Lager im Elektromotor: Lagerbezeichnung, Austauschzeitpunkt und Geräuschsymptome

Ein Elektromotor hat in der Regel zwei Lager: eines im vorderen Lagerschild auf der Wellenseite, das andere im hinteren Lagerschild auf der Lüfterseite. Die Lagerbezeichnung steht bei vielen Elektromotoren auf dem Typenschild; ist das nicht der Fall, lässt sie sich am Außenring oder an der Dichtscheibe des Lagers ablesen. Den Zeitpunkt für den Austausch bestimmen eher Symptome als der Kalender: Hat sich der Klang des Geräuschs verändert, ist der Lagerbereich deutlich wärmer als der Rest des Gehäuses oder haben die Schwingungen zugenommen, sollte vor dem Ausbau des Elektromotors die Ursache gesucht werden.

Vorderes und hinteres Lager: Welches sitzt wo und welche Last trägt es?

In technischen Unterlagen wird die Wellenseite mit DE (drive end) und die Lüfterseite mit NDE (non-drive end) abgekürzt. Das Lager auf der Wellenseite nimmt den Großteil der Kräfte auf, die über Riemenscheibe, Kupplung oder Ritzel eingeleitet werden; deshalb verschleißt es bei Riemenantrieben meist zuerst. Das Lager auf der Lüfterseite arbeitet leichter, wirkt aber an der axialen Positionierung des Läufers mit. Bei vielen Konstruktionen nimmt auf dieser Seite eine Wellfederscheibe das Spiel heraus, indem sie das Lager leicht vorspannt.

Die Lager sitzen in Lagersitzen, die in die Lagerschilde eingearbeitet sind. Das Teil, das vor Ort oft einfach „Deckel“ genannt wird, ist eigentlich das Lagerschild mit diesem Lagersitz. Hat sich der Außenring im Sitz zu drehen begonnen, wird der Sitz blank und unrund; ein neues Lager in einem solchen Lagerschild ereilt bald dasselbe Schicksal. Beim Austausch ist es deshalb mindestens so wichtig wie das Lager selbst, den Sitz auf Riefen, blanke Stellen oder Übermaß zu prüfen.

Wie liest man die Lagerbezeichnung?

Die Bezeichnung lässt sich an drei Stellen finden: auf dem Typenschild (manche Hersteller geben vorderes und hinteres Lager in getrennten Zeilen an), auf dem Lager selbst und im Herstellerkatalog. Bei HEM Motor sind die Lagertypen je Baugröße und Polzahl getrennt für Wellen- und Lüfterseite im Technik- und Produktkatalog 2026 aufgeführt. Auch wenn das Typenschild unleserlich ist, sind IEC-Baugröße und Polzahl ein ausreichender Ausgangspunkt für den Blick in den Katalog.

Zur Veranschaulichung nehmen wir eine Bezeichnung wie „6205-2Z C3“. Sie ist nur ein Beispiel und nicht das Lager eines bestimmten Modells:

• 6: Einreihiges Rillenkugellager. Der häufigste Typ bei Elektromotoren kleiner und mittlerer Leistung.
• 2: Maßreihe. Bei gleichem Innendurchmesser gibt es Lager der Reihen 62 und 63; die Reihe 63 ist größer und hat eine höhere Tragfähigkeit. Beide passen auf die Welle, in den Lagersitz passt jedoch nur die richtige Reihe.
• 05: Kennzahl für den Innendurchmesser. Als allgemeine Regel ergibt sich bei Kennzahlen ab 04 der Innendurchmesser in Millimetern durch Multiplikation mit 5.
• 2Z oder 2RS: Beidseitig abgedichtetes Lager. Z steht für eine Deckscheibe aus Metall, RS für eine Gummidichtung. Diese Lager sind ab Werk gefettet und können nicht nachgeschmiert werden.
• C3: Lagerluft größer als normal. Bei Motorlagern, die sich im Betrieb erwärmen, verbreitet; ersetzt man ein C3-Lager durch eines ohne Luftkennzeichen, kann dies zu Erwärmung und Geräuschen führen.

Der häufigste Fehler ist, die Nachsetzzeichen wegzulassen und nur die vierstellige Nummer zu nennen. Ein als „6205“ bestelltes Teil kann offen, anders abgedichtet oder mit anderer Lagerluft geliefert werden. Geben Sie die Bezeichnung bei der Bestellung vollständig und buchstabengetreu mit allen Nachsetzzeichen an.

Geräusch, Wärme und Schwingungen: Wann muss das Lager getauscht werden?

Die Lebensdauer eines Lagers wird nicht in Stunden verbraucht, sondern durch Last, Drehzahl, Temperatur und Schmierzustand. Dasselbe Lager kann in einer ruhig laufenden Pumpe jahrelang halten und an einem Ventilator mit straffem Riemen viel früher ermüden. Die Austauschentscheidung stützt sich deshalb auf Symptome. Gehör, Hand und ein einfaches berührungsloses Thermometer reichen für eine erste Diagnose meist aus.

