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Kurvenrollen

Baureihen Kurvenrollen

Wir fertigen unsere KIS-Kurvenrollen in folgenden Ausführungen:

ohne Exzenter

mit Exzenter

T-Axialscheibendichtung (KR…PP)

oder

offen (KR…)

+ Käfig

T-Axialscheibendichtung (KRE…PP)

oder

offen (KRE…)

+ Käfig

T-Axialscheibendichtung (KRV…PP)

oder

offen (KRV…)

vollnadelig

T-Axialscheibendichtung (KRVE…PP)

oder

offen (KRVE…)

vollnadelig

Labyrinthdichtung (NUKR…)

vollrollig


Labyrinthdichtung (NUKRE…)

vollrollig

Geschützte Lippendichtung (PWKR…2RS)

vollrollig

mit Mittelbord

Geschützte Lippendichtung (PWKRE…2RS)

vollrollig

mit Mittelbord

Fertigungsmöglichkeiten Kurvenrollen

Unsere KIS-Kurvenrollen basieren auf Nadel- oder Zylinderrollenlagern. Statt eines Innenrings sind sie mit einem massiven Bolzen ausgestattet. Dieser dient als Innenring-Ersatz und ist mit einem Befestigungsgewinde versehen. Je nach Bauart sind sie ein- oder zweireihig, mit Nadelkränzen oder mit vollnadeligen bzw. vollrolligen Wälzkörpersätzen ausgeführt.

Je nach Anwendungsanforderung bietet das KIS-Sortiment verschiedenste Fertigungsmöglichkeiten. Gerne beraten wir Sie zu der für Sie passenden Lösung.

  • check-lg

    Sonderabmessungen

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    Optimierte innere Konstruktion (speziell für Anwendungen mit hohen radialen Lasten)

  • check-lg

    Oberflächenbehandlung

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    Spezifische Werkstofflösungen

  • check-lg

    Anwendungsspezifische Beschichtungsvarianten

  • Profilierung & Verkippung

    Profilierung & Gestaltung der Außenring-Mantelfläche

    Bei Kurvenrollen besteht Linienkontakt zwischen den Wälzkörpern und der Laufbahn, sowie zwischen der balligen Außenring-Mantelfläche und der Gegenlaufbahn.

    In der Praxis werden sie überwiegend mit einer kontaktoptimierten sphärischen Mantelfläche entlang der Rollenlängsache profiliert, da gegenüber der Laufbahn meist Schiefstellungen auftreten und lokale Pressungsspitzen bzw. Kantentragen vermieden werden müssen. Zu beachten ist, dass damit einhergehend die Gegenlaufbahnkapazität erhöht werden sollte, um die kleinere Kontaktfläche und die daraus resultierenden höheren Kontaktspannungen auszugleichen.

    Die Baureihen KR…PP, KRV…PP, NUKR, NUKRE, PWKR…2RS und PWKRE…2RS besitzen standardmäßig einen optimierten Balligkeitsradius R=500mm . Die Verteilung und der maximale Wert der lokalen Kontaktpressungen werden durch die erweiterte Modifizierung unterschiedlicher Profilierungen entscheidend beeinflusst. Bei geringeren Profilierungsgraden wird die Pressungsverteilung gleichmäßiger, was jedoch insbesondere bei höheren Neigungswinkeln erhöhte Kantenspannungen zur Folge hat.

    Anwendungsspezifisch ergeben sich u.a. folgende Vorteile:
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      Vermeidung von Kantentragen insbesondere bei Verkippung

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      Verringerung der Hertz‘schen Pressung

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      Höhere nominelle Lebensdauer von Außenring und Gegenlaufbahn

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      Verringerter Verschleiß bzw. reduzierte Pittingbildung im tribologischen Systems

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      Verhältnis aus einwirkender Belastung und radialer Einfederung (Steifigkeit) wird positiv beeinflusst

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      Reibwert bei kleinen und großen Relativgeschwindigkeiten deutlich geringer

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      Schnellere Überführung in den Bereich der Flüssigkeitsreibung zur Erreichung der maximalen Lebensdauer

    • Unsere Kurvenrollen können bei Bedarf auch mit zylindrischer Mantelfläche produziert werden, z.B. für Applikationen, die eine hohe Steifigkeit erfordern und bei denen keine Fehler in Bezug auf Schräglauf und Verkippung auftreten.

      rofilierung verkippung

      Entstehung von axialen Belastungen

      Es kann davon ausgegangen werden, dass der Außenring der Kurvenrolle nicht axial eingespannt ist. In einer atypischen Anwendung läuft die Kurvenrolle auf einer parallel zu ihrer Achse verlaufenden Bahn und ihre Oberfläche kann nur radiale Kräfte aufnehmen. Unter diesen Bedingungen werden axiale Belastungen durch eine Fehlausrichtung erzeugt, entweder weil die Achse der Kurvenrolle nicht parallel zur Laufbahn verläuft oder weil die Achse der Kurvenrolle nicht senkrecht zur Bewegungsrichtung verläuft, wobei natürlich auch eine Kombination der beiden Fälle möglich ist.

