Das ideale Kugellager - lieber einfach und günstig oder hightech und teuer?

 
Zephyrus
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Das ideale Kugellager - lieber einfach und günstig oder hightech und teuer?

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Gepostet: 08.05.2021 - 21:34 Uhr  ·  #1
Hallo an alle Generatorbauer,

ich würde mich gerne mal ein wenig über das Thema Kugellager austauschen. Welche Lager nehmt ihr für eure (Scheiben-)generatoren? Es gibt ja die "normalen", erstaunlich günstigen Rillenkugellager für 1-2 Euro das Stück (z.B. 6202 für eine 15mm Welle). Die machen erstmal einen guten Eindruck - laufen sehr weich und spielfrei - auch wenn sie natürlich äußerlich bald das rosten anfangen. Bei diesem Preis wäre es auch nicht weiter tragisch wenn es vielleicht nicht ganz so lange hält wie ein teures Edelstahl-Hochpräzisions-Lager.
Ein anderes Thema ist aber das darin verwendete Fett. Mir ist aufgefallen dass diese günstigen Lager (trotz schleiffreier ZZ-Stahlringdichtung) ziemlich schwergängig sind, was sich ziemlich ungünstig auf die Schwachwindeigenschaften des Windrades auswirkt. Wenn mein altes, sehr lange eingelaufenes Testwindrad schon auf Hochtouren läuft, fängt das andere mit den neuen Lagern gerade erst zum drehen an. Das macht einfach keinen Spass..
Der Hintergrund ist wohl so, dass diese schwergängigen anhaftenden Fette eigentlich ein gutes Qualitätsmerkmal sein sollen, da der Lagerverschleiß dadurch wesentlich geringer ist und die Fette teuer sind (Ist jetzt ein Widerspruch zu den Günstig-Lagern). Leichtgängige Fette dagegen schmieren nicht so gut und die Lebensdauer ist kürzer.
Was ist nun euerer Meinung nach wichtiger - lange Lebensdauer und Schwergängigkeit - zumindest für längere Zeit, bis sie sich eingelaufen haben, oder lieber auf Leichtlauflager setzen mit evtl. höherem Verschleiß? Oder gibt es das ideale Leichtlauflager mit hoher Lebensdauer?
Und kann man mit einfachen Mitteln die Fette austauschen? Wenn ja mit welchen?
Ich habe mal ein Lager mit WD40 besprüht mit erstaunlichem Effekt in Richtung Leichtlauf, aber ob das "gesund" fürs Lager ist, wage ich zu bezweifeln...
FamZim
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Re: Das ideale Kugellager - lieber einfach und günstig oder hightech und teuer?

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Gepostet: 08.05.2021 - 22:50 Uhr  ·  #2
Hallo

Fett ist nicht gleich Fett, Ich habe mehrere Rollladenantriebe die nach 30 Jahren noch leicht laufen.
Bei zweien ist aber das Fett zu Knete geworden schon nach 2 Jahren, eins hab Ich auseinander geschraubt darum weiß ich das.
Kugellager mit Fett ? Ich weis nicht , alles auswaschen und Leichtlauföl nehmen (Motoröl), oder die Scheiben raus machen , die schützen nicht wirklich vor allem ungemach.
Was einmal drinn ist bleibt auch da drinn.

Gruß Aloys.
Perser
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Re: Das ideale Kugellager - lieber einfach und günstig oder hightech und teuer?

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Gepostet: 09.05.2021 - 11:02 Uhr  ·  #3
Hallo,

ich habe für mein kleines RepRapWindrad Keramiklager eingebaut, die sind extrem leichtgängig brauchen nicht gefettet werden und rosten nicht, Preis pro Stück etwa 4 Eur.

Viele Grüße
Perser
Zephyrus
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Re: Das ideale Kugellager - lieber einfach und günstig oder hightech und teuer?

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Gepostet: 09.05.2021 - 12:09 Uhr  ·  #4
Danke für eure Antworten. Die Keramiklager klingen ganz interessant und sind bestimmt Top in Bezug auf Leichtlauf. Allerdings konnte ich in der günstigen Preisklasse nur Chinaware finden..Lieber wäre mir eine überall verfügbare Standardware mit kurzen Transportwegen. Ich hätte auch Bedenken, dass diese Lager aufgrund fehlender Schmierstoffe, ziemlich "hart" laufen. Vor allem wenn doch einmal etwas Dreck hineingeweht oder geschwemmt wird, wird's wahrscheinlich laut werden. Insofern bin ich skeptisch, ob das eine robuste Lösung wäre.

