Lager heiß montieren - So klappt es per Induktion

Lagerschäden können aus unterschiedlichen Gründen entstehen, unter anderem durch unsachgemäße Montage. Ungeeignete Verfahren oder Werkzeuge beschädigen das Gehäuse oder die Welle und beeinträchtigten die Lebensdauer der Lager. Schätzungen zufolge lassen sich etwa 30 Prozent der Lagerschäden auf eine unzureichende Passung zurückführen.

Für unterschiedliche Lagertypen gibt es unterschiedliche Passungsmethoden - so können Fachleute ein Lager hydraulisch, kalt oder heiß montieren. In diesem Artikel wird die Heißmontage vorgestellt, das Mittel der Wahl für eine schonende und sichere Montage und auch Demontage von mittelgroßen und großen Lagern und anderen Teilen.

Bei diesem Verfahren wird das Lager vor der Montage erhitzt, wodurch sich der Innenring erweitert. Danach folgt die Montage des Lagers auf die Welle. Nach Erkalten schrumpft das Lager wieder und presst sich der Welle fest auf. 

Unsachgemäßes Anwärmen als Ursache für Lagerausfall

Das Anwärmen wird häufig im Ofen, im Ölbad, auf einer Heizplatte oder sogar bei offener Flamme mit Blasbrennern durchgeführt. Hierbei können viele Risiken auftreten: lokale Überhitzung mit einhergehender Materialbeanspruchung, Verlust der Erstschmierung und Verunreinigungen. Nicht zuletzt kann die Sicherheit gefährdet werden, wenn Mitarbeiter ölige und rutschige Lager oder offene Flammen verwenden. Auch belasten Ölbäder und offene Flammen die Luft am Arbeitsplatz. 

Spannungsfreies und sicheres Anwärmen

Übermäßiges Erhitzen hat negative Auswirkungen auf das metallurgische Gefüge und die Schmierung. Darum sollten Lager, sofern nicht anders spezifiziert, nicht über 120°C angewärmt werden. Lagerhersteller empfehlen das Anwärmen per Induktion. Dabei wird ein elektrisch leitfähiger Körper, wie ein Lager oder ein Gehäuse, durch in ihnen erzeugte Wirbelstromverluste erwärmt. 

Moderne Anwärmgeräte, die mit Induktion arbeiten, haben Vorteile: sie sind energieeffizient, reduzieren die Anwärmzeiten, bieten die Möglichkeit Zeit und Temperatur zu steuern, und verbessern die Sicherheit am Arbeitsplatz. Der saubere und umweltfreundliche Arbeitsprozess spricht dafür, von herkömmlichen Verfahren auf das Anwärmen per Induktion umzusteigen. 

Industrie 4.0-Technologie           

Induktive Anwärmgeräte wie die Niedrig- und Mittelfrequenz-Induktionsanwärmer Betex der Baureihe Smart von Bega Special Tools wurden speziell für den industriellen Einsatz konstruiert. Sie bieten laut Hersteller eine vollständige Kontrolle über den gesamten Anwärmprozess. Mithilfe eines Touchscreens lassen sich diverse Anwärmoptionen einstellen.

Besonderheit ist die duale Temperaturmessung Delta-T: zwei Temperatursensoren messen die Innen- und die Außentemperatur des Lagers oder Bauteils und passen den Anwärmprozess an die voreingestellten Parameter an. Dies stellt sicher, dass die maximal erlaubte Temperaturdifferenz zwischen zwei Messpunkten zu keiner Zeit überschritten wird, und ermöglicht ein gleichmäßiges Anwärmen ohne Materialbeanspruchung.

Die Anwärmgeräte besitzen einen USB-Anschluss, um für die Protokollierung Anwärmdaten zu speichern oder einen Arbeitsnachweis zu erstellen – eine Anforderung, die im Rahmen von Predictive Maintenance immer wichtiger wird.

Mittelfrequenz-Induktionsanwärmer für Montage- und Demontage

Laut Hersteller Betex sind die Induktionsanwärmer sowohl für die anspruchsvolle Montage als auch für die Demontage mittelgroßer und großer Lager ideal. Die Anwärmgeräte sind einfacher zu handhaben als herkömmliche Anwärmmethoden, wichtig besonders bei großen Lagern.

Bei Bedarf kann zwischen schnellem Betrieb für die Demontage und kontrolliertem, langsamen Betrieb für die spannungsfreie Montage teurer Lager gewählt werden. Je nach Anwendung können die Geräte mit festen oder flexiblen Induktoren eingesetzt werden. Feste Induktoren sind für die Serienfertigung konzipiert, fexible Induktoren sind multifunktional und für große Lager oder unregelmäßig geformte Teile ausgelegt.  

Fragen bei der Auswahl eines Induktionsanwärmers

Je nach Anwendung können folgende Anforderungen an den Anwärmprozess von Lagern gestellt werden:

• zylindrische und gleichmäßige Erweiterung,
• automatische Entmagnetisierung,
• mikroprozessorgeregeltes Anwärmen,
• automatische Leistungsanpassung,
• Protokollierung des Anwärmprozesses.

Einsparungen bei Wartungskosten

Der größte Vorteil bei einer Lagermontage mittels Induktionsanwärmen besteht in der verbesserten Qualität des Montageprozesses. Jedoch lassen sich auch die Wartungskosten mit dieser Methode signifikant reduzieren. Die Einsparungen können hierbei beträchtlich sein: Anwärmzeiten werden deutlich verringert; Bauteile, die sonst verschrottet werden, können wiederverwendet werden; die Überholungszeit einer Produktionsanlage reduziert sich erheblich.