      Verkippung

      Generell verringert Verkippung die Lebensdauer und ist deshalb durch geeignete Anschlusskonstruktionen auf ein Minimum zu reduzieren.

      Bei Kurvenrollen mit zylindrischem Außenring treten bei einem verkippten Lauf besonders hohe Kantenspannungen zwischen Außenring und Gegenlaufbahn auf. Die aus diesem Positionierfehler resultierenden axialen Kräfte können Kurvenrollen generell schon aufgrund der Wälzkörper mit Linienkontakt (Nadeln bzw. Zylinder) schlechter aufnehmen als zum Beispiel Laufrollen mit Kugeln. Ein sphärisches bzw. balliges Außenringprofil verringert die Empfindlichkeit.

      Folgende Richtwerte können als Grenze des Verkippungswinkels angesehen werden:

      Zylindrisches Profil > 0,1°

      Sphärisches Profil >0,25°

      In der Abbildung ist die Achse des Bolzens gegenüber der Laufbahn geneigt. Die Höhe der axialen Belastung ist eine Funktion des Neigungswinkels und ist in der Regel recht gering. Der Außenring liegt bestenfalls über seine gesamte Länge auf der Laufbahn auf und die Fluchtungsfehler treten intern auf, solange der Winkel innerhalb des diametralen Lagerspiels liegt. Die Fehlausrichtung ist sofort ersichtlich, wenn man nach einer kurzen Betriebszeit die Kontaktfläche am Außenring betrachtet. Dieser Zustand führt zu einer inneren Rollendruckbelastung, die durch die Verwendung eines balligen Außenrings ausgeglichen werden kann. Da es sich bei Kurvenrollen um freitragende Vorrichtungen handelt, tritt ein Versatz auf, wenn sich der Bolzen unter Last durchbiegt. Ein Fluchtungsfehler ist somit unvermeidlich und verkürzt die Lebensdauer von Kurvenrollen und beeinträchtigt die Dichtungsfähigkeit. Kurvenrollen wurden weiterentwickelt, um diesen Zustand zu optimieren, indem sie eine größere Rollenendabstützung bieten. Dadurch wird die Fähigkeit verbessert, die daraus resultierenden Axialkräfte aufzunehmen und zu aufzunehmen.

      Hauptbelastungen & Lastaufnahme

      Aufgrund ihrer dickwandigen Außenringe können Kurvenrollen hohe radiale Belastungen aufnehmen. Mit Axialführung, durch die Halteflansche des Bolzens und der aufgepressten Endscheibe, tolerieren diese Lagerausführungen Axiallasten. Die Größe der zulässigen Last wird durch die Innenkonstruktion bestimmt.

      Wenn eine Kurvenrolle auf einer geraden oder gekrümmten Gegenlaufbahn läuft, bewirkt der Kontakt unter radialer Belastung eine elastische (ovale) Verformung des Außenrings. Deswegen besitzen diese Lagerarten einen Außenring, der im Vergleich zu Standardlagern, wo die Kräfte über den Außenring direkt in das Gehäuse (ohne wesentliche Verformung) übertragen werden, einen vergrößerten Querschnitt aufweist. Dadurch ist der Außenring in der Lage, erhöhte Biegespannungen und damit verbundene Verformungen aufzunehmen.

      Die Verformung führt jedoch dazu, dass ein kleinerer Bereich der Laufbahn belastet (reduzierte Kontaktzone) und somit die Last auf weniger Wälzkörper verteilt wird, was sich wiederum auf die dynamischen und statischen Tragzahlen auswirkt.

      Die Tragzahlen Crw und C0rw sind entscheidend für die Lebensdauerberechnung. Im Rahmen einer Lebensdauerberechnung nach DIN ISO 281 gilt:

      C0rw = C0r

      Crw = Cr

      Durch die zulässigen wirksamen Radialbelastungen Fr und F0r sind Biegebeanspruchungen im Außenring berücksichtigt. Die Biegebeanspruchungen dürfen die zulässigen Festigkeitswerte des Werkstoffes nicht überschreiten. Falls die Datenblätter keine Werte für Fr und F0r enthalten, gilt:

      F0r = C0rw

      Fr = Crw

      Die dynamische Tragzahl bezieht sich auf eine statische Radiallast mit bestimmter Richtung und Größe, mit der 90 % einer Gruppe gleicher Kurvenrollen 1 Mio. Umdrehungen ohne Materialschäden aufgrund von Ermüdung im Wälzkontakt ausführen können, wenn sie unter den gleichen Bedingungen betrieben werden.

