KOLLMANN-Metalle

Wartungsfreie Gelenklager
Self lubricating spherical bearings

Wartungsfreie Gelenklager    
Außenring:rostfreier Stahl / stainless steel
z.B. X46Cr13 mit martensitischem Härtegefüge

Innenring:hochfeste Aluminiumbronze

Festschmierstoff entsprechend der Anwendung
The solid lubricants consist mainly of graphite, lead and PTFE

Gleitfilm zur Erleichterung der Startschmierung
Drylubricant Alfa Spadone for starting

Die Bauformen Reihe Ge sind nach der Norm DIN 648 ausgelegt und jederzeit auswechselbar.
The type series Ge are designed to standard DIN 648 and replaceable anytime.

Wir liefern auch andere Varianten, z.B. Wälzlagerstahl axial oder radial geteilt.
We also deliver other alternatives, for example roller bearing steel axial
or radial splitted.


Neue Konstruktion für sphärische Gelenklager

New construction of spherical joint berings

Seit Einführung der Gelenklager befasst sich die Fa. Kollmann mit der Weiterentwicklung von hochbelastbaren, rostsicheren Gelenklagern unter Verwendung neuer Werkstoffe.

Gelenklager eignen sich für Lagerungen bei denen räumlich Einzelbewegungen zwischen Welle und Gehäuse zu gewährleisten sind.

Vorwiegend werden sie für oszillierende Kipp- und Schwenkbewegungen bei relativ mäßiger Gleitgeschwindigkeit eingesetzt.

1. Gelenklager für Höchstbelastungen von 100 N/mm²

Erstmals werden Hochleistungswerkstoffe in geschmiedeter Ausführung verwendet, die die entsprechende Höchstbelastung aufnehmen können.
Anwendung: Kraftwerksanlagen, Brückenbau, Offshore-Technik (Ölplattformen) sowie Leitschaufellager für Speicherlaufwerke.
Sie widerstehen den Höchstbelastungen trotz der hohen Vibrationsbeanspruchung, wie sie bei Speicherlaufwerken auftreten.

2. Gelenklager für Mittelbelastungen von 60 N/mm²

Hier werden nichtrostende Stähle und Innenringe in Gussqualität verwendet.
Anwendung: Flusskraftwerke und im allgem. Maschinenbau.

3. Gelenklager für Belastung nach Kundenwunsch ausgeführt

Werkstoffe werden entsprechen der Belastung eingesetzt.
Anwendung: im Kraftwerks- und Maschinen- und Brückenbau.

Alle Gelenklager werden in wartungsfreier, selbstschmierender Ausführung hergestellt

Für Wasserkraftanlagen und Feuchträume empfehlen wir den Festschmierstoff SL4 bestehen aus Graphit, PTFE + Akkreditive.
Temperaturbelastung -30ºC/+90ºC

Im Maschinenbau empfehlen wir Festschmierstoffe aus reinem Graphit verpresst.
Temperaturbelastung -30ºC/+150ºC

Für höhere Wärmeanwendungen erbitten wir Ihre Anfragen (Festschmierstoff SL101 -30ºC/+350ºC)

Verschiedene Betreiber von Kraftwerksanlagen verwenden zylindrische Büchsen für die Lagerung der Leitschaufeln. Diese Konstruktion in selbstschmierender und wartungsfreier Ausführung ist besonders für Speicherkraftwerke geeignet. Wir verwenden für diese Leitschaufellagerbüchsen eine geschmiedete Hochleistungsbronze, die bis zu 100 N/mm² belastet werden kann. Die geschmiedete Form ist besonders widerstandsfähig bei hohen Vibrationsbeanspruchungen. Sie sind wesentlich widerstandsfähiger wie Büchsen mit Kunststoffeinlage.


Since joint bearings were first introduced, Kollmann has focused on the further development of corrosion resistant Joint bearings which are used under high load using state of the art alloys and materials.

Joint bearings are required for singular movements in all 3 dimensions between axle and housing

The most common use is for oscillating and swivelling movements under relatively low speeds.

1. Joint bearings for very high loads of 100 N/mm²

We are using forged high performance materials which are capable to deal with high loads.
Application: Power plants, bridges, offshore- (oilplatforms) and guide sleeves for storage power station
Generally, these joint bearings can cape with high vibrations as well as they occur in storage power station.

