
Zum Beispiel:
Ein kleinerer Kontaktwinkel weist auf eine Kontaktlinie hin, die näher an der radialen Richtung liegt.
Ein größerer Kontaktwinkel ergibt eine Kontaktlinie mit höherem Axialanteil.
Der exakte Kontaktwinkel sollte der Lagerzeichnung, der Bezeichnung oder dem Katalog des Herstellers entnommen und nicht visuell geschätzt werden.
Kontaktwinkel im Vergleich zur Lagerabmessung
Ein häufiger Fehler besteht darin, den Kontaktwinkel als Maßwert zu behandeln.
Das ist er nicht:
Lagerbreite
Bundhöhe
Kugeldurchmesser
Kontaktpunktabstand
Vielmehr beschreibt er die Ausrichtung des inneren Lastpfads.
Die Lastlinie verstehen
Die Lastlinie ist die gedachte Linie durch die Kontaktgeometrie des Wälzkörpers, entlang der das Lager die resultierende innere Kraft überträgt.
Bei einem Schrägkugellager ist die Lastlinie gegenüber der Radialrichtung geneigt.
Deshalb kann das Lager beides aufnehmen:
Radiallast
Axiallast in einer bestimmten Richtung
Eine vereinfachte Darstellung lautet:
Radialrichtung →
Lastlinie ↗
Axialrichtung ↑
Entscheidend ist, dass die Richtung der Axiallast mit der Ausrichtung des Kontaktwinkels und der Lastlinie zusammenhängt.
Beim Lesen einer Zeichnung verfolgen Sie die Lastlinie vom Wälzkörper zu den Laufbahnen und fragen Sie sich:
Auf welche Lagerseite weist die Lastlinie?
Diese Seite entspricht in der jeweiligen Ausführung der Axiallast-Aufnahmerichtung des Lagers.
So bestimmen Sie die Axialseite
Die Axialseite ist die Lagerseite, die der Richtung der Axiallast zugeordnet ist.
So ermitteln Sie sie anhand einer Zeichnung:
Bestimmen Sie zunächst die Bezugseite.
Identifizieren Sie die Schultern von Innen- und Außenring.
Lokalisieren Sie den Wälzkörper.
Bestimmen Sie den Kontaktwinkel.
Verfolgen Sie die Belastungslinie.
Verfolgen Sie die Axialkomponente dieser Linie.
Dieses Verfahren ist zuverlässiger als die bloße Beurteilung des äußeren Erscheinungsbildes des Lagers.
Bei paarweise angeordneten Lagern gewinnt die Axialrichtung noch stärker an Bedeutung, da die Ausrichtung jedes einzelnen Lagers den gemeinsamen Lastpfad bestimmt.
Paarungskennzeichnungen richtig lesen
Bei gepaarten Schrägkugellagern können Pfeile, Linien, Punkte, Buchstaben oder andere Ausrichtungsmarkierungen angebracht sein.
Anhand dieser Kennzeichnungen lässt sich erkennen, wie die einzelnen Lager innerhalb des vorgesehenen Paares zu positionieren sind.
Zu den üblichen Angaben gehören:
Montagerichtung
Paarungsrichtung
Bezugsseite
Lagereihenfolge
Lastrichtung
Die Kennzeichnungsgewohnheiten sind jedoch herstellerübergreifend nicht vollständig einheitlich.
Gehen Sie daher niemals davon aus, dass ein Pfeil oder eine Linie bei jeder Marke dieselbe Bedeutung hat.
Prüfen Sie bei unklaren Kennzeichnungen stets die technischen Unterlagen des Herstellers.
Was bedeuten DB, DF und DT?
Schrägkugellager, die als abgestimmte Sätze geliefert werden, können mit Bezeichnungen wie DB, DF und DT gekennzeichnet sein.
DB — Rücken-an-Rücken-Anordnung
DB kennzeichnet eine Rücken-an-Rücken-Anordnung.
Die Lager sind so angeordnet, dass ihre Lastlinien des Berührungswinkels nach außen aus dem Lagerpaar auseinanderlaufen.
Die Bezeichnung gibt die vorgesehene Paarungsanordnung an.
DF — O-Anordnung
DF kennzeichnet eine O-Anordnung.
Die Berührungswinkel-Lastlinien der Lager sind einander zugewandt.
Entscheidend ist auch hier die vorgegebene Einbaulage und nicht allein die Buchstabenkombination.
DT — Tandem-Anordnung
DT kennzeichnet eine Tandem-Anordnung.
Die Lager sind in gleicher axialer Lastrichtung ausgerichtet, sodass das Paar in dieser Richtung gemeinsam wirkt.
Wichtiger Hinweis
DB, DF und DT sind als Codes für die Paarungsanordnung zu verstehen.
Sie sind nicht als allgemeine Rangfolge von Lageranordnungen zu interpretieren.
