Schneckenlagerung - Gleitlagerbuchsen

    Hallo liebe Forumsteilnehmer,


    kurz zu meiner Person. da ich auf diesem Forum, so meine ich zumindest, noch nicht aktiv war. Ich beschäftige mich nun seit Anfang der neunziger Jahre mit dem Thema Astronomie als Hobby. Aufgrund von Beruf, Familie, Zeit etc. konnte ich aber mehrere Jahre nur „passiv“ „aktiv“ sein. Ende der neunziger Jahre hatte ich mir eine Montierung von AOK Swiss gekauft (WAM 300). Diese möchte ich nun reaktivieren und auf Goto umbauen (hierzu hatte ich im Nachbarforum auch schon einmal was geschrieben). Das habe ich schon eine ganze Weile vor, allerdings hat mir auch hierzu beruflich wieder die Zeit gefehlt… Nun aber zu meinem eigentlichen Thema für heute:


    Die Schneckenlagerung ist aus meiner heutigen Sicht bei der Montierung so lala gelöst. Im Prinzip hat sie mehrere/zu viele Freiheitsgrade. Jedes Wellenende sitzt in einem Kugellager. Die Kugellager wiederum in einem Alu-Würfel/-Block, allerdings jedes für sich. D.h., es gibt kein zusammenhängendes Schneckenwellengehäuse, welches dann quasi am Stück gegen das Schneckenrad zu justieren wäre. Das funktioniert so natürlich eigentlich nicht wirklich. Nun habe ich mir das für den Umbau auf neuere Motoren mal genauer angeschaut. Tatsächlich sind die Schneckenwellen-Enden auf Untermaß gegenüber den Kugellagern abgedreht. Die Welle passt also nicht saugend in das Kugellager, sondern hat darin quasi radiales Spiel. Das möchte ich nun angehen, da ich meine, dass hieraus auch eine recht schlechte Guiding-Performance resultiert. Zumindest müsste es meiner Vorstellung nach so sein. Nun gibt es vermutlich nur zwei Lösungsmöglichkeiten. Entweder die Wellen-Enden auf das nächst geringere Maß einer gängigen Lagergröße weiter abdrehen, was ich eigentlich nicht möchte und vermutlich hinsichtlich einer Aufspannung in der Drehbank nicht sinnvoll funktionieren dürfte. Alternativ könnten aber auch Gleitlagerbuchsen auf Passung ausgedreht werden. könnt ihr mir sagen, welches Material sich hierfür eignet (Messing, Bronze? Die Schnecke ist aus Stahl)? Und könnt ihr mir sagen, welche Passungstoleranz hier gewählt werden müsste? Vielleicht habt ihr auch noch eine Adresse, wo ich solche Buchsen, das Material oder auch im Auftrag das Drehen bestellen könnte…


    Vielen Dank und viele Grüße aus der Pfalz,


    Halim

    Hallo Halim


    Wie soll denn die achsiale Lagerung bebaut werden ?

    Hat die Schnecke genug Anlauffläche oder willst Du die erst anbauen ?

    Material für Gleitlager und Firmen die das bearbeiten können wird es im Umkreis von Mannheim

    genug geben .

    Wie wäre es denn mit Nadellagern ?

    Wenn Du den Außenring selbst baust kannst U den Innendurchmesser so wählen das das Lager spielfrei wird.

    Auch hier brauchst Du Achssiallager .


    Gruß Rainer

    Hallo Rainer,


    Danke für deine Antwort!

    Dem Grunde nach hätte ich erst einmal versucht, es grob so zu lassen. Derzeit wird die Schnecke zwischen den beiden Lagerböcken axial geklemmt. Im Prinzip wie wohl auch ähnlich bei der Losmandy G11. Bei der WAM 300 drückt der Wellenbund schlussendlich gegen den inneren Kugellagerring. Der eine Lagerbock/-Würfel drückt sich dann gegen das Montierungsgehäuse ab, der zweite Lagerbock wird axial durch eine Feder gegen die Gegenseite des Montierungsgehäuses axial verspannt. Wenn ich noch ausreichend Platz habe (muss ich nochmal ausmessen) hätte ich axial je ein Kugellager gesetzt, das zwischen Wellenbund und Lagerblock abstützt. Und für die radiale Tragwirkung dann die Gleitbuchsen. Wie gesagt diese nur deshalb, da die Wellenenden meiner Meinung nach zu weit abgedreht sind und ich vermute, für diesen verbleibenden Durchmesser kein passendes Wälzlager zu finden. Ich muss morgen mal eine Skizze machen, um das zu verdeutlichen. Ist vermutlich etwas schwer vorzustellen…

