Halbgekapselte Kurbelwellenlager

[tomate]

Ich habe in 2 älteren Gehäusehälften von einem EM 250 zwei Kurbelwellenlager mit je einem Kunststoffdichtring nach außen hin vorgefunden. Das Lagerset von Güsi hat auch einen Kunststoffdichtring pro Lager. Im Servicevideo ist auch der Ring dabei. Ich weiß das auch welche ohne Die Dichtringe eingebaut wurden. Wozu sollen die Dinger da sein? Warum wurde das mal geändert?

[MZ_Martin88]

Meinst Du Lager mit Kunststoffkäfig oder tatsächlich Lager mit einseitiger berührender Dichtung? ?

Hast Du mal Bilder davon?

Beste Grüße
Martin

[tomate]

Bilder hab ich zur Zeit keine. Der Käfig ist aus Metall. Der Dichtring ist aus Kunststoff.

[tomate]

Das Forum scheint ja wirklich tot zu sein.

[DWK]

Ich hatte schon einen Motor mit komplett geschlossen KW-Lager

[Mechanikus]

Wenn man nur Lager mit Nachsatz 2RS da hat, kann man sich ja einfach helfen, indem man mindestens einen Dichtring entfernt. Besser ist natürlich, beide zu entfernen. So wird es wohl hier sein.

[Aynchel]

moin

es gab auch schon geschlossene Lager im Motor
KTM EXC 525 RSF 2004 bis 2008
Kugellager der Nockenwelle als ZZ

Hintergrund:
Auslegung auf möglichts wenig innere Reibung
Standzeit war Nebensache

[rally1476]

Tach,

Kurbelwellenlager mit Kapselung a'la RS macht keinen wirklichen Sinn.
Es braucht bei den Lagerbelastungen an der Kurbelwelle ausreichend Schmierstoff.
Dieser ist mit gekapselten Schmierstoff auf Dauer nicht gegeben.
Auch kann so der entstandene innere Abrieb nicht ausgewaschen werden.
Darauf reagieren Wälzlager erfahrungsgemäß sehr empfindlich.

Die Drehzahlen an den Kugellagern, die Vibrationen, die Wärme und viele andere Einflussgrößen bestimmen im Endeffekt den Schmiermittelbedarf.
Wer es genau wissen möchte, dem sei Schaeffler empfohlen.
Dort gibt es tolle Betrachtungen und Formeln für Tragfähigkeit und Lebensdauer von Wälzlagern.

Vielleicht gibt's ja hier jemanden der die Muße hat und uns mal wat über Schmiermittelbedarf und Lebensdauer unserer Kugellager verrechnen möchte.

Nee, das Lager hat mal jemand später eingebaut, solche Lager waren da im Original mit Sicherheit nicht verbaut.
Derjenige hat aber scheinbar wenigstens nen Schimmer von Kugellagern gehabt und die innere Dichtung entfernt, somit wenigstens dafür gesorgt das die Schmierung durch Mischöl sichergestellt wird.
Der dahinter liegende WeDi wird ja vom Getriebeöl kupplungsseitig geschmiert.

Gruß Rally

[bleifrei]

Rally hat vollkommen recht! Vielleicht machten gekapselte Lager Sinn bei Tuningmotoren bei denen die Spaltung nach 2-4 Renntagen sowieso ansteht, da bedarf es aber weitere Erfahrungswerte.

Wenn es gewollt ist kann man Kw-Lager mit plastekäfig verbauen, bin ich aber auch kein echter Fan von. Ich habe überall Stahlkäfige und fahre damit gut. Im vergangenen Sommer erst 1x Dresden-Venedig und zurück.

Die Schäfflerformeln sind gut aber nichts für Laien. Bis man sich da durchgearbeitet hat dauert es.

[Jockel HB]

rally1476 hat es schon gut beschrieben, deshalb das nur zur Ergänzung.

Mit Kunststoff (Fluorkautschuk) gekapselte Rillenkugellager von z.B. SKF tragen die Bezeichnung RS1.
Die beidseitig gekapselten sind mit 2RS1 und die einseitig gekapselten mit 1RS1 bezeichnet.