Die richtige Anordnung hängt von der Konstruktion der Originalausrüstung und dem erforderlichen Kraftfluss ab.
Welche Informationen lassen sich aus der Lagerbezeichnung ablesen?
Eine Lagerbezeichnung liefert wertvolle Informationen, doch nicht jede technische Eigenschaft lässt sich allein aus der Nummer ableiten.
Einige Angaben lassen sich über normierte Bezeichnungssysteme erkennen, während andere Details dem Katalog oder der Zeichnung des Herstellers zu entnehmen sind.
Informationen | Lässt es sich in der Regel aus der Bezeichnung ablesen? |
|---|---|
Lagertyp | Oft |
Bohrungsdurchmesser | Oft |
Lagerserie | Oft |
Berührungswinkel | Bisweilen |
Genauigkeitsklasse | Bisweilen |
Radialluft | Bisweilen |
Vorspannung | Bisweilen |
Dichtungsausführung | Oft, je nach Hersteller |
Käfigausführung/-werkstoff | Bisweilen |
Kugelwerkstoff | Erfordert häufig den Katalog |
Exakter Vorspannwert | Erfordert in der Regel eine Dokumentation |
Detaillierte Einbaurichtung | Erfordert Zeichnung/Katalog |
Eigenschaften des Lagerpaares | Erfordert Herstellerangaben |
Die wichtigste Regel lautet:
Deuten Sie einen Lagersuffix nicht über das hinaus, was das Bezeichnungssystem des Herstellers tatsächlich definiert.
Ein Suffix kann je nach Hersteller unterschiedliche Bedeutungen haben.
Präzisionsklasse und Vorspannung
Bei Schrägkugellager-Bezeichnungen erscheinen häufig zwei Angaben: die Präzisionsklasse und die Vorspannung.
Präzisionsklasse
Präzisionsklassen legen Maß- und Laufgenauigkeit fest.
Je nach geltender Norm oder Hersteller können Bezeichnungen unter anderem folgende Klassen umfassen:
P0
P6
P5
P4
P2
Die jeweils zugehörigen Toleranzen sollten jedoch stets der geltenden Norm oder dem Katalog des Herstellers entnommen werden.
Vorspannung
Die Vorspannung ist eine absichtlich eingestellte innere Axiallast, die auf die Lageranordnung wirkt.
Eine Bezeichnung kann zwar eine Vorspannklasse ausweisen, der tatsächliche Vorspannwert hängt jedoch von folgenden Faktoren ab:
Lagergröße
Lagerpaar
Hersteller
Vorspannungsstufe
Betriebsbedingungen
Spezifikation des abgestimmten Satzes
Daher darf aus einem Suffix allein kein allgemeingültiger Vorspannwert abgeleitet werden.
Bei einem abgestimmten Lagerpaar ist die Dokumentation des Lieferanten maßgeblich zu prüfen.
Dichtungen, Käfige und Werkstoffsuffixe
Lagerbezeichnungen können außerdem Suffixe enthalten, die Merkmale wie folgende beschreiben:
Dichtungen
Deckscheiben
Käfigausführung
Käfigwerkstoff
Radialluft
Schmierung
Spezielle Wärmebehandlung
Wälzkörper aus Keramik
Die Interpretation von Suffixen ist jedoch herstellerabhängig.
So kann etwa ein Buchstabe, den ein Hersteller für einen Käfigwerkstoff verwendet, in einem anderen Bezeichnungssystem eine abweichende Bedeutung haben.
Wenn ein Suffix die technische Spezifikation beeinflusst, ist es mit dem Katalog oder der Zeichnung des Herstellers abzugleichen.
Drei Beispiele zum Lesen einer anonymisierten Lagerzeichnung
Die folgenden Beispiele verwenden anonymisierte Bezeichnungen, um den Lesekontext zu veranschaulichen.
Beispiel 1: AC-7208-P5
Angenommen, auf der Zeichnung ist Folgendes angegeben:
Spindelkugellager
Genauigkeitsklasse P5
Klar definierter Kontaktwinkel
Ohne Dichtung
Einzellager
Die Zeichnung ist in folgender Reihenfolge zu lesen:
Lagertyp → Bezugsfläche → Schultergeometrie → Kontaktwinkel → Belastungslinie → Genauigkeitsklasse
Die Einbaurichtung darf nicht allein aus der Typbezeichnung abgeleitet werden.
Die Zeichnung ist heranzuziehen, um die Axialkraftrichtung zu bestätigen.
Beispiel 2: AC-7010-P4-UA
Angenommen, eine Zeichnung für ein abgestimmtes Lagerpaar weist folgende Merkmale aus:
Spindelkugellager
Genauigkeitsklasse P4
Universelle Paarungsfähigkeit
Spezifische Vorspannangaben im Katalog
Die Typbezeichnung liefert nur einen Teil der Informationen; die Paarungs- und Vorspannbedingungen sind in den Herstellerunterlagen zu prüfen.