    Welchen Vorteil hätte das Nadellager? Hier kann doch auch nicht flexibel auf den Durchmesser eingegangen werden, oder?


    Grüße, Halim

    Moin Halim,


    hier gibt es einige Informationen zu Materialpaarungen, Toleranzen, Einbaubedingungen und Lagerluft im Einbauzustand:
    https://www.skf.com/de/product…sign-bushing-arrangements


    Imho ist ein Gleitlager nur einen Option, wenn die Welle eine geeignete Oberfläche hat (fein geschliffen) und dein aktuelles Spiel im Wälzlager größer ist, als das Spiel in einem Gleitlager (normal mindestens einige 1/100mm).


    Ggf. kannst du das Spiel durch einen sehr festen Lagersitz am Außenring reduzieren. Ob das praktikabel ist, bzw. ob damit eine relevante Verbesserung zu erzielen ist, hängt vom Untermaß der Welle ab.


    Alternativ könntest du auch eine Buchse zwischen einem größeren Lager und der Welle einfügen. Auch das ergibt imho nur Sinn, wenn das aktuelle Spiel größer ist, als die zu erwartenden Fluchtungsfehler der Buchse.


    CS

    Harold

    Hallo Halim

    Das mit den Buchsen wäre keine gute Lösung.

    Der Druck auf die Buchsen wäre immer an gleicher Stelle, und

    Entweder verschleißen die Buchsen an der Druckstelle oder die Wellenenden.

    Die Frage ist ja wie groß ist das Spiel der Wellenzapfen im Lager.

    Bei einer EQ6 z.B hat die Schneck die Möglichkeit etwas rechts /links verschoben zu werden (wenn ich das noch richtig in Erinnerung habe) , das geht nicht wenn sie zu stramm im Lager sitzt.

    Nicht vergessen darf man auch das bei einem Lagersitz aus einem Stück

    der Außendurchmesser der Lager mindestens gleich, besser etwas größer dem AD der Schnecke ist .

    Das ging mir gerade so durch den Kopf.

    Gruß

    Andreas

    Was spricht gegen das Einlegen eines zu einem Ring gebogenen Blechstreifens, um das radiale Spiel zu verringern?


    Der axiale Taumelfehler der Schneckenwelle wird selten beachtet. Hier ist ein Fehler anzustreben, der nur mäßig groß ist und vor allem schön niederfrequent, so dass Guiding ihn gut ausregeln bzw. er gut als Teil des periodischen Schneckenfehlers kompensiert werden kann. Das geht gut, wenn die axiale Position nur in einer Richtung definiert ist und etwas Spiel bietet, so dass ein leichtes Ungleichgewicht den Rest macht. Mit etwas Edding, oder für die Profis Tuschierfarbe, kann man das Tragbild an der definierenden Position ermitteln.


    Michael

    Hallo zusammen,


    schon einmal vielen Dank für Eure Tipps und Ideen. Ich konnte vorhin mal wieder ran und habe auch noch ein paar Aufnahmen gemacht…


    Das mit den Gleit-Buchsen werde ich wohl verwerfen. Dem Link von Harold folgend wird eine Rautiefe von i.M. 1,0 mü oder besser gefordert. Im Prospekt zur Montierung von damals ist die Rede von gedrehten und nachgeschliffenen Wellenenden/Lagersitzen. Das scheint aber zumindest auf der einen Seite nicht zu stimmen (auf dem Foto ist es zu erkennen, hier scheinen es eher noch die abgedrehten Restriefen eines Gewindes übrig zu sein). Und auch die Anlaufflächen scheinen weniger bearbeitet zu sein. Auf der einen Seite geht es von einem Riemenpully auf eine U-Scheibe und dann gegen den inneren Lagerring. Auf der Gegenseite ist es die Stirnfläche einer Überwurfmutter, die gegen den inneren Lagerring drückt.