In der Praxis würde man einseitig gekapselte Lager zum z.B. Staubschutz von Außen benutzen.
Dabei muß das Lager (wie auch immer) trotzdem regelmäßig geschmiert werden.

In der Praxis würde man beidseitig gekapselte Lager auch zum Staubschutz, aber vorrangig dort verwenden wo im laufenden Betrieb nicht regelmäßig oder garnicht geschmiert werden kann. Diese vom Hersteller bereits geschmierten Lager halten durch die beidseitige Kapselung das vorhandene Lagerfett im Lager.
Das heißt die Lebensdauer liegt natürlich weit über der eines nicht voll gekapselten und (wichtig) nie wieder geschmierten Lagers.

Bei den Kurbelwellen- u. Getriebelagern (ohne Kapselung) hat man natürlich den Idealfall, weil die Schmierung ständig vorhanden ist.
Im Ölbad haben nicht gekapselte Wälzlager/Kugellager somit die längste Lebensdauer.

Die Faustregel ist somit..
Die Kapselung dient immer nur dem Selbstschutz der eingebauten Lager (Staubschutz und/oder eigenes Schmiermittel halten), nicht mehr und nicht weniger.

Und ganz wichtig...
Die Kapselung eines Lagers kann kein Ersatz für einen Wellendichtring sein, also nicht eine komplette Lagerung abdichten


Bei der Kurbelwelle schadet ein halbseitig gekapseltes Kugellager (natürlich nur mit Kapselung Außen) dem Lager selbst nicht, weil die Schmierung von Innen weiterhin erfolgen kann.
Dennoch würde ich behaupten, daß der Wellendichtring dann etwas geringere Laufzeit hat, weil er durch die Kapselung vom Kugellager weitgehend trocken auf der Welle radiert, soll heißen mit erhöhtem Verschleiß.

Fazit: Bei der Kurbelwelle sind nicht gekapselte Kugellager die beste Variante, einseitig gekapselte mit Einschränkungen machbar und beidseitig gekapselte völliger Unsinn.


Gruß, Jockel

[tomate]

Na endlich mal kompetente Antworten. Danke. Mich hat es nur sehr gewundert, warum ein Lager was vortrefflich vom Gemisch geschmiert wird, auf einer Seite geschlossen wird. Staubschutz fällt da wohl aus. Ich habe bei KW Lagern stets darauf geachtet das sie offen sind.

[MZ_Martin88]

Bei der Kurbelwelle schadet ein halbseitig gekapseltes Kugellager (natürlich nur mit Kapselung Außen) dem Lager selbst nicht, weil die Schmierung von Innen weiterhin erfolgen kann.
Dennoch würde ich behaupten, daß der Wellendichtring dann etwas geringere Laufzeit hat, weil er durch die Kapselung vom Kugellager weitgehend trocken auf der Welle radiert, soll heißen mit erhöhtem Verschleiß.

Moin Jockel,

wir sprechen ja hier vom EM 250. Daher muss ich Dich korrigieren. ? Die Dichtlippen der Wellendichtringe werden über die Ölfangrinne im Kurbelgehäuse hinten oben mit Schmierstoff versorgt. Die Schmierung der Dichtlippen wäre daher auch dann gegeben, wenn die Kurbelwellenlager jeweils auf der Außenseite einseitig eine berührende Dichtung hätten. Der Raum zwischen Kurbelwellenhauptlager und Wellendichtring, die Zuführungskanäle und die Ölfangrinne selbst würden sich dann allmählich komplett mit Öl füllen. Das Öl würde dann allerdings für immer und ewig ohne Austausch dort verbleiben, da es wegen den einseitig abgedichteten Kurbelwellenhauptlagern ja nicht in Richtung Kurbelraum abfließen würde. Aus diesem Grund ist ein einseitig abgedichtetes Lager, egal auf welcher Seite die Dichtung sitzt, an dieser Stelle eigentlich als Murks zu betrachten.


