Nadellager

Andreas Mühlbauer,

Hohe Tragfähigkeit bei geringem Bauraum

Nadellager zeichnen sich durch dünne zylindrische Wälzkörper aus. Trotz des geringen Querschnitts sind sie sehr hoch belastbar und finden deshalb Verwendung in Anwendungen, in denen nur wenig Bauraum zur Verfügung steht.

Nadellager sind die Spezialisten für hohe Tragfähigkeiten bei wenig Bauraum. © Findling Wälzlager

Bei Findling Wälzlager sind Nadellager in unterschiedlichen Größen und Ausführungen erhältlich. Zusätzlich bietet das Unternehmen Themenschulungen an, bei denen Fachleute tief in die Materie der Nadellager eintauchen können.

„Der Verwendungsbereich für Nadellager geht weit über die Automobilbranche hinaus, wo sie für die Lagerung von Kolben eingesetzt werden“, erklärt Klaus Findling, Geschäftsführer der Findling Wälzlager GmbH. „Aufgrund des geringen Bauraums werden hier besonders kompakte Komponenten benötigt, die trotzdem hohe Kräfte übertragen können.“ Nadellager machen das möglich. Ihr Unterscheidungs-Merkmal sind die dünnen zylindrischen Wälzkörper. Mit dieser Bauform lassen sich bei definiertem Querschnitt die höchsten Belastungen unter allen Wälzlagern erreichen. Nadellager sind deshalb ideal für Anwendungen geeignet, bei denen nur wenig Bauraum zur Verfügung steht.

Unterschiedliche Typen, eine Produktfamilie

Die bekannteste Form dieses Wälzlager-Typs sind die sogenannten Nadelkränze – also Nadelrollen in einem Käfig geführt. Inzwischen sind jedoch viele weitere Ausführungen entwickelt worden, die zur Nadellager-Familie gehören, darunter auch spezielle Ausführungen wie Stütz- und Kurvenrollen.

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Generell unterscheidet man bei Nadellagern wie auch bei Kugellagern zwischen Radial- und Axialausführungen. Radialnadellager mit oder ohne Innenring nehmen nur radiale Kräfte auf und sind für mittlere Belastungen bei mittleren Drehzahlen konzipiert. Sie werden vor allem in Getrieben und im allgemeinen Maschinenbau eingesetzt. Durch den Verzicht auf einen Innenring lässt sich die Baugröße zusätzlich verringern. Allerdings dient in diesem Fall die Welle als Laufbahn – um die volle Tragfähigkeit zu erhalten, muss diese gehärtet und geschliffen werden. Das gilt im Übrigen auch für Nadelkränze. Hier laufen die Wälzlager direkt auf der Welleoder dem Gehäuse.

Eine gehärtete Laufbahn von 58-64HRC ist auch bei Axialnadellagern nötig, lässt sich allerdings durch den Einsatz optional erhältlicher Laufscheiben vermeiden. Diese Ausführungen nehmen nur axiale Kräfte auf; möglich wird dies durch einen flachen, stabilen Käfig, in dem mehrere Nadelrollen nebeneinander geführt werden.

Auch hier gibt es eine Vielzahl von Bauformen und Komponenten. So lassen sich Axialnadelkränze je nach Tragfähigkeit der Unterkonstruktion mit Axial- oder Laufscheiben paaren. Mehrreihige Nadelkränze für höchste Tragzahlen kommen zum Beispiel in Axialkolbenpumpen zum Einsatz, während Ausführungen mit integrierten Axialscheiben unter anderem in Hebewerkzeugen und Nebenaggregaten von Schienenfahrzeugen verbaut werden.

Die Anwendung bestimmt den Nagellager-Typ

Nicht zuletzt lassen sich Nadellager auch in kombinierten Radial-/Axiallösungen einsetzen. Für geringere axiale Belastungen eignet sich beispielsweise eine Kugel- und Nadellagerpaarung. Kombinierte Lager lassen sich besonders unkompliziert montieren und einfach handhaben. Im Vergleich zu konventionellen Lösungen lassen sich mit kombinierten Lagern außerdem eine Reihe von Verbesserungen erzielen. Statt zwei separaten Lagern wird nur noch ein kompaktes kombiniertes System verbaut, entsprechend benötigt die Lagerhaltung weniger Fläche. Verwendung finden die kombinierten Lager meist dort, wo sehr hohe Kräfte wirken, gleichzeitig aber nur wenig Bauraum zur Verfügung steht.