      Die elastische Verformung des Außenrings wirkt sich auf die Lastverteilung zwischen den Wälzlagerelementen aus und verringert die nach den ISO-Normen für Lager berechnete Belastung. Die wirksame dynamische Tragzahl Crw gilt für dynamisch belastete umlaufende Lager. Mit Crw ist die nominelle Lebensdauer zu berechnen. Die zulässige dynamische Radiallast Fr darf nicht überschritten werden. Falls Fr nicht angegeben ist, gilt stattdessen die wirksame dynamische Tragzahl Crw . Diese darf von der vorhandenen Radiallast ebenfalls nicht überschritten werden. Ist die statische Tragzahl C0rw niedriger als die dynamische Tragzahl Crw, dann gilt Crw.

      Die statische Tragzahl bezieht sich auf eine statische Radiallast mit einer bestimmten Richtung und Größe bei einer bestimmten Kontaktspannung in der Mitte der Kontaktfläche der Wälzkörper und einer Laufbahn unter höchstmöglicher Belastung.

      Für statisch belastete Lager, bei Stillstand oder selten auftretenden Drehbewegungen, gilt die wirksame Tragzahl C0rw. Mit C0rw ist die statische Tragsicherheit so zu berechnen.

      Die zulässige statische Radiallast F0r darf nicht überschritten werden. Ist F0r nicht angegeben, gilt stattdessen die wirksame statische Tragzahl C0rw. Diese darf von der vorhandenen Radiallast ebenfalls nicht überschritten werden. Die zulässige Belastung von Kurvenrollen wird in einigen Anwendungen durch die Biege- und Scherfestigkeit des Bolzens und die Festigkeit des Außenrings und nicht durch die Tragzahl des Nadel- bzw. Zylinderrollenlagers begrenzt. Daher wird die maximal zulässige statische Belastung, die durch diese Festigkeiten begrenzt wird, angegeben.

      Neben der zulässigen Radiallast des Lagers muss auch die zulässige Radiallast der Gegenlaufbahn beachtet werden.

      Die Beachtung der Mindestbelastung, also der Punkt, an dem die rotativen Elemente genügend Druckspannung auf den Gegenkörper des tribologischen Systems ausüben, ist unabdingbar, damit Verschleißmechanismen wie Gleitbewegungen und Anschmierungen der Laufbahnen nicht auftreten. Durch das Gleiten wird der Schmierfilm im Kontaktbereich durchbrochen und es kommt zu einem Metall-Metall-Kontakt, welcher sowohl die Reibung als auch den Verschleiß stark ansteigen lässt. Gerade bei Kurvenrollen, die oftmals schnellen Start-Stopp-Belastungen oder hohen Beschleunigungen ausgesetzt sind, ist sie eine wichtige Größe. Sofern diese Anforderungen nicht erfüllt werden können, sollten DLC-Beschichtungen, anwendungsspezifische Schmierungskonzepte oder Kurvenrollen einer kleineren Maßreihe in Erwägung gezogen werden.

      Winkelfehler

      Die Abbildung zeigt die Fehlausrichtung, bei dem die Achse der Kurvenrolle nicht senkrecht zur Bewegungsrichtung steht. In diesem Fall will der Außenring aus der Gegenlaufbahnmitte rollen, wird aber durch die Anschlusskonstruktionen bzw. die axiale Befestigung davon abgehalten. Dadurch entsteht ein gleichzeitiger Roll- und Gleitvorgang und somit ein Axialschlupf im Wälzkontakt zwischen Außenring und Gegenlaufbahn.

      Die durch die Gleitbewegung erzeugte Axiallast ist die Radiallast mal dem Reibungskoeffizienten zwischen Außenring und der Gegenlaufbahn. Es ist zu beachten, dass der Ausrichtungsfehler nicht in diese Gleichung eingeht, so dass die Größe der axialen Kraft unabhängig vom Winkel ist. Um den Verschleiß im tribologischen System durch Winkelfehler zu minimieren, ist es unbedingt erforderlich, dass die Gegenlaufbahn ordnungsgemäß geschmiert wird, um den Reibungskoeffizienten so klein wie möglich zu halten.

      Mit einem starken Verschließ der Kontaktflächen und damit einhergehend einem völligen Verlust der Haftreibung zwischen Außenring und Gegenlaufbahn ist bei folgendem Schrägwinkel zu rechnen:

      Schrägwinkel ≧ 1,4 · 10–4 · pH (°)

      oder

      Schrägwinkel ≧ 2,5 · 10–3 · pH (mrad)

      Grenzen der axialen Belastung

      Generell können Kurvenrollen mit Zylinderrollen höhere axiale Lasten aufnehmen als nadelgelagerte Kurvenrollen und haben somit unter solchen Bedingungen eine höhere Lebensdauer. Man spricht von einem einem Zylinder, wenn die Länge des Wälzkörpers in etwa gleich oder kleiner als sein Durchmesser ist. Bei Nadeln ist das Verhältnis deutlich größer, oft größer als 4. Diese Werte können je nach spezifischer Anwendung und Herstellung variieren, bieten jedoch eine allgemeine Richtlinie zwecks Unterscheidung.