Beste Grüße
Martin

[ETZ250Greiz]

Jockel + Martin = super erklärt!
Da hat jemand, warum auch immer, nachgeholfen...
An der KW machen, wie prima erklärt, nur beidseitig offene Lager Sinn.
Gruß Ulli

[Jockel HB]

Moin Martin,

das die Schmierung der Dichtringe in diesem speziellen Fall so funktioniert wußte ich nicht, man lernt nie aus.
Damit jetzt aber keiner verunsichert ist, das ändert nichts an meinen grundsätzlichen Ausführungen zur Lagerschmierung und der Art der Anwendungsmöglichkeiten der verschiedenen Lager.

Dann ist mein obiges Fazit zu einseitig gekapselten Lagern eher auf meist übliche Wälzlager-Wellendichtring-Kombis zu verstehen.
Somit würde ich mein Fazit nochmal neu formulieren bzw. korrigieren...

Bei der Kurbelwelle sind nicht gekapselte Kugellager die beste, weil einzig richtige Variante.
Einseitig gekapselte nur mit Einschränkungen, aber eigentlich Unsinn.
Und beidseitig gekapselte völliger Unsinn.


Gruß, Jockel

[Lorchen]

Das Lagerset von Güsi hat auch einen Kunststoffdichtring pro Lager.

Das kann ich so nicht finden. Der Lagersatz von Güsi beinhaltet Wälzlager mit einseitig geschlossenem Kunststoffkäfig. Das ist kein Dichtring.

[tomate]

Asche auf mein Haupt!
Ganz geschlossen (dicht) ist die eine Seite doch nicht so ganz. Man kann durchgucken. Sowohl bei den Lagern von Güsi als auch bei dem Lager was drin war. Ob das im Servicevideo ganz dicht ist weiß ich nun auch nicht. Jedenfalls kann das Öl durchfließen und staut sich nicht. Bleibt trotzdem noch die Frage warum eine Seite vom Lager fast geschlossen ist und die andere nicht.

[Mainzer]

Im Video sieht das für mich nach einen weißen Kunststoffkäfig aus.

[ea2873]

Bleibt trotzdem noch die Frage warum eine Seite vom Lager fast geschlossen ist und die andere nicht.

das sind keine geschlossenen Lager, sondern Lager mit Kunststoffkäfig, bei den alten DDR Lagern konnte man den Käfig sogar herausnehmen und das Lager zerlegen.
Wird einfach mechanische Gründe gehabt haben damit der Käfig ausreichend stabil ist.

[Diesel3]

Lager werden zusammen-montiert, indem die Kugeln in den äußeren/inneren Ring eingefädelt werden und dann ringsrum gleichmäßig verteilt.
Dann wird der Ring eingesetzt, der den Abstand der Kugeln sicherstellt.
Bei den sonst üblichen Stahl-Ringen muss nach dem Einsetzen noch vernietet werden und ist danach nicht bzw. kaum noch demontierbar.
Diese Kunststoff-Käfige kommen ohne Nieten aus und lassen sich auch wieder demontieren.
War eine "Verbesserung" ggü. den Stahlkäfigen. - allerdings versprödet der Kunststoff mit der Zeit.
Gruß
Hendrik

[zweitakt]

Lager werden zusammen-montiert, indem die Kugeln in den äußeren/inneren Ring eingefädelt werden und dann ringsrum gleichmäßig verteilt.
Dann wird der Ring eingesetzt, der den Abstand der Kugeln sicherstellt.
Bei den sonst üblichen Stahl-Ringen muss nach dem Einsetzen noch vernietet werden und ist danach nicht bzw. kaum noch demontierbar.
Diese Kunststoff-Käfige kommen ohne Nieten aus und lassen sich auch wieder demontieren.
War eine "Verbesserung" ggü. den Stahlkäfigen. - allerdings versprödet der Kunststoff mit der Zeit.
Gruß
Hendrik

Und welchen Sinn soll die Demontierbarkeit haben?

[Diesel3]

Reinigung, Tausch von Kugeln (soweit verfügbar) odgl.

[MZ_Martin88]

allerdings versprödet der Kunststoff mit der Zeit.

