Flansch-Kugellager sind Rillenkugellager mit einem integrierten Flansch am Außenring. Das bedeutet, dass der Außenring auf einer Seite einen verbreiterten Rand (Flansch) besitzt. Der Flansch sorgt dafür, dass das Lager axial im Gehäuse fixiert wird, vereinfacht die Montage in dünnwandigen Bauteilen oder Blechkonstruktionen und unterstützt die korrekte Ausrichtung und Positionierung, ohne dass zusätzliche Ringe oder Schultern erforderlich sind. Im Grunde ist ein Flansch-Kugellager identisch mit dem entsprechenden Standard Kugellager (zum Beispiel Typ 608), jedoch mit einem Flansch am Rand (in diesem Fall F608). Auch hier werden die gleichen Bezeichnungen wie ZZ, 2RS, SS oder interne Lagerluftklassen wie C3 verwendet.
Flansch-Kugellager werden in verschiedenen leichten bis mittelschweren mechanischen Anwendungen eingesetzt, bei denen eine einfache Montage und axiale Fixierung des Lagers erforderlich ist. Einige typische Einsatzbereiche sind:
Leichte Konstruktionen und Geräte: Zum Beispiel in kleinen Maschinen, mechanischen Baugruppen oder Geräten mit begrenztem Bauraum, bei denen ein Flanschlager ohne zusätzliche Befestigung schnell an Ort und Stelle bleibt.
Rollführungen und lineare Systeme: In linearen Führungen oder Transportrollen dienen Flanschlager dazu, Räder oder Wellen zu führen, sodass sie nicht seitlich verrutschen.
Ventilatoren und Elektromotoren: Kleine Ventilatoren, Motoren oder Pumpen verwenden häufig Kugellager (teilweise Flanschlager), um Rotoren zu lagern. Der Flansch erleichtert die Befestigung in dünnen Motorgehäusen oder Lüfterrahmen, wie sie beispielsweise in Computer- oder 3D-Drucker-Lüftern vorkommen.
3D-Drucker und CNC-Maschinen: In 3D-Druckern werden Flansch-Kugellager zur Lagerung von Gewindespindeln, Wellen oder Riemenscheiben eingesetzt. Der Flansch ermöglicht eine einfache Montage in Plattenkonstruktionen, da das Lager von einer Seite eingesetzt wird und sicher sitzt. Auch in kompakten CNC-Maschinen oder Roboterarmen werden Flanschlager verwendet, um kleine Wellen stabil zu lagern.
Ein Flansch-Kugellager entspricht in seinem inneren Aufbau einem standardmäßigen einreihigen Rillenkugellager. Es besteht aus einem Außenring (mit integriertem Flanschrand auf einer Seite), einem Innenring, einer Reihe von Kugeln als Wälzkörper sowie einem Käfig, der die Kugeln in Position hält. Die verwendeten Materialien entsprechen in der Regel denen normaler Kugellager: Ringe und Kugeln bestehen aus gehärtetem Chromstahl oder Edelstahl.
Viele Flanschlager werden mit Dichtungen oder Abdeckungen auf beiden Seiten geliefert. Bei „ZZ“-Ausführungen ist das Lager beidseitig mit nicht berührenden Metallabdeckungen versehen. Diese schützen den Innenraum des Lagers vor Staub und Verunreinigungen und halten das Schmierfett im Lager, was die Lebensdauer verlängert. Da sie nicht am Innenring anliegen, erhöhen sie den Widerstand kaum und eignen sich für hohe Drehzahlen. Im Vergleich dazu bieten Lager mit Gummidichtungen (2RS) einen besseren Schutz gegen groben Schmutz und Staub, erzeugen jedoch etwas mehr Reibung.
Der Flansch am Außenring erfüllt eine wichtige mechanische Funktion. Erstens sorgt er für eine axiale Fixierung: Das Lager kann nicht durch das Gehäuse hindurchrutschen. Der Flansch wirkt wie ein integrierter Anschlag oder Kragen, der Bewegungen in axialer Richtung verhindert. Dies ist besonders vorteilhaft in Umgebungen mit Vibrationen oder wechselnden Belastungen, da das Lager sicher an seinem Platz bleibt.
Zudem vereinfacht der Flansch die Montage, insbesondere in Gehäusen mit dünnen Wänden oder aus Blech. Das Lager kann von einer Seite in eine Bohrung eingesetzt werden, und der Flansch verhindert, dass es auf der anderen Seite herausfällt. Dadurch sind keine präzisen Schultern oder zusätzlichen Sicherungsringe erforderlich. In Konstruktionen mit begrenzter Wandstärke bietet der Flansch eine ausreichende Auflagefläche. Dies reduziert den Bedarf an komplexen Bearbeitungen oder zusätzlichen Bauteilen.
Ein weiterer Vorteil ist, dass der Flansch zur Ausrichtung des Lagers im Gehäuse beiträgt. Die Flanschfläche liegt plan auf der Gehäuseoberfläche auf und dient als Referenzfläche, wodurch Rechtwinkligkeit und Positionierung verbessert werden. Darüber hinaus bleibt ein Flanschlager durch diese Konstruktion auch bei Vibrationen und thermischer Ausdehnung stabil an seinem Platz, während ein Standardlager ohne Flansch sonst verrutschen oder sich lösen könnte.
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