2. Joint bearings for medium loads of 60 N/mm²

Here, we use non-corrosive steel-alloys in cast-quality.
Application: Hydropowerplants and general mechanizes engenieering.

3. Joint bearings designed to specific load requirements by chant.

Materials used according to specific load.
Application: Power plants, mechanical engineering, bridge-construction

All joint bearings are produced to maintenance free and selflubricating specifications.

For water power stations and wetapplications we recommend the solid lubricant SL 4 consisting of graphit PTFE and additives.
Temperature resistance – 30 ºC/+ 90 ºC

In mechanical engineering we recommend sold lubricant out of pure graphite (compressed)
Temperature resistance -30 ºC/+ 150 º C

Higher temperatures upon application.
(Solid lubricant SL 101 30 ºC/+350 ºC)

Some power plants use cylindrical tubes for the bearing of the guide blade. This construction in selflubricated and maintenancefree building is especially adapted for storage power stations. For this guide sleeves we use a forged high performance bronze, that can be loaded up to 100 N/mm². This forged sort is extremely resistant against high vibration demands. They are much more resistand than tubes with synthetic core.

Hinweise für die Anwendung der Gelenklager

Indication for the application of sperical bearings

Wir haben uns auf rostfreie wartungsfreie Radial-Gelenklager mit axialer oder radialer Teilung spezialisiert. Radial-Gelenklager eignen sich besonders zur Aufnahme radialer, stets in einer Richtung wirkender Kräfte. Axial geteilte Gelenklager haben konstruktionsbedingt etwas höhere Tragzahlen als radial geteilte Gelenklager. Die dynamische Tragzahl C liegt jeweils der Flächenpressung für Stahl 120 N/mm² und für Bronze wie z.B. Al11Ni6Fe6 geschmiedet, mit 100 N/mm² in der Berechnung zu Grunde.

Bei Verwendung von weniger hochfesten Werkstoffen wie z.B. ASTM C86300, gegossene Ausführung bzw. CuSn12Ni DIN 1705 müssen die Tragzahlen entsprechend niedriger angesetzt werden.

Schräggelenklager werden jeweils den Betriebsbedingungen angepasst. Sie eignen sich für die Aufnahme kombiniert wirkender Belastungen. Dabei darf die Radialbelastung nicht größer als 40 % der gleichzeitig wirkenden Axialbelastung sein. Bei Loslager muss die Oberfläche der Welle besonders verschleißfest ausgeführt werden - Oberflächenhärtung.

Niedrige Gleitgeschwindigkeiten und geringe Lagerbelastungen können zum Teil sehr lange Standzeiten ergeben. Während sehr langer Laufzeiten können noch nicht berücksichtige Parameter wie Korrosion, Vibrationen, Einfluss von break- u. Meerwasser und Verschmutzung Einfluss nehmen.

Wenn Sie zu Angaben über Einsatz, Temperaturen oder über Umweltbedingungen, können wir Vorschläge über die Legierungswahl machen.

Gleitbewegungen auf der Welle oder im Gehäuse verursachen meist Beschädigungen wenn die Toleranzen für Fest od. Loslager nicht entsprechend berücksichtigt werden. Bei Loslagern muss die Oberfläche der Welle verschleißfest ausgeführt werden – Oberflächenhärtung.

Edelstahlwellen sollten eine hohe Festigkeit u. Härte besitzen. Oberflächenrauheit Rz 10. Wartungsfreie Gelenklager brauchen nicht geschmiert werden. Montage u. Wartungshinweise werden auf Wunsch mitgeliefert.

Wir liefern auf Wunsch rost- und wartungsfreie Axial- u. Schräggelenklager. Schräggelenklager eigenen sich für die Aufnahme einseitig wirkender Belastungen Axial Gelenklager sind bei axialer Belastung vorzusehen. Die radiale Belastung sollte nicht höher als 40 % der gleichzeitig wirkenden Axialbelastung sein.

Abdichtung der Lagerstellen:

Um die volle Belastbarkeit zu gewährleisten sind Dichtungen außerhalb der Gelenklager vorzunehmen. Dafür eignen sich besonders die Freiräume zwischen Außen- und Innenring. Für eine einwandfreie Funktion und Verschleißverhalten ist es notwendig Lagerungen durch eine geeignete Abdichtung vor Schmutz und Feuchtigkeit zu schützen.