      Es gibt jedoch einige Einschränkungen für die Praxis, wie das Verhältnis von Radial- zu Axiallast. Bei dynamischen Anwendungen sollte die Axialkraft nicht mehr als 10 % der aufgebrachten Radialkraft betragen. Bei statischen Anwendungen kann dieses Verhältnis bis zu 20 % betragen.

      Schmierung

      Es müssen immer zwei tribologische Systeme und somit auch zwei Kontaktbedingungen getrennt voneinander eruiert werden:

      • Die Wälzkörper und die Wälzkörperlaufbahn
      • Der Außenmantel des Außenrings und die Gegenlaufbahn

      Kurvenrollen haben bauartabhängige Nachschmiermöglichkeiten über den Bolzen des Lagers. Bei Baureihen mit Exzenter verdeckt der Exzenterring die radiale Schmierbohrung des Bolzens. Deshalb muss über die Stirnseiten nachgeschmiert werden.

      Folgende Bedingungen beeinflussen die Nachschmierzyklen:

      • Lasten
      • Drehzahlen
      • Häufigkeit der Richtungswechsel
      • Verunreinigung bzw. Sauberkeit der Umgebung
      • Temperaturen (ab 70°C kürzere Nachschmierzyklen)
      • Innere Geometrie
      • Käfig oder vollrollig bzw. –nadelig (à kürzere Nachschmierzyklen)

      Die maximale Fettmenge, die ein Lager aufnehmen kann, ist eine Funktion des im Inneren des Lagers verfügbaren Freiraums. Das bedeutet, es handelt sich um das Volumen, das zwischen der äußeren Wälzkörperlaufbahn und der inneren Wälzkörperlaufbahn entsteht, abzüglich des Volumens der Wälzkörper und des zusätzlichen Raums, der eventuell durch Dichtungskonzepte, zwei Wälzkörperlaufbahnen etc. vorhanden ist. Idealerweise sollte regelmäßig nachgeschmiert werden, auch wenn die Erstbefüllung noch vollumfängliche Schmiereigenschaften aufweist.

      Bei Kurvenrollen mit Nadeln nimmt die Vielzahl der Nadeln den größten Teil des verfügbaren Raums ein, so dass nur wenig Platz für den Schmierstoff bleibt. Er füllt in erster Linie den Hohlraum zwischen benachbarten Wälzkörpern und der inneren oder äußeren Laufbahn. Die Hauptursache für einen frühzeitigen Verschleiß ist ein Mangel an Schmierstoff. Je größer die Fettfüllung ist, desto länger hält das Produkt in den meisten gängigen Anwendungen. Überschüssiges Fett wird als Schutzfunktion durch die Zentrifugalkraft und Mithilfe der Dichtungslippenstruktur (inkl. Nutgeometrie) nach außen getragen.

      Bei Kurvenrollen mit Zylindern als Wälzkörper werden die Hohlräume zwischen den Rollen und den Laufbahnen größer, obwohl es weniger davon gibt. Im Bereich zwischen den Rollenpaaren und zwischen Rollen und Dichtungen ist jedoch zusätzlicher Raum für Schmiermittel vorhanden. Dies führt dazu, dass in gleich großen Kurvenrollen bis zu viermal mehr Schmierfett vorhanden ist als in Kurvenrollen mit Nadeln.

      Für KIS-Kurvenrollen wird ein EP-additiviertes vollsynthetisches Hochleistungsfett (Konsistenzklasse NLGI 2)standardmäßig eingesetzt, das speziell für den Einsatz in radial stark beanspruchten (auch im stark oszillierenden Betrieb) Anwendungen entwickelt wurde. Es kombiniert die Vorteile eines synthetischen Grundöls und eines speziellen Lithiumkomplexes-Verdickers mit denen eines hochmodernen Additivpakets.

      Er ist aufgrund seines großen Temperaturbereichs, seiner hohen mechanischen Stabilität und außergewöhnlichen Lasttragfähigkeit eine ausgezeichnete Wahl. Der erforderliche Aufwand für eine sichere Fettversorgung wird durch den Einsatz dieses Produktes erheblich reduziert. Der Schmierstoff kann mit Fettpressen, automatischen Nachschmiersystemen und Zentralschmieranlagen verwendet werden.

      Zur Schmierung der Gegenlaufbahn können alle für die Wälzlagerschmierung geeigneten Schmierstoffe verwendet werden. Es gibt jedoch auch Anwendungen, bei denen die Gegenlaufbahn ungeschmiert bleiben muss. Sofern eine Schmierung nicht möglich ist, muss besonders bei hohen Belastungen und hohen wechselseitigen Geschwindigkeiten mit Verschleiß gerechnet werden. Bitte kontaktieren Sie in diesen Fällen gerne unseren technischen Support.

      Nachschmierzyklen können nur unter Betriebsbedingungen eruiert werden. Spätestens jedoch, wenn erste Spuren von Tribokorrosion im tribologischen System zu erkennen sind.

      Dichtungsvarianten und axiale Führung des Außenrings

      Unser Produktportfolio erstreckt sich über offene und beidseitig abgedichtete Varianten. Je nach Baureihe dichten berührungsarme T-Axialscheibendichtungen oder berührende Labyrinthdichtungen und geschützte Lippendichtungen das innere System ab.

