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Käfige

Mit Ausnahme vollkugeliger bzw. vollrolliger Lager sind alle Wälzlager mit Käfigen ausgerüstet. Die Anzahl der Wälzkörpersätze in einem Lager bestimmt die Anzahl und die Ausführung der Käfige. Die Hauptaufgaben eines Käfigs sind:
  • die unmittelbare Berührung benachbarter Wälzkörper zu verhindern, was das Reibungsmoment und damit die Wärmeentwicklung im Lager verringert.
  • den gleichmäßigen Abstand zwischen den Wälzkörpern über den gesamten Umfang sicherzustellen, um so eine gleichmäßige Lastverteilung sowie einen ruhigen Lauf zu gewährleisten.
  • die Führung der Wälzkörper in der unbelasteten Zone zu gewährleisten, um bessere Wälzbedingungen zu schaffen und schädliche Gleitbewegungen zu verhindern.
  • die Wälzkörper am Herausfallen zu hindern, wenn beim Ein- und Ausbau nicht selbsthaltender Lager der freie Lagerring von dem Lagerring mit Wälzkörpersatz abgezogen wird.
Käfige werden durch Reibungs-, Zerr- und Trägheitskräfte mechanisch beansprucht. Dazu kommen noch Temperatur- und chemische Einwirkungen z. B. durch bestimmte Schmierstoffe, Schmierstoffzusätze oder deren Alterungsprodukte, durch organische Lösungsmittel oder Kühlmittel. Formgebung und Werkstoff des Käfigs sind daher beide von großer Bedeutung für die spätere Eignung eines Wälzlagers für einen bestimmten Anwendungsfall. Aus diesem Grund hat SKF ein Vielzahl von Käfigen aus verschiedenen Werkstoffen für die einzelnen Lagerarten und Betriebsbedingungen entwickelt.
In den Abschnitten über die jeweiligen Produkttypen ist angegeben, mit welchem Standardkäfig und welchen Alternativkäfigen die Lager lieferbar sind. Wenn ein Lager mit einem vom Standard abweichenden Käfig benötigt wird, ist vor der Bestellung die Liefermöglichkeit anzufragen.
Käfige werden in Abhängigkeit von Herstellverfahren und Werkstoff unterteilt in:
  • Gepresste Metallkäfige
  • Massivkäfige aus Metall
  • Kunststoffkäfige

Gepresste Blechkäfige

Gepresste Metallkäfige für SKF Wälzlager werden normalerweise aus Stahlblech, in einigen Fällen auch aus Messingblech, gefertigt. Abhängig von der Lagerart sind gepresste Metallkäfige ausgeführt als: Gepresste Metallkäfige haben ein geringes Gewicht. Sie bieten einen großen Freiraum im Lager, der den Zutritt des Schmierstoffs in das Lager wesentlich erleichtert.

Massivkäfige

Massivkäfige aus Metall werden aus Messing, Stahl oder Leichtmetall gefertigt. Abhängig von der Lagerart, Ausführung und Größe sind die Massivkäfige ausgeführt als:
  • zweiteiliger genieteter Massivkäfig (Bild 5)
  • zweiteiliger Kammdeckelkäfig (Bild 6)
  • einteiliger Fensterkäfig (Bild 7) und (Bild 8)
  • Doppelkammkäfig (Bild 9)
Massivkäfige aus Metall erlauben höhere Drehzahlen und sind erforderlich, wenn zusätzlich zu reinen Umlaufbewegungen zusätzliche Kräfte auf den Käfig wirken.

Polymerkäfige

Die Kunststoffkäfige für SKF Wälzlager werden im Spritzgussverfahren gefertigt. Daneben fertigt SKF noch Fensterkäfige aus Phenolharz mit Gewebeeinlage, die ausschließlich in Hochgenauigkeitslagern zum Einsatz kommen. Abhängig von der Lagerart, Ausführung und Größe sind die Kunststoffkäfige ausgeführt als:
Kunststoffkäfige zeichnen sich durch eine günstige Kombination von Festigkeit und Elastizität aus. Die guten Gleiteigenschaften von Kunststoff auf geschmierten Stahlflächen und die geringe Rauheit der Käfigoberflächen an den Berührungsstellen mit den Wälzkörpern haben eine niedrige Käfigreibung, eine entsprechend geringe Wärmeentwicklung im Lager und einen kaum messbaren Verschleiß zur Folge. Wegen der geringen Werkstoffdichte bleiben auch die Kräfte aus der Massenträgheit des Käfigs klein. Dank der hervorragenden Notlaufeigenschaften von Kunststoffkäfigen bleibt ein Lager selbst bei völligem Versagen der Schmierung noch für einige Zeit funktionsfähig, ohne dass es zum Blockieren des Lagers oder zu weiteren Folgeschäden kommt.

Führung der Käfige

Gepresste Metallkäfige werden normalerweise von den Wälzkörpern geführt.
Massivkäfige aus Metall oder Kunststoff können unterschiedlich radial geführt sein und zwar:
Wälzkörpergeführte Käfige erlauben den einfachen Zutritt des Schmierstoffs in das Lager.
Ringgeführte Käfige ermöglichen eine genauere Führung und kommen meist bei hohen Drehzahlen zum Einsatz. Zudem sind sie erforderlich, wenn z.B. Lagerungen schnellen hohen Beschleunigungen ausgesetzt ist. In diesen Fällen muss durch geeignete Maßnahmen sicherstellt werden, dass Schmierstoff in ausreichender Menge an die Führungsflächen des Käfigs gelangt. Bei höheren Drehzahlen empfiehlt SKF die Lager mit Öl zu schmieren (→ Schmierung bzw. siehe die entsprechenden Produktabschnitte)

Werkstoff

Ausführliche Informationen über Käfigwerkstoffe enthält der Abschnitt Käfigwerkstoffe.
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