Reibung:

Um den niedrigsten Reibkoeffizienten zu erreichen, haben wir die Gleitpaarung Stahl/Bronze gewählt. Um die Tragzahlen von Stahl/Stahl zu erreichen, haben wir entsprechende Hochleistungslegierungen gewählt. Stahl/Stahl-Lager würden wegen der Affinität einen höheren Reibungskoeffizienten darstellen.

Schmierung:

Wartungsfreie Gelenklager brauchen nicht nachgeschmiert werden. Nach sehr langem Gebrauch können die Festschmierstoffe nachgefüllt werden. Für den Einlauf ist ein zusätzlicher Schmierfilm vorgesehen.

Ein- und Ausbau:

Für die Montage sind einige Bedingungen einzuhalten. Sie erhalten die Montagebedingungen mit der Lieferung zugestellt.


We are a specialist for stainless maintenance-free radial sperical bearings, which have an axial or radial splitt. The radial type should be preferred for applications with radial load, constant in one direction. Due to specific design features, axial splitted types reach higher specific loads than radial splitted ones. The dynamical load C depends on the maximal specific surface load for steel 120 N/mm² and for bronze especially aluminium bronze as Al11Ni6Fe6, forged, at 100 N/mm².

Using bronze of lower strength qualities e.g. ASTM C86300, casted type or CuSn12Ni DIN 1705, dynamic loads have to be reduced.

Angular thrust spherical bearings are designed to comform with specific requirements. They are suited for radial and axial loads in combination. The radial load is limited to 40 % of simultaneous axial load. Floating bearings require wear resistant surfaces on the shaft – surface hardening.

Maintenance-free bearings need no additional lubrication. After 15 to 20 years of running it is possible to refill the solid lubrication plugs.

Low glide-speed and low bearing-load can cause long lifetime. During extended use of bearings, parameters such as corrosion, vibration, water or saltwater as well as pollution can have an influence. If you can furnish us with application details such as temperature and other environmental influences, we will make a recommendation which alloys should be used.

Sliding movements on the axle or in the housing can lead to damages if tolerances for fixed or flexible bearings are not properly applied.

In the case of flexible bearings the surface needs to be hardened with special surface treatment.

Axles out of stainless steel should have a high degree of strength and hardness. Surface roughness R210. Maintenance-free bearings don’t require any lubrication. Instructions for installation and maintenance can be furnished if required.

We deliver corrosion- and maintenance free axial- and sloping spherical plain bearings. Sloping spherical plain bearings are well suited for one-directional forces. Axial bearings would be used for axial forces.

The radial load should not exceed 40 % of the axial forces.

Sealing of bearings:

In order to ensure full load capacity appropriate sealing outside of the joint bearings is necessary. Particularly well suited for this are the rooms between the inner and outer ring.

In order to ensure proper functionality and standard wear and tear, it is necessary to protect the bearings against filth and water.

Friction:

In order to achieve the lowest possible friction coefficient, we gave selected the combination of skill and bronze. In order to achieve the same performance as steel and steel we have used high performance alloys.

Lubrication:

Maintenance-free joint bearings don’t require any further lubrication however. After a very large period of use the solid lubricats can be refilled. For the breaking-in an extra lubricating film is required.

Fitting and demounting:

For the fitting there have to be observed some conditions. You get the fitting-conditions with your delivery.


TECHNISCHE INFORMATIONEN

WARTUNGSFREIE GELENKLAGER axial geteilt

Type Gea - Reihe DIN 648


Gleitpaarung: Bronze - rostfreier Stahl - Festschmierstoff - SL4                                         N/mm² = 100

Symbolische Darstellung
symbolic view of the lubridant inserts

Hauptabmessungen:

d, D, B, C
Kugeldurchmesser:

d1
Kippwinkel:

α Grad
Tragzahlen:
dyn. C kN


stat. Co kN





Aussenring:


nichtrostender Stahl axial geteilt
geschmiedet und gehärtet





Innenring:


Hochleistungsbronze geschmiedet





Feststoffschmierung:


SL4 PTFE + Grafit + Additive





Startschmierung:


Drylubricant Alfa Spadone





Anwendung:


Stahl-Wasserbau - Offshore

d D B C d1 α C Co Radialluft
6090443680626515500,085-0,165
70105494092632017160,085-0,165
801205545105640022000,085-0,165
901306050115552026950,085-0,165
1001507055130760035000,085-0,165
1101607055140665540600,085-0,165
1201808570160694045000,085-0,165
1402109070180711050000,085-0,165
160230105802008130074000,1-0,185
180260105802256156076500,1-0,192
2002901301002507200090000,1-0,192
22032013510027582300105000,1-0,192
24034014010030082500120000,1-0,192
26037015011032573000145000,1-0,192
28040015512035063500165000,1-0,200
30043016512037573800180000,12-0,200
32044016013538044000200000,13 - 0,261
3404601601354003.84500215000,13 - 0,261
3604801601354203.64850235000,13 - 0,261
3805201901604504.16000305000,13 - 0,261
40054019016047046500314000,13 - 0,261
42056019016049046750330000,13 - 0,261
44060021818552048500350000,145 - 0,285
46062021818554049000400000,145 - 0,285
48065023019556549500450000,145 - 0,285
50067023019558549800501000,145 - 0,285
5307102432056203.810500550000,145 - 0,285
560750258215655412000660000,160 - 0,320
6008002722307003.814000700000,160 - 0,320
630850300260740417000800000,160 - 0,320
670900308260785418500900000,160 - 0,320

Die dynamische Tragzahl C ist die höchstzulässige Lagerbelastung. Ihr liegt jeweis die Flächenpressung für Stahl mit 100 N/mm² und Sonderbronze mit 100 N/mm² zugrunde. Veränderungen der Gleitpartner sind in den Tragzahlen zu berücksichtigen.

Weitere Abmessungen auf Anfrage.


WARTUNGSFREIE GELENKLAGER radial geteilt

Type Ger


Gleitpaarung: Bronze - rostfreier Stahl - Hochleistungsbronze                                     N/mm²= 70

Symbolische Darstellung:

Hauptabmessungen:

d, D, B, C
Kugeldurchmesser:

d1
Kippwinkel:

α Grad
Tragzahlen:
dyn. C kN


stat. Co kN





Aussenring:


nichtrostender Stahl radial geteilt





Innenring:


Hartbronze CuAl10Ni5Fe4 Schleuderguss
Feststoffschmierung:


SL4: PTFE + Grafit + Additive





Startschmierung:


Drylubricant Alfa Spadone





Anwendung:


Stahl-Wasserbau-Offshore
für eine Belastung von 60 N/mm²
dDBCKippwinkeld1C dyn. kNCo stat. kNRadialluft
609044366801105460,060 - 0,120
70105494069222010920,072 - 0,142
801205545610528014000,072 - 0,142
901306050511534517150,072 - 0,142
1001507055713042721350,085 - 0,165
1101607070614045822750,085 - 0,165
1201808580616066533250,085 - 0,165
1402109080718075637800,085 - 0,165
160230105100620095947600,100 - 0,192
1802601051056225107153550,100 - 0,192
2002901301104250175070000,100 - 0,192
2203201351208275192577000,100 - 0,192
2403401401258300210084000,100 - 0,192
26037015013573252425100000,110 - 0,214
28040015514063502905116200,110 - 0,214
30043016514073753150126000,110 - 0,214
32044016515043803890134000,125 - 0,230
34046017016034006430142000,125 - 0,230
36048017519034205000151000,125 - 0,230
38052019018044505400209000,135 - 0,261
40054019019034706060251000,135 - 0,261
42056020019534906500300000,135 - 0,261

Die dynamische Tragzahl C ist die höchstzulässige Lagerbelastung . Ihr liegt jeweils die Flächenpressung für Stahl mit 120N/mm² und Sonderbronze C86 nach ASTM C63000/ B124 mod. mit 100N/mm² zugrunde.


Dichtung von Gelenklagern

Um die volle Belastbarkeit zu erreichen, werden Dichtungen außerhalb des Gelenklagers angebracht. Bei der hoher Belastung z.B. im Brückenbau werden Dichtungen, die innerhalb des Gelenklagers angebracht werden, wird ein Teil der Kalottenausführung gemacht.

In der Konstruktion ist vorzusehen, dass zwischen Außen- und Innenring der vorhandene Hohlraum für die Dichtung benützt wird. Es ist auch sinnvoll, dass die Hohlräume der Dichtungen mit Lithiumfett gefüllt werden.

Die Dichtungen können die Langlebigkeit der Gelenklager erhöhen.

Dichtungen aus Polyurethan Elastomere sind komprimierbar und passen sich am besten den Hohlräumen an; temperaturbeständig von -30 bis +120 ºC.

