Motorlagerungen: Arten, Funktionen, Auswahlkriterien
Motorlagerungen verbinden den Motor mit den umgebenden Komponenten und Strukturen und übertragen Drehmomente und Lasten. Damit dieses möglichst reibungsfrei und geräuscharm gelingt, dämpfen sie bei der Kraftübertragung die Schwingungen, gleichen Lastspitzen aus und garantieren eine präzise Ausrichtung der Bauteile. Die wichtigsten Funktionen und Arten von Motorlagerungen werden in diesem Beitrag erläutert. Darüber hinaus sollen einige Hinweise bei der Auswahl der richtigen Motorlagerung helfen.
Was ist eine Motorlagerung?
Eine Motorlagerung verbindet den Motor einer industriellen Anlage oder auf einem Schiff mit dem Stahl-Rahmen, dem Gehäuse oder einer anderen festen Struktur, in die der Motor eingebaut wird. Die Lagerung hält den Motor präzise an Ort und Stelle. Dafür übernimmt die Lagerung ähnlich wie eine Kupplung zwischen den Wellen wichtige Funktionen der Vibrations- und Geräuschdämpfung sowie des Ausgleichs von thermischen Veränderungen und Abweichungen bei der Last in alle Richtungen.
Welche Funktionen hat eine Motorlagerung?
Motorlagerungen erfüllen neben der reinen Befestigung des Motors in industriellen Anwendungen eine Vielzahl von Funktionen. Das macht sie zu einem essenziellen Bestandteil von motorgetriebenen Fahrzeugen, Anlagen und Maschinensystemen. Die Funktionen im Einzelnen in der Übersicht:
- Übertragung von Lasten und dynamischen Kräften des Motors auf die industrielle Struktur oder beispielsweise den Körper/Rumpf eines Schiffes
- Korrekte Ausrichtung des Motors
- Dämpfung von Schwingungen, die durch den Motor verursacht werden
- Minderung von Geräuschen, die der Motor auf die umgebenden Komponenten überträgt
- Schutz vor frühzeitigem Verschleiß durch elastische Elemente
Arten und spezifische Funktionen von Motorlagerungen
1. Elastomerlager
Elastomerlager bestehen aus speziellem Gummi oder anderen Polymeren, die eine hervorragende Schwingungsdämpfung und Geräuschminderung ermöglichen. Elastische Lager werden daher in Maschinen, Anlagen und Fahrzeugen verwendet, die hohe Vibrationen und starke Geräusche verursachen. Sie sind vielseitig einsetzbar und kostengünstig, sind jedoch gegen hohe Temperaturschwankungen und chemische Substanzen nicht so robust wie andere Motorlagerungen.
2. Hydrolager
Hydrolager bestehen ebenfalls aus Elastomeren, besitzen aber noch eine Kammer, die mit einer Flüssigkeit gefüllt ist. Auch die Hydrolager dämpfen Schwingungen, arbeiten aber vor allem im niederfrequenten Bereich der Vibrationen besonders effektiv. Man findet sie deswegen häufig in Hochleistungsfahrzeugen und industriellen Systemen, die hohen dynamischen Belastungen ausgesetzt sind. Hydrolager sind komplexer aufgebaut als elastische Lagerungen und sind erheblich teurer.
3. Federlager
Metallfedern in Kombination mit anderen Dämpfungselementen werden Federlager genannt. Diese Motorlagerungen erlauben besonders viel Beweglichkeit und federn auch mechanische Stöße perfekt ab. Federlager kommen häufig in Schwerlastmaschinen und -fahrzeugen sowie bei Anlagen mit dynamischen Bewegungen zum Einsatz. Sie sind hochbelastbar, aber verschleißen bei steter und hoher Beanspruchung entsprechend schneller.
1. Pendel- und Kardanlager
Pendellager und Kardanlager bestehen aus elastischen und mechanischen Komponenten, die auch größere Winkel- und Längenbewegungen ausgleichen können. Sie sind also besonders flexibel und werden überwiegend in Schiffsantrieben und Anlagen mit beweglichen Wellen eingesetzt. Ihre Vorteile sind die hohe Flexibilität und Beweglichkeit. Ein großer Nachteil ist der hohe Wartungsaufwand und die komplexe Montage.
2. Starrlagerung
Starre Motorlagerungen bieten keinerlei Schwingungs- und Vibrationsminderung, sorgen dafür aber für eine äußerst präzise Positionierung und Verankerung des Motors. Die direkte Verbindung ohne elastische Dämpfung garantiert absolute Steifigkeit zum Beispiel in Werkzeugmaschinen oder bei Elektromotoren, die keine Schwingungen erzeugen. Der Vorteil der Starrlagerungen liegt in der hohen Stabilität, allerdings wird keine Geräusch- und Schwingungsdämpfung erreicht.
Was ist bei der Auswahl einer Motorlagerung wichtig?
Für jede Anwendung gibt es das passende Motorlager. Bei der Auswahl von Motorlagern sind die speziellen Eigenschaften und der Anwendungsbereich entscheidend, damit die Motorlager ihre Aufgaben lange und exakt erfüllen können. Die wichtigsten Punkte bei der Wahl der richtigen Motorlagerung sind:
- Schwingungsdämpfung
- Lastübertragung
- Ausrichtung
- Geräuschreduktion
- Lastanforderungen
- Schwingungsfrequenz
- Umgebungsbedingungen
- Lebensdauer
Jede Art der Lagerung hat ihre Vorteile und Nachteile. Wichtig ist, dass eine Motorlagerung auf die spezifischen Anforderungen der Maschinen und Anlagen ausgerichtet sein sollte und entsprechende Berechnung zu den Schwingelementen oder andere Dokumente vorliegen, die die Auswahl begründen. Hohe Qualitäten garantieren längere Lebensdauern sowie geringeren Wartungsaufwand.
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