Eine Drehverbindung ist ein einbaufertiges Wälzlager mit integrierten Gehäuseringen und Anschlussbohrungen. Sie ermöglicht die freie Rotation zweier Bauteile gegeneinander und überträgt gleichzeitig radiale Kräfte, axiale Kräfte und Kippmomente. Drehverbindungen sind die Lösung überall dort, wo große Durchmesser, hohe kombinierte Lasten und direkter Schraubenanschluss gefordert sind.
Im Unterschied zu Standardlagern entfällt bei Drehverbindungen die Notwendigkeit für ein separates Gehäuse. Innen- und Außenring sind bereits mit Bohrungen für Schrauben ausgestattet und können direkt in die Konstruktion integriert werden. Das reduziert Teileanzahl, Gewicht und Montageaufwand erheblich.
Aufbau einer Drehverbindung
Eine Drehverbindung besteht aus einem Innenring und einem Außenring mit je einer Reihe von Anschlussbohrungen. Zwischen beiden Ringen befinden sich Wälzkörper auf gehärteten Kugellaufringen aus Chrom-Silizium-Stahl. Ein Käfig aus Polyamid oder thermoplastischem Polyurethan hält die Wälzkörper in gleichmäßigem Abstand. Eine Dichtung aus NBR schützt das Lager gegen das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit.
Die Gehäuseringe bestehen je nach Baureihe aus Stahl (C45N) oder eloxiertem Aluminium. Stahl bietet höhere Tragfähigkeit und Steifigkeit. Aluminium reduziert das Gewicht deutlich, was besonders bei großen Durchmessern und mobilen Anwendungen von Vorteil ist.
Drehverbindungen von Franke: Alle Bauformen im Überblick
Kugellager Typ LVA: Einreihig aus Stahl
Der Typ LVA ist die universelle Stahlvariante für allgemeine Anwendungen. Er nimmt radiale, axiale und kombinierte Lasten auf. Die Gehäuseringe bestehen aus C45N-Stahl. Der Typ LVA ist in Lagerdurchmessern von 100 mm bis 1.800 mm verfügbar. Die Einsatztemperatur reicht von minus 20 bis plus 80 Grad Celsius, kurzfristig bis plus 100 Grad Celsius. Die maximale Umfangsgeschwindigkeit beträgt 5 m/s mit Dichtung und 10 m/s ohne Dichtung.
Kugellager Typ LVB: Höhere Tragzahl aus Stahl
Der Typ LVB entspricht im Grundaufbau dem LVA, ist aber für höhere Tragzahlen ausgelegt. Er eignet sich für Anwendungen mit erhöhten Radial- und Axiallasten bei vergleichbarem Bauraum.
Schrägkugellager Typ LVC: Für hohe Axiallasten
Der Typ LVC ist als Schrägkugellager ausgeführt. Durch den Druckwinkel können deutlich höhere Axiallasten in einer Richtung aufgenommen werden als bei einem normalen Rillenkugellager. Der Typ LVC ist die richtige Wahl für Anwendungen mit dominierender Axiallast, zum Beispiel in Drehtischen mit vertikaler Last.
Kugellager Typ LVD: Einreihig aus Aluminium
Der Typ LVD bietet dieselbe Funktionalität wie der LVA, jedoch mit Gehäuseringen aus eloxiertem Aluminium. Das reduziert das Gewicht erheblich. Der Typ LVD ist ideal für mobile Anwendungen, fahrerlose Transportsysteme und überall dort, wo das Eigengewicht des Lagers eine Rolle spielt.
Kugellager Typ LVE: Leichtbau aus Aluminium
Der Typ LVE ist die Leichtbauvariante der Franke Drehverbindungen. Die Aluminiumringe sind auf minimales Gewicht bei ausreichender Steifigkeit ausgelegt. Er eignet sich für Anwendungen, in denen geringes Gewicht höchste Priorität hat.
Schrägrollenlager Typ LVG: Höchste Momententragfähigkeit aus Aluminium
Der Typ LVG ist zweireihig ausgeführt und verwendet Schrägrollenlager statt Kugeln. Durch den linienförmigen Kontakt der Rollen werden deutlich höhere Momentenlasten und Kippmomente aufgenommen als bei einreihigen Kugellagervarianten. Die Gehäuseringe bestehen aus eloxiertem Aluminium. Der Typ LVG ist in Lagerdurchmessern von 200 mm, 300 mm und 400 mm verfügbar und eignet sich für Drehtische und Handlingsysteme mit höchsten Steifigkeitsanforderungen.
Wann ist eine Drehverbindung die richtige Wahl?
Drehverbindungen sind die optimale Lösung, wenn mehrere der folgenden Anforderungen gleichzeitig vorliegen:
- Großer Durchmesser: Ab etwa 100 mm Innendurchmesser sind Drehverbindungen wirtschaftlicher als Standardlager mit Gehäuse.