Lieber wäre mir ein Edelstahllager (gibt's so um die 3Euro proStück) mit einem richtig guten Schmieröl. Hat vielleicht schon jemand Versuche mit Ballistol gemacht? Also das Originalfett auswaschen, trocknen lassen und Ballistol einsprühen, fertig.
Das wäre mein Idealfall, den ich demnächst mal ausprobieren werde..
Allerdings bin ich mir auch nicht sicher ob das die Passung des Lagers nennenswert beeinflusst und alles zu locker wird, so dass das Lager zum Klappern anfängt, was wiederum schlecht für die Lebensdauer und die Geräuschentwicklung wäre...
Che
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Re: Das ideale Kugellager - lieber einfach und günstig oder hightech und teuer?

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Gepostet: 11.05.2021 - 15:16 Uhr  ·  #5
Mal ein Tipp noch zum Auswaschen/gängig Machen vom verkapselten Fett:

Wenn es Deckscheiben sind mit Spaltdichtungen (meist aus Metall) und keine Lippendichtungen (meist aus Polymer, schwarz),
bringe man den Innenring mit Akkuschrauber oder Bohrmaschine zum Drehen,
halte den Außenring mit den Fingern fest,
und tauche das in ein Gefäß mit Petroleum oder Diesel.

Waschbenzin ginge auch, ist aber gefährlich. Weil, die Motoren erzeugen Funken!

Vielleicht genügt sogar mehrmaliges Besprühen mit Sprühöl zwischen den Drehversuchen.
Ist gleichzeitig ein güter Verdünner für das innenliegende Fett.
Denn Schmierung muss bleiben und Wetterschutz auch!
Zephyrus
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Re: Das ideale Kugellager - lieber einfach und günstig oder hightech und teuer?

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Gepostet: 09.06.2021 - 20:42 Uhr  ·  #6
Ich habe mittlerweile ein paar Versuche gemacht mit mäßigem Ergebnis. Sobald man das Originalfett in irgendeiner Form verdünnt (mit WD40, oder Balistol oder Nitro-Verdünnung oder Motorenöl) wird das Lager zwar sehr leichtläufig, aber gleichzeitig gibt es immer mindestens eine Stelle, wo es hakt und knackt, so als wäre Schmutz drin oder eine Kugel nicht ganz rund. Die Laufgeräusche sind entsprechend hoch und fühlt sich ungut an. Ob sich das irgendwann einlaufen würde kann ich nicht sagen.
Dann habe ich aber auch festgestellt, dass sich diese 0815-Lager mit der Zeit ziemlich gut einlaufen. Anfangs drehen sie echt zäh, aber nach ein paar Tagen Windradeinsatz war eine deutliche Verbesserung in Richtung Leichtgängigkeit zu spüren bei leisem Lauf. Also insofern wissen die Lagerhersteller offensichtlich was sie tun. Was allerdings bei sehr langer Laufzeit passiert, kann ich nicht sagen - dazu fehlen mir noch die Betriebsstunden...
Carl
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Re: Das ideale Kugellager - lieber einfach und günstig oder hightech und teuer?

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Gepostet: 10.06.2021 - 07:46 Uhr  ·  #7
Die Wahl der richtigen Lager hängt auch von den zu erwartenden Zug und Drucklasten aus unterschiedlichen Richtungen ab.

Für achsial einwirkende Kräfte sind normalerweise Achsiallager, für radial einwirkende Radiallager die richtige Wahl.

Beim Windrad (Horizontalläufer) ist das Kopflager in Nabennähe das am höchsten beanspruchte Lager, weniger dramatisch achsial durch den Aufdruck der Strömung als durch Kreiselkräfte beim Auslenken durch die Windfahne in die verschiedenen Windrichtungen.

Das kann normale Kugellager frühzeitig zum Verschleiss bringen, wobei auch eine Rolle spielt ob die Lager staubgeschützt sind.
Die Luft transportiert viele Kleinst-Partikel die je nach Zusammensetzung eine agressiv abrasive Wirkung haben können.