    Mal ein Vorschlag: Wenn das Lager im Lagerbock klappert, koennte ein Schlitz mit Klemmgewinde abhelfen. Also den Lagerbock auf einer Seite aufsaegen und dann an der Seite des Schlitzes eine Bohrung einbringen, deren Unterseite ein Gewinde traegt. Wird eine hierdurch eingebrachte Schraube angezogen, verengt sich der Lagerbock, bis er das Lager spielfrei umschliesst. Halt das gleiche Prinzip wie bei einer Tangentialklemmung im Montierungsbau.

    Von links nach rechts:

    - linker Lagersitz/Aluklotz mit Rillenkugellager (SKF 608, steht auf dem Ring). Der Klotz wird noch von außen mit einer Schraube gesichert, hier nicht zu sehen.

    - U-Scheibe (hinter den Riemen, nicht zu sehen) und Pulley.

    - Welle und Schnecke

    - Überwurfmutter

    - rechter Lagersitz/Klotzmit Rillenkugellager. Dieser Klotz (und Sami das gesamte Schneckenwellen-Paket) wird axial mittels eines Gewindestifts mit federnder Kugel gegen das Monti-Gehäuse verspannt. Dieser Gewindestift ist hier rechts mit der Hutmutter abgedeckt.

    Im Bild sind neben der axialen Feder (es schaut nur die Kugel des geförderten Gewindestiftes ins Innere hinein) unten ebenfalls nochmals zwei Gewindestifte (vertikal) zu sehen, ebenfalls mit gefederter Kugel. Diese stellen am rechten Wellenende die Welle/Schnecke gefedert radial gegen das Schneckenrad zu. Am linken Klotz ist es ähnlich, nur ohne Feder. Die Idee laut Anleitung ist, das Getriebespiel (radial) einzustellen (links und rechts), dann den Lagerklotz links zu arretieren (mit der Schraube von außen). Und auf der rechten Seite soll sich durch die Federn das Spiel in Betrieb der Montierung selbstständig nachstellen. Die Überwurfmutter auf der Schneckenwelle drückt nach dem Einbau der Welle den rechten Lagerklotz über den inneren Lagerring nach außen (und dann quasi gegen den gefederten Gewindestift/die Kugel).

    Mit einer Schieblehre habe ich mal versucht, die Wellendurchmesser an der Lagern aufzunehmen. Bei der Mutter (also rechts) erkennt man wohl noch das abgedrehte Gewinde am Lagersitz. Hier hat die Welle rd. 7,95 mm. Auf der Seite des Pulleys komme ich auch 7,85-7,90 mm. Die Lagerringe innen haben so rd 8,10mm, das ist aber mit der händischen Schieblehre nicht so gut aufzunehmen. Genauer kann ich leider nicht messen.


    Beim rütteln von Hand schien der unterschiedliche Größeneffekt auch nochmals deutlich überlagert zu sein, dass sich wohl auch der innere Lagerring gegenüber äußern Lagerring verkippen lässt. Das hängt vermutlich mit der Lagerluft zusammen. Ich denke mal, dass die hier verwendeten Kugellager „Standardluft“ haben, also CN?

    Zitat von JSchmoll

    Mal ein Vorschlag: Wenn das Lager im Lagerbock klappert, koennte ein Schlitz mit Klemmgewinde abhelfen. Also den Lagerbock auf einer Seite aufsaegen und dann an der Seite des Schlitzes eine Bohrung einbringen, deren Unterseite ein Gewinde traegt. Wird eine hierdurch eingebrachte Schraube angezogen, verengt sich der Lagerbock, bis er das Lager spielfrei umschliesst. Halt das gleiche Prinzip wie bei einer Tangentialklemmung im Montierungsbau.