Anschließend ist die Zeichnung heranzuziehen, um die Lagekennzeichnungen und die Einbaurichtung zu identifizieren.
Beispiel 3: AC-7212-DB
Angenommen, das gelieferte Produkt ist als DB-Lagerpaar gekennzeichnet.
„DB“ darf nicht lediglich als weiterer Lagersuffix verstanden werden.
Zunächst ist zu prüfen:
Welches Lager im Paar das erste Lager ist.
Welche Seite die Bezugsfläche ist.
Wo sich Pfeile oder Paarungskennzeichnungen befinden.
Ob für das Paar eine definierte Vorspannung angegeben ist.
Ob die beiden Lager als abgestimmtes Paar geliefert werden.
Die endgültige Einbaurichtung sollte der Zeichnung oder den Kennzeichnungsvorgaben des Lieferanten entsprechen.
Häufige Fehler beim Lesen von Zeichnungen für Schrägkugellager
Fehler 1: Das Lager spiegelbildlich einbauen
Ein Lager kann außen symmetrisch erscheinen, während die innere Lastrichtung unsymmetrisch ist.
Lösung: Vor dem Einbau die Zeichnung und die Paarungskennzeichnungen prüfen.
Fehler 2: Den Kontaktwinkel als Maß ansehen
Der Kontaktwinkel beschreibt die Orientierung des inneren Lastverlaufs.
Er ist kein physisches Lagermass.
Lösung: Die radiale Bezugslinie identifizieren und die Kontaktlinie nachverfolgen.
Fehler 3: Anforderungen an abgestimmte Paare ignorieren
Einige Schrägkugellager werden als abgestimmte Paare oder Sätze mit definierter Vorspannung und Ausrichtung geliefert.
Der Einbau einzelner Lager ohne Prüfung der ursprünglichen Satzspezifikation kann die vorgesehene Lageranordnung verändern.
Lösung: Die vollständige Teilenummer, den Paarungscode, die Vorspannungsspezifikation und die Lieferantendokumentation prüfen.
Fehler 4: Davon ausgehen, dass alle Markierungen dieselbe Bedeutung haben
Ein Pfeil, eine Linie oder ein Zusatz kann je nach Hersteller unterschiedliche Bedeutungen haben.
Lösung: Immer den Katalog oder die technische Zeichnung des jeweiligen Herstellers heranziehen.
Fehler 5: Nur die Lagerbezeichnung lesen
Die Bezeichnung kann Lagertyp und bestimmte Spezifikationen ausweisen, liefert jedoch nicht zwangsläufig alle erforderlichen Montageinformationen.
Lösung: Verwenden Sie Lagerbezeichnung, Zeichnung, Katalog und Paarungsvorgaben gemeinsam.
Praktische Checkliste zum Lesen von Zeichnungen für Schrägkugellager
Vor der Montage oder dem Austausch eines Schrägkugellagers prüfen Sie bitte:
☐ Bezugfläche identifiziert
☐ Schultern von Innen- und Außenring identifiziert
☐ Laufbahngeometrie verstanden
☐ Kontaktwinkel bestätigt
☐ Belastungslinie identifiziert
☐ Axiallast-Richtung bestätigt
☐ Axialanlagefläche identifiziert
☐ Paarungskennzeichnungen geprüft
☐ Anordnung DB / DF / DT bestätigt
☐ Präzisionsklasse überprüft
☐ Vorspannungsspezifikation überprüft
☐ Dichtungs- und Käfigzusätze bestätigt
☐ Werkstoffspezifikationen, sofern zutreffend, geprüft
☐ Anforderungen an die Paarung bestätigt
Fazit
Das Lesen einer Zeichnung eines Schrägkugellagers beruht vor allem auf dem Verständnis von Geometrie, Belastungsrichtung und Einbaulage.
Beginnen Sie mit der Bezugsfläche und identifizieren Sie anschließend die Schultern sowie die Laufbahn des Innen- und Außenrings. Bestimmen Sie danach den Druckwinkel und die Wirkungslinie der Belastung, um die axiale Lastrichtung zu erfassen. Prüfen Sie abschließend die Paarungskennzeichnungen, die Ausführung DB/DF/DT, die Vorspannung, die Genauigkeitsklasse und die relevanten Zusatzkennzeichen.
Die wichtigste Regel ist einfach:
Leiten Sie die Montagerichtung nicht allein aus dem äußeren Erscheinungsbild oder der Lagerbezeichnung ab. Verwenden Sie die Zeichnung des Herstellers sowie die Paarungshinweise, um die korrekte Einbaulage sicher zu bestätigen.
Bei Ersatz- oder OEM-Anwendungen trägt die Angabe der vollständigen Lagerbezeichnung, der Zeichnung und der Paarungsanforderungen dazu bei, dass das Ersatzlager der ursprünglichen Spezifikation entspricht.
Über den Autor