Um die Geräuschquelle einzugrenzen, gibt es eine einfache Methode: Schalten Sie den laufenden Elektromotor ab und hören Sie beim Auslaufen hin. Verschwindet das Geräusch im Moment des Abschaltens, ist die Ursache sehr wahrscheinlich elektrisch; in Betracht kommen Phasenunsymmetrie oder magnetische Geräusche. Bleibt das Geräusch beim freien Auslaufen bestehen, ist die Ursache mechanisch: Lager, Lüfter oder die angekoppelte Maschine. Trennen Sie den Elektromotor anschließend von der Last und drehen Sie die Welle von Hand; ein raues, hakendes oder spielbehaftetes Gefühl deutet auf das Lager hin.

Bei Elektromotoren am Frequenzumrichter kann auch elektrisch bedingter Verschleiß auftreten, der regelmäßige Riefen auf der Ringoberfläche hinterlässt. Dann ist ein reiner Lagertausch keine dauerhafte Lösung; auch Kabel, Schirmung und Erdungskonzept müssen untersucht werden.

Einfluss von Riemenspannung und Axiallast

Beim Riemenantrieb ist eine übermäßige Spannung der größte Feind des wellenseitigen Lagers. Wird die Spannschraube bis zum Anschlag angezogen, damit der Riemen nicht rutscht, wirkt ständig eine Querkraft auf das Lager. Sitzt die Riemenscheibe weiter zum Wellenende hin, verlängert sich der Hebelarm dieser Kraft, und die Lagerbelastung steigt. Die Riemenscheibe sollte möglichst nah am Wellenbund sitzen und der Riemen mit der vom Hersteller empfohlenen Spannung betrieben werden.

Axiallast ist eine Kraft, die in Längsrichtung auf die Welle wirkt. Schrägverzahnte Zahnräder, manche Pumpenlaufräder und bei senkrechter Montage das Eigengewicht des Läufers erzeugen diese Kraft. Ein Rillenkugellager trägt nur begrenzte Axiallast; übt die Maschine eine deutliche Schub- oder Zugkraft auf die Welle aus, sollte dies bei der Bestellung angegeben werden. Bei Kupplungsantrieben verursacht auch eine fehlende Fluchtung der beiden Wellen radiale und axiale Belastungen. Wer nach dem Lagertausch die Ausrichtung misst, bevor er kuppelt, bestimmt unmittelbar, wie lange das neue Lager hält.

Woher kennt man das Schmierintervall bei Elektromotoren mit Schmiernippel?

Elektromotoren mit beidseitig abgedichteten Lagern gelten als lebensdauergeschmiert; ermüdet das Lager, wird es getauscht. Bei großen Baugrößen mit Schmiernippel am Lagerdeckel stehen Schmierintervall und die jeweils zuzuführende Fettmenge auf dem Typenschild, auf einem separaten Schmierschild oder im Katalog. Ändern Sie diese Werte nicht nach Augenmaß; zu wenig Fett lässt das Lager trockenlaufen, zu viel Fett füllt den Lagerraum, wird gewalkt und erzeugt Wärme.

• Notieren Sie Datum und Menge der Schmierung auf einer Wartungskarte am Elektromotor; nur so lässt sich das Intervall verfolgen.
• Müssen Sie die Fettsorte wechseln, lassen Sie das alte Fett entfernen; vermischen sich unverträgliche Fette, kann die Konsistenz leiden.
• Ist eine Austrittsöffnung für das Altfett vorhanden, stellen Sie sicher, dass sie nicht verstopft ist.
• Wird an einer laufenden Maschine geschmiert, darf dies nur unter Einhaltung der Arbeitsschutzvorschriften und der Herstelleranweisungen erfolgen.

Bei Reservemotoren, die lange im Regal lagern, sind Zustand von Fett und Lager besonders wichtig; dieses Thema behandeln wir in unserem Beitrag zur Lagerung von Reservemotoren im Regal.

Worauf beim Lagertausch zu achten ist

• Mit Abzieher demontieren: Die Arme des Abziehers müssen am Innenring angreifen, der fest auf der Welle sitzt. Wird das Lager über den Außenring gezogen oder mit dem Hammer bearbeitet, können Welle und Lagersitz beschädigt werden.
• Warm montieren: Das neue Lager wird mit einem Induktionsanwärmgerät erwärmt, bis es sich ausdehnt und von selbst auf die Welle gleitet. Offene Flammen schädigen Fett und Dichtung. Muss kalt montiert werden, ist die Kraft mit einem geeigneten Rohr ausschließlich auf den Innenring aufzubringen.
• Lagersitz und Welle prüfen: Ist der Sitz im Lagerschild verschlissen oder die Lagersitzfläche der Welle verkratzt, hat das neue Lager Spiel. Dann sind zuerst Lagerschild oder Welle instand zu setzen.
• Wellfederscheibe und Dichtring nicht vergessen: Wird die Scheibe auf der Lüfterseite nicht wieder eingesetzt, hat der Läufer axiales Spiel; ein verhärteter Dichtring öffnet Staub und Feuchtigkeit den Weg.
• Wicklung messen: Ist das Lager zerfallen und hat der Läufer am Ständer geschliffen, kann auch die Wicklung beschädigt sein. Ohne Messung des Isolationswiderstands darf der Elektromotor nicht wieder unter Spannung gesetzt werden.