Das kann ich so nicht bestätigen. Ich habe schon sehr viele Originallager augebaut und anschließend demontiert. Selbst die, die schon seit den 1970er Jahren in den Motoren waren, waren nicht spröde. Bei dem Kunststoff handelt es sich übrigens um Glasfaserverstärktes Polyamid (PA66-GF25). Das ist schon sehr robust. Wo es über die Zeit zu Problemen kommen kann ist, wenn die Lager dauerhaft nahe an der üblichen Grenztemperatur (120 °C) betrieben und dabei mit Ölen, die bestimmte Additive beinhalten (z.B. Hypoidöle), geschmiert werden. Aber das ist in den Emmen nicht der Fall.

Ich selber verwende in den Motoren ausschließlich Lager mit Kunststoffkäfigen. Ausnahme ist das 16005er Drucklager in der Kupplung der "neueren" 250er-Typen. Und ich hatte wirklich noch nie irgendein Problem damit.

Die Lager mit Kunststoffkäfig haben übrigens auch ein etwas geringeres Laufgeräusch als solche mit genieteten bzw. gebördelten Blechkäfig. Das nimmt man aber eigentlich im Betrieb so gut wie nicht wahr.
Hinzu kommt, dass diese Käfige eine hohe Elastizität und sehr gute Gleit- und Notlaufeigenschaften aufweisen und eine recht geringe Masse besitzen. Das alles wirkt sich in der Regel günstig auf die Gesamtlebensdauer des Lager aus.

In den Motoren MM 250/4 und EM 250/251/301 wurden die Kurbelwellenhauptlager 6306 mit Kunststoffkäfigen ausgeführt, weil diese Käfige ein höheres Volumen als die Blechkäfige haben und sich daher positiv auf den "Kurbelgehäusetotraum" auswirken.

Reinigung, Tausch von Kugeln (soweit verfügbar) odgl.

Die Kugeln sollte man aber nicht einzeln tauschen. Denn die "Tauschkugel" müsste natürlich der selben Tolleranzklasse wie die schon verbauten Kugeln angehören. Diese müsste man erst bestimmen und dann eine entsprechende Kugel auftreiben. Da ist es schon deutlich einfacher - und wohl auch günstiger - gleich ein komplett neues Lager zu verwenden.

Bei der Reinigung stimme ich Dir zu. Vor allem aber ist die Verschleißuntersuchung der Laufflächen von Innen- und Außenring aufgrund der einfachen Zerlegbarkeit sehr unkompliziert möglich. ?


Beste Grüße
Martin

[rausgucker]

Sorry, aber ein Kugellager wieder auseinandernehmen, Kugeln tauschen usw. ist Unsinn. Das wird nicht gemacht. Da wird das Lager getauscht. Bei einem Kugellager laufen sich die Kugeln und Laufbahnen aufeinander ein. Da wird nichts getauscht. Bei den KW-Lagern der DDR mit dem Polyamidkäfig, da war der Käfig auch nicht rausnehmenbar, das ist Unfug. Bei sehr großen Kegelrollenlagern, da lassen sich die Wälzkörper rausnehmen - aberauch nur, wenn es ein geteiltes Lager ist.
Aber bei normalen Kugellagern nietet niemand den Käfig auf, um Kugel zu tauschen, zu reinigen usw. Damit wird das Lager zerstört.

[Lorchen]

Die Kurbelwellenlager werden übrigens mit der geschlossenen Käfigseite nach innen montiert.

[ets_g]

...

In den Motoren MM 250/4 und EM 250/251/301 wurden die Kurbelwellenhauptlager 6306 mit Kunststoffkäfigen ausgeführt, weil diese Käfige ein höheres Volumen als die Blechkäfige haben und sich daher positiv auf den "Kurbelgehäusetotraum" auswirken....

ähhhm, da muß ich jetzt aber doch ein bißchen schmunzeln..

[MZ_Martin88]

Bei den KW-Lagern der DDR mit dem Polyamidkäfig, da war der Käfig auch nicht rausnehmenbar, das ist Unfug.

Kein Unfug, das ist problemlos möglich. Habe ich selber schon oft genug getan:

20240225_183832.jpg

Hier auch mal der entsprechende Hinweis aus dem originalen Reparaturhandbuch für die ETZ 125/150/251/301:

Beitrag.jpg

Einzelne Kugeln tauschen ist natürlich Murks, das stimmt.

Die Kurbelwellenlager werden übrigens mit der geschlossenen Käfigseite nach innen montiert.