      Eigenschaften der Dichtungsvarianten:

      Dichtungen schützen das tribologische System der Lager vor Schmierstoffverlust, verhindern das Eindringen von Verunreinigungen und garantieren einen verhältnismäßig reibungsarmen Betrieb. Damit diese Dichtfunktion auch bei Nachschmierungen aufrechterhalten werden kann, sorgen Entlüftungsöffnungen dafür, dass ein Ausblasen verhindert wird.

      Zwischen Kurvenrollen mit Zylindern und Nadeln als Wälzkörper gibt es weitere konstruktive Unterschiede. Einer der wichtigsten ist die axiale Führung des Außenrings. Der Außenring wird zwischen den beiden Flanschen geführt und reibt bei Axialbelastung an einem oder beiden Flanschen. Um einen direkten Metallkontakt zwischen den Außenringflächen und den Halteflanschen des Bolzens und der Endscheibe zu verhindern, hat die T-Axialscheibendichtung in der Regel eine radiale Verlängerung, die in den Spalt zwischen Außenring und Flansch bzw. Endscheibe hineinreicht. Die radiale Verlängerung fungiert somit als Kunststoffanlaufscheibe. Um diese Funktion zu erfüllen, muss der Dichtungswerkstoff eine gute Lastaufnahme aufweisen und der Anwendung entsprechend steif sein.

      Diese Anforderungen verlangen Materialeigenschaften, die im Gegensatz zu den herkömmlichen Dichtungswerkstoffen stehen, bei denen die Biegsamkeit und Schmiegung der Dichtlippen im Fokus stehen. Folglich sind die T-Axialscheibendichtungen Spaltdichtungen, die auf eine Schmierstoffbarriere als Dichtfunktion und somit auf Nachschmierungen angewiesen sind. Beim Einlaufen gelangen durch die Zentrifugalkraft überschüssige Fettmengen in die Spaltdichtungen. Bei gleichbleibender Geschwindigkeit stoppt dieser Zufluss bis zum nächsten Nachschmierzyklus.

      Zu beachten ist jedoch, dass die axialen Belastungen auf die radiale Verlängerung der T-Axialscheibendichtung nicht zu hoch sind, um einen Stahl-auf-Stahl Kontakt zu vermeiden, bei dem abrasiver und/oder adhäsiver Verschleiß an den Kontaktflächen die Lebensdauer negativ beeinflussen würde. Bei Zylindern als Wälzkörper, fungieren die Stirnflächen als Führung für den Außenring. Dabei handelt es sich zwar wieder um einen Stahl-auf-Stahl-Gleitkontakt mit vergleichbaren Belastungen, jedoch wird durch die einfacheren Schmierbedingungen dieser Zustand optimiert. Durch die rollende Bewegung der Zylinder wird bei jeder Umdrehung neuer Schmierstoff in den Kontaktbereich befördert. Die Schultern mit den Freistichen an beiden Enden des Außenrings verhindern mit den Lippendichtungen einen Schmierstoffaustritt.


      Kurvenrolle

      Dichtung

      KR

      Offene Version

      KR..-PP

      Beidseitige T-Axialscheibendichtung

      KRE..-PP

      Beidseitige T-Axialscheibendichtung

      KRV..-PP

      Beidseitige T-Axialscheibendichtung

      NUKR

      Beidseitige Labyrinthdichtung

      NUKRE

      Beidseitige Labyrinthdichtung

      PWKR..-2RS

      Beidseitig geschützte Lippendichtung

      PWKRE..-2RS

      Beidseitig geschützte Lippendichtung

      Drehzahlen

      Die auf den Datenblättern angegebenen zulässigen Drehzahlen sind Erfahrungswerte. Sie sind keine pauschal exakten Werte und können je nach Betriebsbedingungen der rotativen Lösung unter realen Bedingungen nach unten oder oben abweichen und somit abgeändert werden.

      Mit der Erhöhung der Drehzahl steigt auch die Lagertemperatur durch die Wärmeentwicklung an den Kontaktflächen zwischen Käfig, Laufbahnen und Wälzkörpern, bis es schließlich zu erhöhtem Verschleiß im tribologischen System kommen kann. Es ist daher notwendig, die Drehzahl eines Lagers unter einem bestimmten Grenzwert zu halten, um einen sicheren Betrieb über einen langen Zeitraum zu gewährleisten. Da die erzeugte Wärme in etwa proportional zur Gleitgeschwindigkeit an der Kontaktfläche ist, ist diese Gleitgeschwindigkeit ein Indikator, der die Grenze der zulässigen Drehzahl angibt.