Lager tauschen oder Elektromotor ersetzen?

Bei einem Elektromotor, dessen Lager verschlissen, dessen Wicklung aber intakt ist, ist ein Lagertausch meist eine sinnvolle Reparatur. Hat der Läufer am Ständer geschliffen, wurde die Wicklung durch Überhitzung beeinträchtigt oder sind die Lagersitze unrund, nähern sich Reparaturkosten und Stillstandszeit einem neuen Elektromotor an. In diesem Fall kann der Wechsel auf einen neuen Elektromotor gleicher Leistung, Drehzahl und Baugröße in Betracht gezogen werden. Sehen Sie sich passende Modelle von HEM Motor und aktuelle Preise an.

Beispielmodelle aus verschiedenen Leistungsstufen (Drehstrom, Graugussgehäuse, IP55, Isolationsklasse F, 50 Hz; aktueller Preis auf der Produktseite):

• 3 kW, 4-polig, 1450 U/min, IEC-Baugröße 100L – 100L2-4: 230/400 V (Δ/Y), Bemessungsstrom bei 400 V 6,02 A.
• 11 kW, 4-polig, 1465 U/min, IEC-Baugröße 160M – 160M-4: 400/690 V (Δ/Y), Bemessungsstrom bei 400 V 20,4 A.
• 30 kW, 4-polig, 1475 U/min, IEC-Baugröße 200L – 200L-4: 400/690 V (Δ/Y), Nenndrehmoment 194,2 Nm.

Die gesamte Baureihe finden Sie auf der Seite Modelle mit Graugussgehäuse.

Fazit: Auch die Bedingungen beseitigen, die das Lager belasten

Lagerschäden entstehen meist nicht durch das Lager selbst, sondern durch die Bedingungen, die es belasten: zu hohe Riemenspannung, nicht fluchtende Kupplung, falsche Fettmenge oder ein ohne Nachsetzzeichen bestelltes Teil. Lesen Sie die Bezeichnung vollständig ab, überwachen Sie Geräusch und Temperatur regelmäßig und führen Sie den Austausch mit dem richtigen Werkzeug durch. Wenn Sie den Elektromotor ersetzen möchten, halten Sie Angaben zu Leistung, Drehzahl, Bauform, Spannung und Einsatzbereich bereit, möglichst auch ein Foto des Typenschilds.

Sehen Sie sich passende Modelle und aktuelle Preise im Shop an. Senden Sie Typenschildfoto, Drehzahl und Montageangaben Ihres vorhandenen Elektromotors über die Seite zum Senden des Typenschilds und fordern Sie ein Angebot für das passende Modell an.

Häufig gestellte Fragen

Wo finde ich die Lagerbezeichnung, wenn sie nicht auf dem Typenschild steht?

Auf dem Außenring oder der Deckscheibe des Lagers ist eine Nummer eingeprägt. Ist sie nicht lesbar, wird anhand von IEC-Baugröße und Polzahl in der Lagertabelle des Herstellerkatalogs nachgesehen.

Sind 2Z- und 2RS-Lager untereinander austauschbar?

Die Abmessungen sind gleich; der Unterschied liegt in der Abdichtung. Das gummigedichtete 2RS-Lager hält Staub besser zurück, hat aber mehr Reibung; bei schnell laufenden Elektromotoren ist es richtiger, beim vom Hersteller angegebenen Typ zu bleiben.

Kann ein Elektromotor mit Lagergeräusch weiterbetrieben werden?

Ein leichtes, gleichbleibendes Geräusch kann kurze Zeit beobachtet werden. Wird es lauter oder geht in ein Klicken über, steht das Lager kurz vor dem Zerfall; da ein zerfallendes Lager den Läufer am Ständer schleifen lassen und auch die Wicklung beschädigen kann, ist ein Austausch während eines geplanten Stillstands kostengünstiger.

Sollten vorderes und hinteres Lager gemeinsam getauscht werden?

Da der Elektromotor ohnehin zerlegt ist, ist es gängige Praxis, beide Lager gemeinsam zu erneuern. Ist eines verschlissen, hat das andere eine ähnliche Betriebszeit hinter sich, und ein zweiter Stillstand kurz darauf wird vermieden.