Genau so ist es. ? Weil eben die Hauptschmierung mittels der Ölfangtasche realisiert wird und daher aus Richtung der Ölleitbleche kommt. Allein durch den Ölnebel im Kurbelgehäuse wäre eine Schmierung der Kurbelwellenhauptlager nicht im ausreichenden Maße möglich. Übrigens wurde der genaue Mechanismus dieser Schmierung 1976 sehr schön im KFT-Artikel "Die neue MZ-Serienmaschine mit dem Motor MM 250/4: MZ TS 250/1 mit Fünfganggetriebe" erklärt.


Beste Grüße
Martin

-- Hinzugefügt: 25. Februar 2024 20:07 --

...

In den Motoren MM 250/4 und EM 250/251/301 wurden die Kurbelwellenhauptlager 6306 mit Kunststoffkäfigen ausgeführt, weil diese Käfige ein höheres Volumen als die Blechkäfige haben und sich daher positiv auf den "Kurbelgehäusetotraum" auswirken....

ähhhm, da muß ich jetzt aber doch ein bißchen schmunzeln..

Kannst Du sehr gern drüber schmunzeln. Das steht dazu im KFT-Artikel, welchen ich im vorangegangenen Beitrag erwähnt habe:

Plastkäfig.jpg

Hierzu zitiere ich auch gern den Beitrag von Christof aus diesem viewtopic.php?f=4&t=59411 Thread:

Die Lager mit Plastikäfige wurden zu Ostzeiten zur Geräuschminderung und zur Verringerung des Vorverdichterraumes verbaut. [...]

Beste Grüße
Martin

[tomate]

Die Kurbelwellenlager werden übrigens mit der geschlossenen Käfigseite nach innen montiert.

Das hab ich auch so gemacht. Eigentlich habe ich mich immer gescheut Lager mit Kunststoffkäfig zu verbauen, weil ich der Meinung war das beim aufheizen vom Innenring der Käfig flöten geht. Das war aber nicht der Fall. Die Kunststoffkäfige haben sogar etwas mehr als 100 Grad vertragen. Ich bedanke mich schonmal für die vielen Antworten. Ich war nur sehr verwundert warum das bei MZ geändert wurde.

[ets_g]

nur weil das in der kft stand, klingt es nicht weniger absurd..

[MZ_Martin88]

Die Kurbelwellenlager werden übrigens mit der geschlossenen Käfigseite nach innen montiert.

Das hab ich auch so gemacht. Eigentlich habe ich mich immer gescheut Lager mit Kunststoffkäfig zu verbauen, weil ich der Meinung war das beim aufheizen vom Innenring der Käfig flöten geht. Das war aber nicht der Fall. Die Kunststoffkäfige haben sogar etwas mehr als 100 Grad vertragen. Ich bedanke mich schonmal für die vielen Antworten. Ich war nur sehr verwundert warum das bei MZ geändert wurde.

Nix zu Danken, sehr gern. ?
Die kurzzeitig maximal zulässige Temperatur von PA 6.6 beträgt 200 °C. Der Schmelzpunkt liegt sogar bei rund 260 °C. So schnell passiert da also nix. Allerdings sollte man die vom Lagerhersteller angegebene Temperaturgrenze sicherheitshalber nicht großartig überschreiten und den Käfig vor allem von der offenen Flamme fernhalten. Etwas mehr als 100 °C sind absolut problemlos.

Übrigens sollten selbst die standardmäßigen Lager von SKF mit normalem Stahlkäfig nicht mehr als 120 °C bekommen, da die Ringe und Kugeln nur bis zu dieser Temperatur maßstabilisiert sind (zumeist Standardwärmebehandlung SN).


Beste Grüße
Martin

-- Hinzugefügt: 25. Februar 2024 21:27 --

nur weil das in der kft stand, klingt es nicht weniger absurd..

Das kannst Du natürlich gern halten, wie Du möchtest. Der Autor dieses Beitrages war übrigens Dipl.-Ing. Klädtke, der zu dieser Zeit Direktor für Technik im VEB Motorradwerk Zschopau war.


Grüße
Martin

[hiha]

Die Kurbelwellenlager werden übrigens mit der geschlossenen Käfigseite nach innen montiert.

