Toleranzhülsen als Verbindungselement

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Deshalb sind Katalogangaben zu den übertragbaren Drehmomenten als Mindestanforderungen zu sehen. Zum Einsatz als Überlastsicherung ist aber unbedingt der Hersteller zu befragen.

Problemlöser für den Festlagersitz von Wälzlagern

Historisch gesehen war ein Ausgangspunkt für die Entwickung der Toleranzhülse das Problem des Festlagersitzes von Wälzlagern bei Serienprodukten. Da in früheren Zeiten die Fertigungstechnik noch nicht so fortgeschritten war wie seit der Einführung der NC-Maschinen, war es nicht möglich, kostengünstig die engen Toleranzen, die ein Festsitz benötigt, sicher einzuhalten. Dieses Problem konnte mit der Toleranzhülse gelöst werden, da sie als Federelement auch gröbere Toleranzen überbrückt.

Durch den Fortschritt in der Fertigungstechnik stellen Lagersitze kein Problem mehr dar. Trotzdem kommen auch in diesen Fällen wieder vermehrt Toleranzhülsen zum Einsatz und zwar deshalb, weil immer öfter Materialien mit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten miteinander verbunden werden – damit bei Wärmeentwicklung keine Probleme auftreten. Als Beispiel seien Stahllager in Aluminiumgehäusen oder Keramiklager in der Pumpentechnik erwähnt. Dort können aufgrund der unterschiedlichen Temperaturausdehnungen leicht Störungen auftreten, weil die Pumpenwelle meist aus Stahl oder Messing hergestellt ist.

Die Toleranzhülsen trotzen starker Wärmeentwicklung. Durch die Federkraft sei eine Verbindung stets garantiert – weder lockere sich die Welle, noch könne es zum Verlust der Sitzkraft und damit zum „Wandern“ des Lagers kommen.

Die Schwierigkeit bestehe darin, dass die Toleranzhülse bei hohen Temperaturen genug Vorspannung zum zuverlässigen Halt des Gleitlagers bieten müsse. Und dies gelte auch bei niedrigen Temperaturen. Denn der Spalt zwischen Lager und Welle sei bei niedrigen Temperaturen geringer.

Die Vorspannung dürfe aber auch nicht zu hoch werden, weil insbesondere Keramik sehr empfindlich auf Zugspannung reagiere. Deshalb kommen in diesem Fall oft Sondertoleranzhülsen zum Einsatz, die einen größeren Federweg und eine weichere Abstimmung haben.

Dauertemperaturen von 120 °C sind für Toleranzhülsen kein Prüblem

Toleranzhülsen aus herkömmlichem Federstahl können Dauertemperaturen von 120 °C standhalten, ohne dass die Federeigenschaften beeinträchtigt werden. Kurzzeitig sind auch 170 °C möglich. Bei rostfreien Toleranzhülsen aus austenitischen Stählen sind sogar 250 oder gar 300 °C möglich. Der glatte Rand der Toleranzhülse führe zu einer Versteifung, sodass sie sich unter Belastung nicht länge, sondern die Sicken selbst als steife Feder wirkten. Der zulässige Federweg betrage dynamisch etwa 16 und statisch 20 % der Sickenhöhe. Dieser Federweg dürfe durch den Einbau und durch die Einfederung infolge von Querkräften nicht überschritten werden. Die Toleranzhülse als federndes Zwischenelement sorge somit für einen ausreichenden Sitz des Lagers sowie für einen Ausgleich von Mittenversatz oder von vorhandenen Winkelfehlern.

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