„Wir beraten gerne, welche Nadellager-Ausführung für die jeweilige Anwendung geeignet ist“, sagt Klaus Findling. „Uns ist besonders wichtig, dass unsere Kunden immer die wirtschaftlichste, technologisch sinnvollste und zuverlässigste Lösung erhalten.“ Aufgrund der jahrzehntelangen Erfahrung mit Nadellagern hat sich Findling ein besonderes Know-how aufgebaut, von dem die Kunden profitieren. Denn beim Einsatz von Nadellagern gibt es einiges zu beachten. Ein Beispiel ist die Befettung, die sich bei Nadellagern aufgrund des geringen Bauraums problematisch gestaltet: Es ist schwierig, genug Fett für eine optimale Schmiersituation bereitzustellen. „Zur Schmierung sollten Anwender gerade bei hohen Drehzahlen bevorzugt Öl verwenden, wobei auf einen ausreichenden Ölfluss zu achten ist“, sagt Klaus Findling. „Bei mittleren Drehzahlen ist eine externe Schmierungsmöglichkeit über eine Schmier-Rille oder -Nut unbedingt erforderlich, ganz gleich ob Öl oder Fett verwendet wird.“ Bei niedrigen Drehzahlen ist auch eine Lebensdauerschmierung mit Fett möglich. In diesem Fall ist es aus Gründen des Komforts sinnvoll, das Lager schon vorgefettet zu bestellen. Grundsätzlich sollten bei Nadellagern aufgrund der besonderen Anforderungen mindestens Lithiumkomplexseifenfette zum Einsatz kommen.

Aus dem Sortiment: Nadellager von JNS

Im Bereich der Nadellager arbeitet Findling Wälzlager unter anderem mit dem japanischen Hersteller JNS zusammen. „Seit 16 Jahren sind wir die Werksvertretung von JNS in Deutschland“, erläutert Findling. „Das Unternehmen hat sich vor allem als zuverlässiger Hersteller von Nadellagern und Kurvenrollen einen Namen gemacht“. Die Nadellager von JNS zeichnen sich unter anderem durch eine optimierte Profilierung auf den Wälzkörpern aus. Diese verhindert das Auftreten von Kantenspannungen und sorgt damit für eine höhere Belastbarkeit der Komponenten.

Im Sortiment von Findling Wälzlager finden sich auch robuste Kurvenrollen, die eine Sonderform der Nadellager darstellen. Im Bild eine oberflächenbeschichtete Ausführung, die 96 Stunden im Salzsprühnebeltest besteht. © Findling Wälzlager

Eine Besonderheit ist, dass JNS auch besonders kompakte Kurvenrollen sowie massive Nadellager und Stützrollen in Edelstahl-Ausführungen im Programm hat. Dank der Korrosionsarmut dieses Werkstoffes eignen sich die Wälzlager besonders gut für den Einsatz in der Pharma- und Halbleiterindustrie, der Medizintechnik sowie der Getränke- und Lebensmittelbranche.

Die Edelstahl-Wälzlager werden durchgängig aus hoch härtbarem martensitischen SUS440C bzw. AISI440C hergestellt. Dieses Material weist bis 200 °C eine hohe Maßstabilität auf und überzeugt als Hochtemperaturlager mit höchster Laufruhe und Laufpräzision. „In Verbindung mit der richtigen Befettung sind die Edelstahllager von JNS richtige Allround-Wunder“, betont Klaus Findling. „Welche Fette dabei zum Einsatz kommen, hängt von der jeweiligen Anwendung ab und bedarf einer ausgiebigen Beratung.“

Eigenes Wissen rund um Nadellager aufbauen

Gut, wenn man einen Experten an der Hand hat – noch besser, wenn man sich darüber hinaus auch eigenes Wissen aufbauen kann. Auch dabei kann Findling Wälzlager helfen:Das Unternehmen bietet im Rahmen seiner Wälzlagerakademie eine spezielle Themenschulung zu dieser Produktgruppe an. Zielgruppe sind Mitarbeiter oder Anwender mit Vorkenntnissen, die vertiefte Einblicke in die jeweilige Materie einer speziellen Produktgruppe erhalten wollen.

Abgesehen von den Nadellagern werden auch eintägige Weiterbildungen zu den Rillenkugellagern der eXtreme-Serie sowie zu Gehäuselager, Pendelrollenlagereinheiten und Stehlagern angeboten. „Die Themenschulung zu den Nadellagern ist etwas Besonderes, weil wir hier erstmals auf dem deutschen Markt geballtes Wissen rund um diese Produktgruppe vermitteln“, sagt Klaus Findling abschließend. „Von Bauformen über Werkstoffe bis hin zu wichtigen Normen erhalten die Teilnehmer alle relevanten Informationen rund um diese ganz speziellen Komponenten.“

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