    Hallo Jörg,


    danke für den Tip. Das Lager bewegt sich aber im Klotz eher nicht. Es ist eher die Schneckenwelle in den Lagern. Ich weiß nicht, was ich auf meine händische Messung geben kann, aber das Delta der Durchmesser von Wellenende und Lagerringinnendurchmesser beträgt so rd. 0,2-0,3mm.


    Grüße


    Halim

    Hi Halim,


    danke fuer die Richtigstellung - das hatte ich falsch verstanden. Wenn die Schnecke im Lager klappert, und dann noch mit einigen Zehnteln, dann ist das natuerlich nicht gut. Es gibt noch die Moeglichkeit des "Shimmings", also das Unterlegen duennen Materials. Beispielsweise eine 0.1mm duenne Metallfolie, die genau einmal um die Welle herumgeht, um den Rundlauf nicht zu beeinflussen. Ist aber schwierig einzusetzen und nicht gerade elegant. Vielleicht besser, die Kugellager durch Gleitlager zu ersetzen, die auf der Drehbank genau passend angefertigt werden koennen? Beispielsweise aus Messing, das laesst sich auch gut bearbeiten.

    Hi Halim,


    Jürgen ist mir zuvor gekommen.
    Bei dem von dir genannten großen Spiel würde ich es auch mit Beilagen versuchen.
    Mindestens das Wellenende neben der Zahnriemenscheibe sieht mir nicht Gleitlager-tauglich aus.


    Nachfolgend noch mein Geschreibsel:


    Die radiale Lagerluft dr Kugellager sollte maximal kaum mehr als 1/100 mm betragen:

    Lagerluftklassen C2, CN, C3 und C4
    Die Lagerluftklassen für Rillenkugellager bestimmen im Zusammenspiel der Wellen- und Gehäusepassung sowie der Betriebstemperatur das Betriebsspiel.
    www.findling.com


    Das Übermaß der Wälzlagerbohrung sollte auch unter 1/100 mm liegen:

    https://www.sbn.de/media/2e/51/6b/1627291636/gesamt-sbn-technische-informationen.pdf


    Wenn das Spiel tatsächlich so groß sein sollte, kann ggf. eine "Buchse" helfen.

    Als "Buchsen"material wären imho Papier, Klebefilm, ... tauglich. Die Schwankung der Dicke ist sehr gering.

    Eine Auswahl, die hier auf die Schnelle greifbar war, mal mit 1/1000mm Messschraube ausgemessen:


    Schreibpapier: 0,08mm (Messungen zwischen 0,079mm und 0,086mm)

    Klebeband: 0,06mm (Messungen (zwei Lagen, um keinen Klebstoff auf die Messflächen zu bekommen) 0,114mm bis 0,117mm)

    Zigarettenpapier: 0,03 (vermutlich)

    Alufolie: 0,015mm (Messungen zwischen 0,015mm und 0,016mm)


    Dünnere Auflage z.B. durch galvanisches Verzinken.

    Ich könnte mir vorstellen, dass auch Aufstreichen dünner Sekundenkleber-Schichten gehen könnte. (sehr kleine Tropfen, mit Kunsstoffbeutel auf drehende Welle aufstreichen. Wieviel Schichtdicke da machbar ist und wie rund das läuft wäre zu prüfen.)

    Ich vermute aber dass mindestens bei dem rauh wirkenden Wellenende untauglich ist.


    Eine exakte Messung der Wellenenden würde helfen. Ansonsten zwei ca. 3mm schmale Streifen der Beilage zweilagig auf einer Seite in das Wälzlager einlegen: Lässt sich die Welle nicht mehr leicht in die Bohrug einsetzen, ist das Material zu dick


    Wichtig: keine Falten oder Überlappungen. Nach Möglickeit kein Klebstoff. Wenn doch: etwas, das sich bei Bedarf mit Lösungsmitteln problemlos wieder entfernen lässt.


    CS

    Harold

    Hallo Halim

    es gibt ein Lager von Zollmaase her komment. 7,938 mm innen.