Genau. Hauptgrund dieser Anweisung: Wenn sie ins Kurbelgehäuse zurückzündet, was schon mal passieren kann, fliegt nämlich u.U. durch den Überdruck der Käfig raus, womit das Lager nicht mehr so gut arbeiten kann... Die Theorien rund um Schmierung oder Kurbelgeäusevolumen wurden ja offenbar nicht von der MZ-Konstruktionsabteilung verbreitet, sondern von externen Autoren wie Wildschrei oder so, wenn ich mich nicht irre...
Gruß
Hans

[MZ_Martin88]

Die Kurbelwellenlager werden übrigens mit der geschlossenen Käfigseite nach innen montiert.

Genau. Hauptgrund dieser Anweisung: Wenn sie ins Kurbelgehäuse zurückzündet, was schon mal passieren kann, fliegt nämlich u.U. durch den Überdruck der Käfig raus, womit das Lager nicht mehr so gut arbeiten kann...

Hallo Hans,
hast Du Dir schonmal den genauen Aufbau vom MM 250/4 bzw. EM 250/251/301 angeschaut? Dann würde Dir schnell auffallen, dass genau dies nur eine Theorie ist, die praktisch nicht haltbar ist. Denn direkt hinter den Kurbelwellenhauptlagern sitzen die Ölleitscheiben. Würde der Plastkäfig eines falschherum verbauten Lagers durch den Druckstoß beim Zurückzünden verdrückt werden, dann hätte dieser maximal 1 mm bis 1,5 mm Freiraum, bis er an der Ölleitscheibe anliegt. Weiter könnte er sich nicht verschieben. Bei einer so geringen Verdrückung würde jedoch der Käfig, wegen seiner Formgebung, sofort nach dem Druckstoß wieder zurückspringen. Ein Herausspringen des Käfigs ist also aufgrund der konstruktiven Gegebenheiten, auch bei falschherum montierten Hauptlagern, unmöglich.

Die Theorien rund um Schmierung oder Kurbelgeäusevolumen wurden ja offenbar nicht von der MZ-Konstruktionsabteilung verbreitet, sondern von externen Autoren wie Wildschrei oder so, wenn ich mich nicht irre...

Doch, da irrst Du dich. Die "Theorien" rund um Schmierung und Kurbelgehäusevolumen hat MZ sogar selber verbreitet. Steht alles in meinen vorangegangenen Beiträgen. Ich verweise nochmals auf den KFT-Beitrag "Die neue MZ-Serienmaschine mit dem Motor MM 250/4: MZ TS 250/1 mit Fünfganggetriebe" aus dem Jahr 1976, dessen Autor Dipl.-Ing. Klädtke, damals Direktor für Technik im VEB Motorradwerk Zschopau, ist.


Beste Grüße
Martin

[Lorchen]

Die Kurbelwellenlager werden übrigens mit der geschlossenen Käfigseite nach innen montiert.

Genau. Hauptgrund dieser Anweisung: Wenn sie ins Kurbelgehäuse zurückzündet, was schon mal passieren kann, fliegt nämlich u.U. durch den Überdruck der Käfig raus, womit das Lager nicht mehr so gut arbeiten kann...

Diese Theorie ist mir neu.
Die Ölkanäle münden an der Außenseite der Lager, deswegen soll die offene Seite des Käfigs außen liegen.

[Konstantin]

Es gab ja immer wieder die Empfehlung, Lager mit Kunstoffkäfig durch Lager mit Metallkäfig zu ersetzen. Darüber hatte ich mich mal 1992 mit Dirk Wildschrei unterhalten, der meinte, das das so nicht unbedingt stimmt. Erstens seien Westlager mit Kunstoffkäfig deutlich besser gefertigt als die originalen DDR Lager. Er zeigte mir auch den Unterschied, das Westlager hatte eine Kugel mehr und deutlich weniger Spiel. Auch seien die Kunstoffkäfige bei Vibrationen haltbarer als die Metallkäfige. Die von ihm 1992 eingebauten Kurbelwellenlager laufen seit 65 000 km ohne Probleme...

[hiha]

OK, überzeugt, nehme alles zurück

Gruß
Hans