Schon wegen der irregular (richtungsbedingt) einwirkenden Kreiselkräfte die sich während der Windrichtungsnachführung bemerkbar machen kann es vorteilhaft sein im Kopflager Schrägrollenlager einzusetzen die nicht nur eine breitere Auflage durch die Rollen bieten sondern auch achsial dem Aufdruck der Strömung entgegenwirken.

Ansonsten - wie lange normale Kugellager im Kopf an der Nabe durchhalten ist relativ, hängt auch davon ab wie groß das Lager und wie gut es gegen Staub und Witterung geschützt ist. Dann - vor allem auch wenn man keine Rollenlager einsetzen möchte - sind wartungsfreie gut geschütze Lager vorzuziehen.
Che
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Re: Das ideale Kugellager - lieber einfach und günstig oder hightech und teuer?

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Gepostet: 10.06.2021 - 20:40 Uhr  ·  #8
Zitat
Lager mit der Zeit ziemlich gut einlaufen
Das "Stützgerüst" vom Fett ist eine Seife. Bei längerer Lagerung tritt das darin gelöste Öl aus, Entmischung. Dann ist die Angelegenheit zäh. Kann aber bei Betrieb regeneriert werden, wie Du gemerkt hast.

Das mit dem Knirschen bei verdünntem Fett ist unerklärlich, wenn die Dichtscheiben intakt geblieben sind.
Es sei denn, das Lager ist im Betrieb durch Überlastung schon geschädigt worden (Pitting-Bildung).

Wirklich gute Lagerung für WKAs stellellen Schulterlager dar. Hatte mal einen Fall berechnet. 6-fache Standzeit verglichen mit einfachen Rillenkugellagern.

Im Anhang ein Beispiel eines gut gelagerten 6 kW-Generators für WKA mit 2 doppelreihigen Schrägkugellagern.
Wobei das vordere auch ein normales Rillenkugellager sein könnte. Axial trägt nur das innere.

Grüße, Che
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Re: Das ideale Kugellager - lieber einfach und günstig oder hightech und teuer?

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Gepostet: 11.06.2021 - 15:30 Uhr  ·  #9
Moinsen , Schrägkugelllager haben wir auch mal probiert bei kleinen WKA: Ergebnis: sinnlos und teuer, schwergängiger...
Natürlich muss gegen Straub und Wasser ein Schutz konstruktiv und am Lager her , danke.
Einfach ne Nummer grösser die Welle...passt das nicht auch ?
Che
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Re: Das ideale Kugellager - lieber einfach und günstig oder hightech und teuer?

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Gepostet: 12.06.2021 - 10:41 Uhr  ·  #10
Sicher wieder für Schwachwind.

Weiß aber von einem Messcontainer der UNI Oldenburg, nicht weit von der Küste weg, aber offshore.
Die haben da eine 5-blättrige WEA mit 1,17m D und müssen alle 2 bis 3 Jahre die Lager wechseln.
Normale Rillenkugellager mit innen-D 25 mm.
FamZim
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Re: Das ideale Kugellager - lieber einfach und günstig oder hightech und teuer?

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Gepostet: 14.06.2021 - 12:45 Uhr  ·  #11
Hallo

Ich denke Salz ist schlimmer als Dreck.

Gruß Aloys.
Che
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Re: Das ideale Kugellager - lieber einfach und günstig oder hightech und teuer?

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Gepostet: 14.06.2021 - 13:40 Uhr  ·  #12
Unterschied wie Pest und Cholera
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Re: Das ideale Kugellager - lieber einfach und günstig oder hightech und teuer?

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Gepostet: 16.06.2021 - 17:18 Uhr  ·  #13
Zitat geschrieben von Che

Sicher wieder für Schwachwind.

Weiß aber von einem Messcontainer der UNI Oldenburg, nicht weit von der Küste weg, aber offshore.
Die haben da eine 5-blättrige WEA mit 1,17m D und müssen alle 2 bis 3 Jahre die Lager wechseln.
Normale Rillenkugellager mit innen-D 25 mm.

Das ist sicherlich der Präzession der Messung geschuldet. ich behaupte mal, das das Lager auch nach 6 Jahren technisch eigentlich in Ordnung ist.
Che
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Re: Das ideale Kugellager - lieber einfach und günstig oder hightech und teuer?

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Gepostet: 16.06.2021 - 21:15 Uhr  ·  #14
Nein,
die sind nach 2 bis 3 jahren so fertig, dass sie Geräusche machen und gewechselt werden müssen, bevor sie auseinander fallen.
Levcuso
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Re: Das ideale Kugellager - lieber einfach und günstig oder hightech und teuer?

