Einbau und Presspassung von Buchsen

Das Gehäuse vorbereiten

Das Gehäuse hat drei Aufgaben: Es hält die Buchse durch Reibung, es gibt ihr die Geometrie vor (eine dünnwandige Buchse nimmt die Form der Bohrung an, in die sie gepresst wird), und es führt die Wärme ab. Fertigen Sie es in H7 und prüfen Sie neben dem Durchmesser auch die Rundheit: Eine ovale oder konische Bohrung ergibt eine ovale oder konische Buchse. Brechen Sie den Bohrungseingang mit einer Fase, damit die Buchse gerade eintritt – 15–20° über etwa 1 mm bei gerollten Verbund- und Bimetallbuchsen, 1–2 mm × 45° bei gedrehter Bronze. Entgraten und reinigen Sie die Bohrung; ein Span, der unter einen dünnen Stahlrücken gepresst wird, zeichnet sich als Erhebung in der Bohrung ab.

Bei dünnwandigen Buchsen spielt der Gehäusewerkstoff eine Rolle. Aluminium- und Kunststoffgehäuse dehnen sich stärker aus als der Stahlrücken eines Verbundgleitlagers, der Halt lässt also nach, sobald die Baugruppe warm wird: Wählen Sie das obere Ende des Übermaßbereichs, eine längere Buchse oder eine mechanische Sicherung (Bund, Sicherungsring oder ein Stift durch das Gehäuse).

Übermaß: wie viel und woher es kommt

Für gedrehte Bronzebuchsen gibt ISO 4379 das Passungssystem vor: Der Außendurchmesser wird bis Ø 120 mm auf s6 und darüber auf r6 gefertigt, das Gehäuse ist H7, und das resultierende Übermaß beträgt 18–59 µm bei Ø 48 und 43–101 µm bei Ø 115. Die Bohrung wird vor dem Einpressen auf E6 gefertigt, damit sie sich beim Einpressen auf etwa H8 schließt. Die Maßtabelle für Bronzebuchsen nennt die Abmaße sowie Übermaß und Spiel für jeden Nennmaßbereich; der Presspassungsrechner liefert sie für jeden beliebigen Durchmesser.

Bei gerollten Buchsen legt der Katalog das Übermaß fest, nicht eine ISO-Toleranzklasse: Eine gerollte Bronzebuchse JBM-090 mit Ø 12 mm Außendurchmesser wird für ein Gehäuse 12 H7 mit +0,065 / +0,030 mm Übermaß gefertigt, eine PTFE-Buchse JBM-10 mit Ø 55 mm Außendurchmesser mit +0,100 / +0,055 mm. Gerollte Buchsen sind geschlitzt; sie lassen sich mit weniger Kraft einpressen als eine massive Hülse gleichen Übermaßes und verlassen sich darauf, dass das Gehäuse die Stoßfuge schließt. Das Übermaß ist gewollt und darf nicht verkleinert werden, um die Montage zu erleichtern.

Wie stark sich die Bohrung verengt

Eine dünnwandige Buchse verhält sich wie ein Ring: Fast das gesamte radiale Übermaß am Außendurchmesser erscheint als Verengung der Bohrung wieder. Eine gerollte Buchse mit 0,05 mm Übermaß am Durchmesser verengt sich in der Bohrung um etwa 0,05 mm – deshalb nennen die Maßtabellen die Bohrung nach Einbau und nicht die freie Bohrung. Eine dicke gedrehte Hülse verengt sich weniger, weil die Wand einen Teil der Verformung als Druckspannung aufnimmt; bei einer Wandstärke von 10 % der Bohrung erscheinen etwa 70–90 % des Übermaßes in der Bohrung. Prüfen Sie das am ersten Teil.

Für den Konstrukteur folgt daraus: Das Laufspiel wird von der Bohrung nach dem Einpressen bestimmt, nicht von der losen Buchse – und dieselbe Buchse ergibt in einem Gehäuse am unteren Ende von H7 weniger Spiel als am oberen Ende. Die Spielspalten der Maßtabellen nennen Minimum und Maximum der gesamten Toleranzkette. Ist Ihr Spielfenster enger, schreiben Sie die Bohrung zur Bearbeitung nach dem Einpressen vor (Massivbronze) oder eine ausgewählte Paarung.

Schadensfrei einpressen

Pressen, nie hämmern: Ein Hammer verkantet die Buchse, knickt die Einführkante einer dünnen Wand um und staucht die Stirnfläche einer Bronzehülse. Verwenden Sie eine Dornpresse oder eine Hydraulikpresse mit einem abgesetzten Einpressdorn, dessen Führungszapfen mit 0,1–0,2 mm Spiel in die Bohrung passt und dessen Absatz auf der Stirnfläche aufliegt; der Zapfen hält die Buchse gerade und stützt eine geschlitzte Buchse, damit die Kanten der Stoßfuge nicht nach innen einknicken. Bundbuchsen pressen Sie über eine flache Platte auf dem Dorn an der Bundfläche ein, nicht am Bundrand. Legen Sie die Stoßfuge einer gerollten Buchse außerhalb der Lastzone, idealerweise um 90° dazu versetzt, und richten Sie Schmierbohrung oder Nut auf die Zuführung im Gehäuse aus.