- Kombinierte Lastaufnahme: Radiale Kräfte, axiale Kräfte und Kippmomente müssen gleichzeitig übertragen werden.
- Direktmontage: Das Lager soll direkt mit Schrauben an die Konstruktion angeschlossen werden, ohne Zwischenflansche.
- Kompakte Bauweise: Der Bauraum für ein separates Gehäuse ist nicht vorhanden.
- Gewichtsreduktion: Für mobile Anwendungen stehen Aluminiumvarianten (LVD, LVE, LVG) zur Verfügung.
Typische Einsatzbereiche von Drehverbindungen
- Drehtische und Direktantriebe: Als Hauptlagerung für NC-Drehtische und motorisierte Schwenkeinheiten
- Robotik und Handling: In Gelenkachsen, Greifereinheiten und SCARA-Robotern
- Fahrerlose Transportsysteme (FTS/AGV): Als Lenklagerung und Drehlagerung für autonome Fahrzeuge
- Windkraft: In Blattverstellsystemen (Pitch) und Gondellagern (Yaw)
- Kran- und Hebezeuge: Als Drehlagerung für Ausleger und Turmdrehkräne
- Medizintechnik: In CT-Scannern, Operationstischen und Bildgebungssystemen
- Sicherheitstechnik: In schwenkbaren Kamerasystemen und Überwachungsanlagen
Kugellager Typ LVA | Kugellager Typ LVB | Schrägkugellager Typ LVC | Kugellager Typ LVD | Kugellager Typ LVE | Schrägrollenlager Typ LVG
Häufige Fragen zu Drehverbindungen
Was ist eine Drehverbindung?
Eine Drehverbindung ist ein einbaufertiges Wälzlager mit Gehäuseringen und Anschlussbohrungen. Sie verbindet zwei Bauteile so miteinander, dass eines relativ zum anderen frei rotieren kann, während gleichzeitig radiale Kräfte, axiale Kräfte und Kippmomente übertragen werden. Drehverbindungen werden überall dort eingesetzt, wo große Durchmesser, hohe Lasten und kompakte Bauweise gefordert sind.
Was ist der Unterschied zwischen einer Drehverbindung und einem Standardlager?
Ein Standardlager besteht aus Innenring, Außenring und Wälzkörpern und muss in ein separates Gehäuse eingebaut werden. Eine Drehverbindung ist bereits mit Gehäuseringen und Anschlussbohrungen ausgestattet. Sie kann direkt mit Schrauben an die Konstruktion montiert werden, ohne zusätzliche Gehäuse oder Flansche. Das reduziert Teileanzahl, Gewicht und Montageaufwand.
Welche Bauformen von Drehverbindungen bietet Franke an?
Franke bietet Drehverbindungen in sieben Bauformen: Kugellager Typ LVA (Stahl), Kugellager Typ LVB (Aluminium), Schrägkugellager Typ LVC (Stahl, zweireihig), Kugellager Typ LVD (Stahl, außenverzahnt), Kugellager Typ LVE (Aluminium, zahnriemenverzahnt), Schrägrollenlager Typ LVG (Aluminium, zweireihig) sowie Rollenlager Typ LVW (Aluminium). Die Lagerdurchmesser reichen je nach Typ von 100 mm bis 1.800 mm.
Für welche Anwendungen sind Drehverbindungen geeignet?
Drehverbindungen werden überall eingesetzt, wo zwei Bauteile gegeneinander rotieren müssen und hohe kombinierte Lasten auftreten. Typische Anwendungen sind Drehtische, Robotergelenke, fahrerlose Transportsysteme (FTS/AGV), Windkraftanlagen, Kran- und Hebezeuge, Medizintechnik sowie Sicherheitstechnik. Der Lagerdurchmesser reicht bei Franke von 100 mm bis 1.800 mm.
Wie werden Drehverbindungen geschmiert?
Franke Drehverbindungen werden über Schmiernippel nach DIN 3405 nachgeschmiert. Als Schmierstoff kommt je nach Typ Shell Gadus S3 V220 C2 oder Isoflex Topas NCA52 zum Einsatz. Die Einsatztemperatur liegt je nach Typ zwischen minus 20 bzw. minus 30 und plus 80 Grad Celsius, kurzfristig bis plus 100 Grad Celsius. Die maximale Umfangsgeschwindigkeit hängt vom Typ ab und liegt zwischen 2 m/s und 20 m/s.
Weitere Begriffe im Franke-Glossar: Wälzlager | Kugellager | Rollenlager | Drehtisch | Direktantrieb
Franke fertigt Wälzlager auch individuell nach Ihren Vorgaben: Individualprogramm Wälzlager