      • Drehzahlgrenzen (inkl. der damit verbundenen zulässigen Betriebstemperatur) hängen weitestgehend, aber nicht ausschließlich von den folgenden Faktoren ab:
      • Wälzkörperführung (insb. beim Eintritt in die Lastzone)
      • Schmierung
      • Lagerart
      • Hauptbelastungen
      • Kühlverhältnisse
      • Dichtung
      • Intermittierendem oder kontinuierlichem Betrieb
      • Radialluft
      • Gegenlaufbahn (inkl. Schmierung)

      Eine Stirnflächenführung erfordert ein Längen-Durchmesser-Verhältnis der Wälzkörper von 2,8 oder weniger, damit eine optimierte Ausrichtung beim Eintritt in die Lastzone garantiert werden kann. Nadeln hingegen haben ein weitaus größeres Verhältnis und können weder stirnseitig geführt werden noch Axiallasten aufnehmen. Sie sind auf die ballige Außenringmantelfläche angewiesen, um Fluchtungsfehler zu korrigieren. Das bedeutet, das Kurvenrollen mit Zylindern als Wälzkörper in höheren Drehzahlbereichen arbeiten können und Nadeln beim Eintritt in die Lastzone kleine Fehlausrichtungen aufweisen, was zu Gleitbewegungen führt und die Wärmeentwicklung fördert.

      Die auf den Datenblättern angegebenen zulässigen Drehzahlen sind Erfahrungswerte. Sie sind keine pauschal exakten Werte und können je nach Betriebsbedingungen und Anwendung der rotativen Lösung unter realen Bedingungen nach unten oder oben abweichen und somit abgeändert werden.

      Die Drehzahlen müssen reduziert bzw. genauer eruiert werden bei:

      • Belastungen > 0,05 * C0rw
      • Lagervarianten mit Nadeln als Wälzkörpern
      • Schwierigen Schmierungsbedingungen (inkl. Gegenlaufbahn)
      • Hohen Dichtungsanforderungen (höhere Kontaktreibung)
      • Engen Radiallagerlufttoleranzen
      • Zusätzlichen axialen Belastungen
      • Unzureichender Wärmeabfuhr
      • Bedarf eine hochviskosen Schmierstoffes

      Ölgeschmierte Kurvenrollen können in der Regel mit einer 50% höheren Drehzahl betrieben werden als fettgeschmierte Lösungen, wobei die Wälzkörperführung einen wesentlich stärkeren Einfluss auf die maximale Drehzahl hat. Auch ein intermittierender Betrieb kann diesen Wert weiter anheben.

      Bei einer abgedichteten Kurvenrolle mit Zylindern wird die Drehzahl durch die maximal zulässige Oberflächengeschwindigkeit der Dichtung begrenzt.

      Auch käfiggeführte (i.d.R.. Kunststoff) Wälzkörper verringern die innere Reibung und bieten ein größeres Schmierstoffreservoir als vollrollige (-nadellige) Varianten. Allerdings sind nun geringere Tragzahlen zu beachten, da weniger und kürzere Wälzkörper aufgrund des Käfigvolumens verwendet werden.

      Temperaturbereiche

      Die in der folgenden Tabelle zu sehenden Maximalwerte sind nur kurzzeitig zulässig. Bei dauerhaft erhöhten Werten ist eine applikationsspezifische Analyse unabdingbar.

      Betriebstemperatur

      Offen oder mit Labyrinthdichtung
      von °C

      bis °C

      Mit geschützter Lippendichtung
      von °C

      bis C°

      Mit Kunststoffkäfig
      von °C

      bis °C

      T-Axialscheibendichtung
      von °C

      bis °C

      Betriebstemperatur

      -30

      +140

      -30

      +120

      -30

      +120

      -30

      +100

      Abmessungen & Toleranzen

      Die Maß- und Lauftoleranzen entsprechend der Toleranzklasse Normal nach ISO 492, bei KR, KRE und KRV nach ISO 7063.

      Mögliche Abweichungen von der ISO 492 können den individuellen technischen KIS-Datenblättern entnommen werden.

      Toleranzen bei beschichteten Lagern

      Bei beschichteten Kurvenrollen erhöhen sich die Toleranzen um die Schichtdicke der gewählten Spezialbeschichtung.

      Abmessung Toleranz

      Lagerluft

      Kurvenrollen sind mit einem engeren Radialspiel ausgelegt, um die Belastungszone zu erweitern. Der Standard ist annähernd C2 (Group 2) beziehungsweise CN.

      Die Werte der radialen Lagerluft entsprechen DIN 620-4:2004 (ISO 5753-1:2009) und gelten für Kurvenrollen im unbelasteten, messkraftfreien Zustand (ohne elastische Verformung)

      Radiale Lagerluft bei Stütz- und Kurvenrollen

      Nenndurchmesser der Bohrung
      d
      mm
      über

      bis

      Radiale Lagerluft
      C2 (Group 2)
      µm
      min.

      max.


      CN (Group N)
      µm
      min.

      max.


      C3 (Group 3)
      µm
      min.

      max.


      C4 (Group 4)
      µm
      min.

      max.

