Metallbaukasten

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Kugellagerung von 4mm-Wellen

Sich drehende Metallbaukasten-Wellen werden üblicherweise in Flachbändern, Winkelträgern oder Getriebeplatten gelagert.
Bei Wellen mit höherer Belastung kommen außerdem Lösungen mit mehreren parallel geschraubten Flachbändern oder Achshaltern zum Einsatz; in Einzelfällen findet man auch Wellen mit größerem Durchmesser. Alle diese Maßnahmen erhöhen die Lagerfläche und vermindern somit den Verschleiß - verhindern können sie ihn jedoch nicht.

Optimal ist eine verschleißfreie Lagerung der Wellen in Kugellagern, die für viele Anwendungen sehr einfach und universell realisiert werden kann. Man braucht dazu lediglich einige Bohrer und eine halbwegs brauchbare Tischbohrmaschine - eine Drehmaschine ist nicht erforderlich!

1. Beispiel

Zur Herstellung dieser Variante benötigt man ein Standard-Miniatur-Kugellager aus dem Modellbau (Preis ca. 2,50 EUR) und einen Achshalter (z. B. von METALLUS).
Im vorliegenden Fall wurde ein Kugellager mit einem Innendurchmesser von 4mm, einem Außendurchmesser von 8mm und einer Dicke von 3mm verwendet.
Der Flansch eines METALLUS-Achshalters hat einen Durchmesser von 10mm und eine Länge von 9mm; also genug Material, um das Kugellager darin einzusetzen.

Die Bohrung des Achshalters ist bis zu einer Tiefe von 3mm auf einen Durchmesser von 8mm aufzubohren. Es bleibt ein Kranz mit einer Wandstärke von 1mm, der für die meisten Anwendungen noch ausreichend Stabilität bieten wird.
Da Messing weich ist und dazu neigt, scharfe Bohrer hineinzuziehen, sollte man hierbei sehr vorsichtig zu Werke gehen; unter Umständen sind sehr scharfe Bohrer mit einem Abziehstein etwas stumpfer zu schleifen.

Kugellagerung mit Achshalter

Das Resultat ist eine einfache und solide aussehende Kugellagerung, die optisch kaum von einem originalen Achshalter zu unterscheiden ist.
Sollte die Bohrung etwas zu groß geraten sein und das Kugellager herausfallen, dann kann der Flansch in einem Schraubstock wieder etwas zusammengedrückt werden; evtl. kann das Kugellager auch mit einem Tropfen Klebstoff fixiert werden.

2. Beispiel

Hierfür braucht man ein Miniatur-Kugellager mit Flansch (Preis ca. 5EUR) und ein beliebiges Konstruktionsteil als Träger.
Im vorliegenden Fall wurde ein Kugellager mit einem Innendurchmesser von 4mm, einem Außendurchmesser von 7mm, einem Flanschdurchmesser von 8mm und einer Dicke von 2,5mm verwendet. Als Träger dient ein kostengünstiges 3Loch-Flachband.

Nach Vergrößerung der vorgesehenen Bohrung auf einen Durchmesser von 7mm kann das Lager einfach hineingesteckt werden, es ist aber noch nicht ausreichend befestigt. Um dies zu erreichen, kann das Teil z. B. an eine Getriebeplatte oder ein anderes Konstruktionsteil geschraubt werden.
Der Vorteil ist, dass nicht ein teures Konstruktionsteil durch Aufbohren verunstaltet werden muss, sondern das kurze Flachband mit dem Lager einfach davorgesetzt werden kann. Hierbei ist (mit Unterlegscheiben) möglichst ein Abstand entprechend der Flanschdicke einzuhalten, um Verspannungen zu vermeiden.
Ein weiterer Vorteil ist die niedrige Bauhöhe im Vergleich zum 1. Beispiel.

Kugellager im Flachband

Kugellagerung an einer Getriebeplatte

Da die 4mm-Bohrungen der Lager sehr eng toleriert sind, passt u. U. nicht jede Welle auf Anhieb hinein; in diesem Fall muss man die Welle passend schleifen.

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