Richten Sie die Buchse vor dem Aufbringen der Kraft über ihre Länge innerhalb von 0,02 mm aus; eine Buchse, die schief ansetzt, schabt am Gehäuse und sitzt am Ende in einer aufgeweiteten Bohrung. Große Bronzebuchsen lassen sich statt Einpressen mit Trockeneis oder flüssigem Stickstoff schrumpfen, was Riefen im Gehäuse vermeidet; das Erwärmen des Gehäuses funktioniert bei Stahl- und Gussgehäusen, nicht aber bei einem Verbundgleitlager, dessen PTFE-Schicht ihre Temperaturgrenze nicht überschreiten darf. Ein dünner Ölfilm in der Gehäusebohrung erleichtert das Einpressen von Bronze und Stahl; halten Sie ihn von der Bohrung eines Verbundgleitlagers fern, das trocken laufen muss, sofern die Konstruktion nichts anderes vorsieht.

Die Bohrung nach dem Einpressen prüfen

Messen Sie die Bohrung nach dem Einpressen im Gehäuse, an zwei Stellen über die Länge und in zwei Winkellagen – mit Innenmessgerät oder Grenzlehrdorn, nicht mit dem Messschieber. Vergleichen Sie den Wert mit der Bohrung nach Einbau in der Maßtabelle oder auf der Zeichnung. Eine enge Stelle an einem Ende bedeutet, dass das Gehäuse nicht rund war oder die Buchse schief eingetreten ist; eine Bohrung über dem Tabellenwert bedeutet, dass das Gehäuse zu groß ist und die Buchse nicht voll umschlossen wird. Für gerollte Buchsen beschreibt ISO 3547-2 die Prüfung des Außendurchmessers im Lehrring und der Bohrung in einem Prüfgehäuse; eine Messschieber-Messung im freien Zustand ist keine Abnahmemessung.

Prüfen Sie dann die Welle: Härte und Oberfläche passend zum Werkstoff (siehe Auswahlhilfe) und das Spiel gegenüber der Bohrung nach Einbau. Drehen Sie die Welle von Hand; sie muss sich frei und ohne Schwergang drehen, bevor die Maschine belastet wird.

Reiben und Ausspindeln nach dem Einpressen

Massivbronze- und Stahlbuchsen können nach dem Einpressen fertigbearbeitet werden, und bei mehreren Buchsen auf einer Welle sollten sie es: alle Buchsen einpressen, dann gemeinsam reiben oder in einem Zug ausspindeln, damit sie unabhängig von den Gehäusetoleranzen koaxial liegen. Bestellen Sie die Bohrung in diesem Fall mit Bearbeitungszugabe (typisch 0,1–0,3 mm). Bronze mit Graphiteinlagen darf leicht nachgerieben werden; halten Sie den Schnitt flach, damit die Einlagen nicht verschmiert werden.

Verbund- und Bimetallbuchsen werden nicht nachbearbeitet: Die PTFE- oder POM-Schicht ist dünn, und die Sinterbronze-Gleitschicht misst nur Bruchteile eines Millimeters. Stimmt das Spiel nach dem Einpressen nicht, müssen Gehäuse oder Welle geändert werden, nicht die Buchse. Gerollte Bronzebuchsen dürfen nur dort leicht auf Maß gerieben werden, wo die Zeichnung es zulässt, denn ein Schnitt durch Taschen oder Bohrungen nimmt ihnen die Schmierstoffkapazität.

Schmierung bei der Montage

Gussbronze und Bimetall: Nuten oder Taschen füllen und die Welle vor dem ersten Start mit dem Betriebsfett oder Betriebsöl benetzen. Gerollte Bronze JBM-090: die Rautentaschen mit Fett füllen; JBM-092: die Durchgangsbohrungen an die Gehäusezuführung anschließen und diese vorbefüllen. POM-Verbund JBM-20: ein verträgliches Fett auf die gesamte Lauffläche auftragen, damit die Taschen gefüllt sind – das ist keine trockenlaufende Buchse. PTFE-Verbund JBM-10, Graphitbronze und Sinterbronze: trocken und sauber montieren; Öl auf einer PTFE-Gleitschicht schadet nicht, ist aber unnötig, und Fett wird in staubiger Umgebung zur Schleifpaste.

Schreiben Sie die Passung auf die Zeichnung: Gehäuse H7, Toleranzklasse des Buchsen-Außendurchmessers oder Katalogübermaß, Bohrung vor und nach dem Einpressen, Wellentoleranz und ob die Bohrung nach dem Einpressen bearbeitet wird. Wir bieten gegen die auf der Zeichnung angegebene Passung an.

Einbaufehler und ihr Schadensbild

Eine Buchse, die im Betrieb aus dem Gehäuse wandert, hatte zu wenig Übermaß oder ein Gehäuse, das sich stärker ausdehnt als die Buchse: Gehäusebohrung und Gehäusewerkstoff prüfen, Bund oder Sicherung ergänzen. Eine zu enge Bohrung nach dem Einpressen einer dünnwandigen Buchse bedeutet ein Gehäuse am unteren Ende von H7 oder unter Maß; die Abhilfe ist das Gehäuse, nicht die Reibahle. Aufgeweitete oder umgeknickte Kanten kommen von einer fehlenden Fase oder einem Dorn ohne Führungszapfen. Riefen am Außendurchmesser bedeuten, dass die Buchse schief eingetreten ist oder das Gehäuse einen Grat hatte. Eine gerollte Buchse mit der Stoßfuge in der Lastzone zeigt eine Verschleißlinie an der Fuge und fällt früh aus; drehen Sie sie in die richtige Lage. Früher Verschleiß an einer POM-Verbundbuchse ist fast immer eine bei der Montage nicht gefüllte Taschenfläche.