      -

      24

      0

      25

      20

      45

      35

      60

      50

      75

      24

      30

      0

      25

      20

      45

      35

      60

      50

      75

      30

      40

      5

      30

      25

      50

      45

      70

      60

      85

      40

      50

      5

      35

      30

      60

      50

      80

      70

      100

      50

      65

      10

      40

      40

      70

      60

      90

      80

      110

      65

      80

      10

      45

      40

      75

      65

      100

      90

      125

      80

      100

      15

      50

      50

      85

      75

      110

      105

      140

      100

      120

      15

      55

      50

      90

      85

      125

      125

      165

      120

      140

      15

      60

      60

      105

      100

      145

      145

      190

      Dimensionierung

      Mögliche Verfahren zur Berechnung der Lebensdauer sind:

      • die nominelle Lebensdauer nach DIN ISO 281
      • die modifizierte nominelle Lebensdauer nach DIN ISO 281
      • die erweiterte Berechnung der modifizierten Referenz-Lebensdauer nach DIN ISO 281-4

      Unter Tragfähigkeit und Lebensdauer sind diese Verfahren beschrieben. Für Stütz- und

      Kurvenrollen werden dabei folgende Werte eingesetzt:

      • für Cr die wirksame dynamische Tragzahl Cr w
      • für Cor die wirksame statische Tragzahl Cor w
      • für Cur die wirksame Ermüdungsgrenzbelastung Cur w

      Die Gebrauchsdauer ist die tatsächlich erreichte Lebensdauer einer Stütz-, Kurven- oder Laufrolle und kann deutlich von der errechneten nominellen Lebensdauer abweichen.

      Abweichungen zwischen nomineller Lebensdauer und Gebrauchsdauer ergeben sich aufgrund von Verschleiß oder Ermüdung durch:

      • Fluchtungsfehler zwischen Laufrolle und Gegenlaufbahn
      • abweichende Betriebsdaten
      • zu geringes oder großes Betriebsspiel
      • Sehr hohe Stoßlasten, statische Überlastung
      • Verschmutzung der Laufrolle
      • zu hohe Betriebstemperatur
      • unzureichende Schmierung
      • oszillierende Lagerbewegung mit sehr kleinen Schwenkwinkeln, die Riffelbildung erzeugen
      • Verschleiß zwischen der Außenring-Mantelfläche und der Gegenlaufbahn
      • Vibrationsbeanspruchung und Riffelbildung
      • Vorschäden bei der Montage

      Die Gebrauchsdauer kann aufgrund der Vielfalt der Einbau- und Betriebsverhältnisse nicht exakt vorausberechnet werden und lässt sich am sichersten durch den Vergleich mit ähnlichen Einbaufällen abschätzen.

      Anschlusskonstruktion für Kurvenrollen

      Bohrungstoleranz H7: ergibt eine Spielpassung, da die Toleranz des Schaftdurchmessers ohne Exzenter h7, mit Exzenter h9 ist

      • Einführungsfase an der Aufnahmebohrung: maximal 0,5x45°
      • Die Anlageflächen für die Kurvenrollen müssen eben, rechtwinklig und ausreichend hoch sein. Die Festigkeit der Mutter-Anlagefläche muss ausreichend hoch sein.
      • Kurvenrollen müssen mit einer Sechskantmutter axial gesichert werden. Diese gehören nicht standardmäßig zum Lieferumfang und müssen getrennt bestellt bzw. auf dem jeweiligen Datenblatt vermerkt werden. Festigkeit und Rauheit der Mutter-Anlagefläche sind so zu wählen, dass Setzeffekte nicht zu einem Verlust der Vorspannkraft führen.
      • Bei hochbelasteten Anwendungen bzw. starken Vibrationen sind gesonderte Befestigungsvarianten (z.B. selbstsichernde Muttern) oder eine Presspassung mit dem Bolzendurchmesser h7 zu wählen.
      • Auf der Stirnseite des Rollenzapfens ist die Position der radialen Schmierbohrung markiert. Sie darf nicht in der belasteten Zone liegen und sollte nicht 180° von der höchstbelasteten Zone positioniert werden, um eine ausreichende Schmierstoffzufuhr sicher zu stellen.
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      Montage

      Beim Einbau von Kurvenrollen muss mit großer Sorgfalt gearbeitet werden, um einen störungsfreien Lauf zu gewährleisten:

      • Kurvenrollen müssen vor Staub, Schmutz und Feuchtigkeit geschützt werden. Verunreinigungen können zu erhöhtem Verschleiß und vorzeitigem Ausfall führen
      • Kurvenrollen nicht unterkühlen. Schwitzwasserbildung führt ggf. zu Korrosion in den Lagern und Lagersitzen
      • Montageplatz staubfrei und sauber halten
      • Achssitz auf Maß-, Form-, Lagegenauigkeit und Sauberkeit prüfen
      • Sitzflächen der Lagerringe leicht ölen oder mit Festschmierstoff einreiben
      • Lager nach dem Einbau mit Schmierstoff versorgen
      • Abschließende Funktionsprüfung der Lagerung

      Je nach Applikation sind folgende Werkzeuge geeignet:

      • Induktions-Erwärmungsgeräte unter Beachtung der Herstellerangaben bezüglich Dichtung und Schmierstoff
      • Wärmeschränke mit Erwärmung bis +80 °C
      • mechanische oder hydraulische Pressen: Montagehülsen einsetzen, die über den gesamten Umfang der Lagerring-Stirnflächen anliegen
      • Hammer und Montagehülsen: Schläge zentrisch auf die Hülse ausführen

      Bei Kurvenrollen mit Exzenter kann der Monteur die radiale Position des Lagers relativ zu seinem Trägergehäuse einstellen. Dies ist besonders nützlich, wenn mehrere Kurvenrollenlager eine Last tragen und Ungenauigkeiten bei der Montage verhindern, dass die Standardlager die Last gleichmäßig verteilen. Durch die exzentrische Einstellung kann auch der Verschleiß von Laufbahnen reduziert werden.

      • Einbaukräfte nicht über die Wälzkörper leiten
      • Dichtungen nicht beschädigen
      • keine Schläge auf die Lagerringe

      Die Ausbau-Möglichkeit sollte bereits beim Design der Lagerstelle berücksichtigt werden. Bei Wiederverwendung:

      • direkte Schläge auf die Lagerringe vermeiden
      • Ausbaukräfte über die Wälzkörper vermeiden
      • Lager nur im ausgebauten Zustand reinigen
      • keine harte Flamme

      • Kurvenrollen möglichst mit einer Montagepresse wie in der Abbildung dargestellt montieren
      • Keine Schläge auf den Anlaufbund des Rollenzapfens
      • Die Schmierbohrung darf nicht in der belasteten Zone liege und ist auf der Bundseite des Rollenzapfens gekennzeichnet.

      • Schmiernippel vor dem Einbau der Lager montieren
      • Einschlag-Schmiernippel liegen den Kurvenrollen bei. Diese müssen vor dem Einbau der Lager fachgerecht eingepresst werden. Es dürfen nur die beiliegenden Schmiernippel verwendet werden.
      • Zur Schmierung der Kurvenrollen mit dem Zentralschmieradapter.
      • Wird über die Aufnahmebohrung geschmiert, müssen die axialen Schmierbohrungen in der Kurvenrolle vor dem Einbau mit den Schmiernippeln verschlossen werden.

      Kurvenrollen müssen mit einer Sechskantmutter axial gesichert werden. Durch den Schlitz oder Sechskant am Ende des Rollenzapfens kann das Lager mit einem Schlüssel beim Festziehen der Befestigungsmutter fixiert und der Exzenter eingestellt werden. Bei starken Vibrationen können auch spezielle Sperrkant-Sicherungsscheiben oder selbstsichernde Muttern nach DIN 985 verwendet werden.

      Axiale Befestigung, wichtig zu beachten:

      Das Anziehdrehmoment der Befestigungsmuttern muss zwingend eingehalten werden, um die zulässige Radialbelastung zu gewährleisten. Falls es nicht eingehalten werden kann, ist eine Presspassung erforderlich. Bei selbstsichernden Muttern müssen ein erhöhtes Anziehdrehmoment sowie die Hinweise des Mutterherstellers beachtet werden.

      Die höchste Stelle des Exzenters ist auf der Rollenzapfenseite markiert, wo sich auch die radiale Schmierbohrung befindet.

      Kurvenrollen haben je eine Schmierbohrung zum Nachschmieren:

      • auf der Bundseite des Rollenzapfens
      • auf der gewindeseitigen Stirnfläche, ab Außendurchmesser 22 mm
      • am Schaft des Rollenzapfens, ab Außendurchmesser 30 mm mit zusätzlicher Schmierrille

      Inbetriebnahme und Nachschmierung, wichtig zu beachten:

      • Kurvenrollen mit Exzenter können nicht über den Schaft nachgeschmiert werden, da der Exzenterring die Schmierbohrung verdeckt.
      • Zum Schmieren nur Fettpressen mit Nadel-Spitzmundstücken verwenden, die einen Öffnungswinkel von 60° haben.
      • Vor Inbetriebnahme der Schmierbohrungen und Zuleitungen müssen diese aus Korrosionsschutzgründen mit Fett befüllt werden, dabei kann gleichzeitig geschmiert werden.
      • Das Schmieren wird erschwert, wenn ein Wälzkörper über der radialen Schmierbohrung steht. Deshalb ist bei betriebswarmem und drehendem Lager nachzuschmieren sowie vor dem Stillstand und vor längeren Betriebsunterbrechungen.
      • Zum Nachschmieren muss der gleiche Schmierstoff wie bei der Erstschmierung verwendet werden. Ist dies nicht möglich, muss die Mischbarkeit und Verträglichkeit der Schmierstoffe geprüft werden. Es wird nachgeschmiert, bis sich an den Dichtspalten ein frischer Fettkragen bildet. Dabei muss der alte Schmierstoff ungehindert aus dem Lager austreten können.


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