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Gepostet: 04.12.2021 - 08:01 Uhr  ·  #15
Hallo.
Ich musste jetzt nach 1,5 Jahren auch das kopflager wechseln. Ist ein schrägrollen Lager, sonst keine weitere Lagerung. Windrad ist ein billig Gerät mit ca. 1.20m Durchmesser. Hab es gut gemeint und besserer und teure Qualität genommen..... dreht jetzt praktisch nicht mehr..... Ist einfach zu schwergängig. Sollte ich das Lager komplett auswaschen? Dann nur Ölen? Bin mir nicht sicher da das Lager die einzige Lagerung ist... wie es jetzt ist geht es jedenfalls nicht...

Gruß von der Ostsee
Jörg
Carl
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Re: Das ideale Kugellager - lieber einfach und günstig oder hightech und teuer?

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Gepostet: 04.12.2021 - 10:00 Uhr  ·  #16
"Bin mir nicht sicher da das Lager die einzige Lagerung ist..."

Müsste dann wackeln wie ein Lämmerschwanz... Eine Welle die Kräfte aus verschiedenen radial oder achsialer Richtung aufnehmen soll müßte für Laufruhe mindestens zweifach gelagert sein.

Läuft Deine Achse etwa 1x im Schrägrollenlager und 2. tens nur in einem Gleitlager?
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Re: Das ideale Kugellager - lieber einfach und günstig oder hightech und teuer?

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Gepostet: 04.12.2021 - 13:26 Uhr  ·  #17
Das schrägrollenlager hat zwei Reihen Kugeln nebeneinander also fast wie zwei dünne Lager nebeneinander. Auf der Außenseiter der Welle ist der windRotor und auf der innenseite ist der Generator Rotor mit Magneten aber ohne weitergehende Welle. Wird alles nur von dem Lager gehalten. Habe jetzt den inneren Schutz vom Lager entfernt und ausgewaschen. Danach mit motoröl eingeölt. Läuft deutlich Leichter. Aber heut ist natürlich windstill....
Das ist das Lager:

https://medias.schaeffler.de/d…h/p/360568

Gruß von der Ostsee
Jörg
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Re: Das ideale Kugellager - lieber einfach und günstig oder hightech und teuer?

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Gepostet: 04.12.2021 - 17:50 Uhr  ·  #18
Diese doppelreihigen Schrägkugellager sind eigentlich für diesen Zweck nicht nur ausreichend sondern sogar gut geeignet.
Werden so auch als Radlager für Autos verwendet.

Bleibt aber zu fragen, ob da beidseitig wirklich Dichtscheiben drauf sind, meist aus schwarzem Kunststoff.
Oder nur Deckscheiben mit Spaltdichtung, meist aus Metallblech.

Letztere sind nicht vollständig dicht und für Sprühwasser oder gar Salznebel nicht geeignet.
Ich frage, weil sich die mit Lippendichtung garnicht auswaschen lassen würden. Auch nicht nachschmieren.
Carl
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Re: Das ideale Kugellager - lieber einfach und günstig oder hightech und teuer?

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Gepostet: 04.12.2021 - 19:19 Uhr  ·  #19
Auch wenn Fett etwas viskoser ist wära das für das Lager besser als Motoröl weil Du dann weniger oft nachschmieren mußt. Öl verdreckt auch schneller, besonders dann wenn keine Simmerringe verhindern das Staub aus der Luft am Schmierstoff hängen bleibt
Levcuso
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Re: Das ideale Kugellager - lieber einfach und günstig oder hightech und teuer?

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Gepostet: 05.12.2021 - 07:20 Uhr  ·  #20
Den dichtring habe ich ja Auf einer Seite des Lagers entfernt, sonst ist ein auswaschen natürlich nicht möglich... Auf der Außenseiter des Generators habe ich den dichtring aus Kunststoff bzw. Gummi ja auch drauf gelassen. Da sollte solange alles so funktioniert wie es soll auch kein Dreck oder Wasser eindringen. Die jetzt offene Seite vom Lager ist ja im Generator der völlig verschlossen ist. Wegen Schmutz hab ich da keine Bedenken. Würde so ein Lager denn in der billig Variante leichter laufen? Gibt es von 9€ bis fast 50€, meins hat 40€ gekostet.
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