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    Rillenkugellager sind die bekanntesten Wälzlager und für verschiedene Einsatzzwecke geeignet. Bei Kugellager-Express finden Sie verschiedene Ausführungen.
    www.kugellager-express.de


    Ich würde an deiner stelle es versuchen mit Schmirgelpapier drehend auf das Maß zu kommen. Eine Seite Bohrmaschine und andere Seite einen Dorn im Schraubstock und dort mit Schmirgel arbeiten und nach abkühlen testen. Man sollte vielleicht eine Meßuhr zu hand haben. Meßschieber (Schieblehr) besonderst die digitalen sind zu unsicher.


    Gruß Rolf

    Hallo Rolf,


    ein wenig für meine Neugier (da ich das so aus eigener Erfahruing nicht bestätigen kann);

    Warum sind besonders digitale Messchieber zu unsicher?


    Generell: man bekommt in der Regel nicht mehr als man bezahlt. Präzise Messzeuge sind teuer.

    Aldi und co sind bezogen auf das Geld erstaunlich gut. Ordentliche Industriequalität kostet aber leicht 10x so viel. Und selbst damit kann man nicht wirklich auf 1/100 messen, da die Toleranzen der Messzeuge größer sind.

    (Wirklich systematisch unpräzise war bei mir nur ein Satz billige digitale Anbaumesschieber aus fernost.)

    Passungen messen ist ohnehin schwierig. Ein Hauch von Dreck oder ein bisschen Handwärme und man liegt schnell ein paar µm danben. Oben verwendete Messschraube hat iirc eine Fehlerspanne von 3µm. Dazu ein digit und man hat eine Unsicherheit bist zu 4 µm (wenn sonst alles passt).


    Der große Vorteil der digitalen: Man macht beim Ablesen keine Fehler. Auch kann man direkt sehen, wenn mann "kippelt", also die Messflächen nicht korrekt anliegen.


    CS

    Harold


    PS:

    Messung mit drei Messschiebern an einer Getriebewelle. Jeweils Schnabelspitze, -mitte und -innenseite. Alle Werte lagen zwischen 13,98 und 14,00 mm, Die Messung mit der Messschraube "sagt": 13,990mm

    (2x Holex, 2x Mitutoyo)

    Hallo Harold


    Generell: man bekommt in der Regel nicht mehr als man bezahlt. Präzise Messzeuge sind teuer.


    Da stimme ich zu. Was ich nur sagen wollte, man sollte es ausprobieren und sich nicht nur auf das Messen verlassen.


    Gruß Rolf

    Hallo Halim

    So wie ich das sehe sind wir im Bereich einer h7 Passung. Das bedeutet für Wellenzwischen 6 u. 10mm Durchmesser das sie zwischen 0 und 0,15mm kleiner sein dürfen wie die Bohrung, also dein Lager.

    Da die Welle ja auch noch etwas recht links verschiebbar sein soll würde ich da nicht

    Enger gehen.

    Du stellst den Anpressdruck ja eh über die zwei Madenschrauben ein, da machen

    die letzten 1/100mm nicht viel aus, kommst ja nicht auf hohe Drehzahlen.

    Deine Sorge um zu viele Freiheitsgrade sehe ich etwas entspannter.

    Du kannst ja durch die Stellschrauben alles auf Pass stellen.

    Das Flankenspiel würde ich mit Motor mal antesten, bevor ich da viel Aufwand betreibe.

    Gruß

    Andreas

    Hallo Jürgen (sorry für Jörg), Andreas, Frank, Rolf, Harold,


    schon einmal Euch allen ganz herzlichen Dank für die Infos, Ideen, Tipps und Überlegungen!


    der einfachste Versuch ist dann ja mal das „Shimmen“ und reversibel. Da kann ich mir vielleicht auch eine Fühlerlehre im Baumarkt besorgen, da hätte ich ja etwas Material, das ich einarbeiten versuchen kann und das dann auch steif genug ist, sich nicht gleich zu verziehen. Oder erst einmal Klebestreifen. Dann auch noch die zölligen Lager…


    Die Wellenenden werde ich auch nochmals in einer Werkstatt mit einer Mikrometer-Schraube nachmessen lassen.