Reibung – Verschleiss

Die Reibung eines Stahl-Bronze-Gelenklagers wird hauptsächlich durch Belastung und Gleitgeschwindigkeit beeinflusst. Reibwert normal: µ 0,05 – 0,1.

Niedrige Gleitgeschwindigkeiten und Belastungen können zum Teil eine sehr hohe Lebensdauer erzielen. Es ist daher angebracht, aufgrund der Belastungswerte und Geschwindigkeiten die Konstruktion auszuwählen. Die Belastungswerte sollen nie die Grenzwerte, die in der Tabelle angegeben sind erreichen.

Feststoffschmierung

In Feuchträumen oder mit Wasser ist der Festschmierstoff SL4 anzuwenden (wasserabweisend)

SL4 = Graphit + PTFE + Additiven - 30 bis + 90 ºC

Für Trockenräume empfehlen wir den Festschmierstoff SL2

SL2 = Graphit + Additiven

Tragzahlen

In den Maßtabellen sind die dynamischen Tragzahlen C und die statischen Tragzahlen CO angeführt.

Die Tragzahl C ist die max. zulässige dynamische Lagerbelastung von 100 N/mm².

Die statische Tragzahl CO kann sich je nach Belastungsrichtung ändern. Der Durchschnittswert ist in der Tabelle angegeben.

In Brückenlagerqualität empfehlen wir Lager nur mit axialer Teilung während für sonstige Lager eine Belastung von max. 70 N/mm² in die Berechung eingesetzt werden kann.


Gleitschutzlager – Kalottenlager für den Anlagenbau

Wir sind spezialisiert für all diese Lager und für die verschiedenen Anwendungsgebiete. Wir liefern Kalottenlager in Brückenlagerqualität mit und ohne Abhebesicherung.

Diese Lager werden entweder mit PTFE oder mit Feststoffschmierung ausgelegt.

Die Lager mit eingekammerter PTFE-Einlage haben einen Reibwert von 0,05 – 0,1, mit Feststoffschmierung: 0,07 – 0,1.

Eine Nachschmierung bei Verwendung von PTFE ist nicht notwendig, wird eine Nachschmierung für besondere Fälle vorgesehen, ist ein Silikonfett zu verwenden.

Für die allgemeine Anwendung wird der Festschmierstoff SL2 für – 30 bis + 150 °C Betriebstemperatur vorgesehen.

Für die Anwendung im Feuchtraumbereich:  
SL4 (Graphit + PTFE + Additive)- 30 bis + 90 °C
Für die Anwendung bei hohen Temperaturen empfehlen wir 
SL101 (Graphit + Sintermetall + Additive)max. 400 °C

Die einwandfreie Funktionsfähigkeit von Kalottenlagern setzt eine Übereinstimmung der konvexen und konkaven Fläche als Kugelfläche voraus.

Die Brückenlagerqualität setzt voraus, dass die Bedingungen des Instituts für Bautechnik Berlin eingehalten werden. Linienkipplager und Kalottenlager sind dann anzuwenden, wenn keine nennenswerte Kippbewegung quer zur Brückenachse zu erwarten ist.

Kalottenlager KF

Vertical cup bearing

Achsialdrehlager


Meerwasseranwendung von Edelstählen

Vom Gesichtspunkt der Korrosion aus betrachtet muss daran erinnert werden, dass sich rostfreie Stähle im Meerwasser unterschiedlich verhalten und nach längeren Zeitabständen auch korrodieren.

Wichtig ist ein hoher Anteil an Chrom, Nickel und Molybdän.

Die Unterwasseranwendung ist besser als wenn die Teile an der Oberfläche eingebaut sind und mit Meerwasser sowie Sauerstoff benetzt werden. Wir bevorzugen die Werkstoffe 14460 und 14462. Diese Stähle haben ein ferritisches austeritisches Mischgefüge.

Neben den höheren Festigkeitswerten weist der Stahl ein höhere Korrosions-beständigkeit im Meerwasser auf. Auch Alubronze in Kombination mit Stahl ist mit höherem Nickelgehalt vorteilhaft anzuwenden. Auf Dauer ist auch Alubronze nicht korrosionsbeständig.

Wenn die eigene Oxidationsschicht abgebaut ist, ist eine fortwährende Korrosion gegeben.

Wir verwenden daher für die Meerwasseranwendung einen hohen Nickelgehalt, sodass eine höhere Korrosionsbeständigkeit gegeben ist.

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