    Nochmal kurz eure Meinung zu den Lagern: bei den vielen Tuning-threads im Netz ist immer wieder auch von Lagertausch auf Präzisionslager zu lesen. Andererseits laufen wohl auch viele Fernost-Montis out of the box wohl gar nicht soooo schlecht. Zumindest scheinen sie sich entsprechend guiden zu lassen. Wenn ich nun die Lager tausche, sollte ich auf z.B. geringere Lagerluft und auf höhere Präzision P6 o.ä. achten? Die Lager werden verständlicherweise ja schnell auch deutlich teurer. Oder wird in meinem Fall bei der Konstruktion, wie gehabt, die Präzision nicht ohnehin an anderer Stelle verloren gehen? Wie ist da eure Einschätzung?


    Und zur Konstruktion der Scheckeinlagerung an sich: Wenn ich mir die Losmandy g11 anschaue, dann gibt es dort als Standard ja auch zwei einzelne, lose Klötzchen, die die Lage halten. Als Zubehör wird noch eine Art Verbindungskonstruktion angeboten, so dass die Lager auf einer gemeinsamen Platte befestigt werden. Ich gehe mal davon aus, dass diese dann „am Stück“ gegen das Schneckenrad justiert wird:


    Losmandy's New One Piece Worm Block (OPWB) - Mounts - Cloudy Nights
    Page 1 of 2 - Losmandy's New One Piece Worm Block (OPWB) - posted in Mounts: Ive been wanting a new OPWB for my G11 (standard, not the new hybrids with tucked…
    www.cloudynights.com


    Meint Ihr, etwas Ähnliches könnte mir nochmals helfen/nutzen?


    Grüße, Halim

    Moin Halim,


    vorab: ich astrofotografiere nicht und ich habe auch keine Erfahrung mit dem optimieren von Montierungen.


    Vor dem Tausch von Teilen würde ich immer wissen wollen, wo störende Fehler herkommen.


    Aus dem Bauch heraus würde ich meinen, dass z.B. das Konstrukt mit der Schneckenlagerung für weit größere Fehler verantwortlich sein dürfte als die Lager des Achsenkreuzes.


    Einen einteiligen Lagerblock für die Schneckenwelle halte ich für hilfreich.

    Wie du schon festgestellt hast, sind Radial-Rillenkugellager nicht geeignet Kippmomente aufzunehmen. Die Einbaubedingungen schreiben zwischen den Lagerstellen maximal zulässige Fluchtungsfehler vor. Diese werden mit der zweiteiligen Konstruktion mit Sicherheit nicht eingehalten.

    Dreht man billig(st)-Lager mit (gewollt) leicht verkipptem Innenring, Außenring in der einen, Welle in der anderen Hand, kann man fühlen wie es im Lager vermehrt "rumpelt".


    Bei den aktuellen Lagern an der Schneckenwelle ist imho das größte "Problem", dass es offene Lager sind. Dreck (da reicht Hausstaub) kann leicht in die Lager kommen.


    Wenn ich Lager tauschen würde, dann ggf. die der Schneckenwelle.

    Verwenden würde ich gedichtete Lager (bevorzugt 2Z oder alternativ 2RS).

    Da dann die besseren Qualitätsstufen wie z.B. SKF "Explorer".


    Ob es den Aufwand angesichts nicht passender Lagersitze an der Welle lohnt kann ich nicht einschätzen.


    CS

    Harold


    PS: Was möchtest du mit einer Fühlerlehre prüfen? Ich wüsste im Moment nicht, wobei die hier helfen könnte.

    Hallo Harold,


    Gemessen hätte ich interessehalber nochmal die Wellenenden mittels Mikrometerschraube bzw. durch eine Werkstatt.


    Die Fühlerlehre wäre nicht zum messen, sondern nur dazu da, das Material für die Beilage zu stellen. Papier/Alufolie wird sich evtl beim Einsetzen in den Lagerring bzw. beim Einsetzen der Schnecke ins Lager verziehen. Die Fühlerlehre-Blätter gibt es ja auch schon mit 0,05 mm gestuft, so dass sich hiervon ein Stück passend als Beilagematerial für den Lagerring ausschneiden liesse (bei rd. 8mm Wellendurchmesser dann rdf. 25mm x Breite des Lagers)…

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