Das Pressen von Wellen in und aus Gehäusen ist eine axiale Pressbearbeitung, bei der Passung, Ausrichtung, Abstützung und Kraftverlauf unmittelbar bestimmen, ob die Baugruppe maßhaltig, konzentrisch korrekt und ohne strukturelle Schädigung verbleibt.
Wellen können infolge von Interferenz, Formschluss, plastischer Verformung oder Korrosion stark klemmen. Gleichzeitig reagieren Gehäuse empfindlich auf lokale Überlastung und Ovalisierung. Die Pressbearbeitung muss daher vollständig linear, kontrolliert und reproduzierbar erfolgen. Eine hydraulische Werkstattpresse ist einsetzbar, wenn die technischen Randbedingungen nachweislich innerhalb des Arbeitsbereichs der Presse liegen.
Diese Seite beschreibt, wann die Montage und Demontage von Wellen innerhalb dieses Anwendungsbereichs liegt – und wann nicht.
Wann ist eine hydraulische Werkstattpresse geeignet?
Eine hydraulische Werkstattpresse ist für das Pressen von Wellen in und aus Gehäusen geeignet, wenn:
- die Bearbeitung vollständig axial als Pressbearbeitung ausgeführt werden kann, ohne Rotation oder Schlagbelastung
- die Presskraft kontrolliert, gleichmäßig und schrittweise aufgebaut wird
- das Gehäuse vollständig eben, flächig und torsionssteif abgestützt werden kann
- die Krafteinleitung über das korrekte Stirn- oder Anlageflächenprofil der Welle oder über geeignete Aufnahmebuchsen erfolgt
- die axiale Ausrichtung vor Beginn des Kraftaufbaus exakt festgelegt werden kann
- die Passung vorhersehbar ist und innerhalb eines beherrschbaren Kraftbereichs liegt
Werden eine oder mehrere dieser Voraussetzungen nicht erfüllt, liegt die Anwendung außerhalb des vorgesehenen technischen Einsatzbereichs einer hydraulischen Werkstattpresse.
Technische Schwerpunkte
Presskraft und Kraftaufbau
Die erforderliche Presskraft wird bestimmt durch:
- Interferenz (Δd) zwischen Welle und Gehäuse
- Materialkombination, beispielsweise Stahl–Aluminium oder Stahl–Gusseisen
- Kontaktlänge der Passung
- Oberflächenrauheit und Zustand der Passflächen
- vorhandene Verformung oder Korrosion
Wesentliche Anforderungen an den Kraftaufbau sind:
- stufenweiser Kraftanstieg zur Vermeidung von Lastspitzen
- kontinuierliche Überwachung des Kraftverlaufs
- Bewertung jeder Widerstandszunahme als Hinweis auf Schiefstellung, Beschädigung oder Fressen
- Kontrolle der Kraftkurve über den gesamten Hub
Bei Interferenzpassungen wird der Kraftverlauf durch Reibung und Umfangsdehnung des Gehäuses bestimmt. Geringe geometrische Abweichungen können zu abrupten Druckspitzen führen, die lokale Aufweitungen oder Rissbildung im Gehäuse verursachen.
Passung, Ausrichtung und Abstützung
Für eine stabile Pressbearbeitung ist erforderlich:
- exakte axiale Ausrichtung vor Beginn des Presshubs
- vollständige, ebene und flächige Abstützung des Gehäuses zur Vermeidung von Ovalisierung
- Ausschluss jeglicher seitlicher Kraftkomponenten auf Welle oder Gehäuse
- Verwendung von Zwischenstücken, Aufnahmebuchsen und Druckstücken, die dem tragenden Montageprofil exakt folgen
- Vermeidung von Kippmomenten in den ersten Millimetern des Presshubs
In der Anfangsphase des Presshubs ist die Passung vollständig geschlossen. Bereits geringe laterale Abweichungen erzeugen ein asymmetrisches Kraftprofil, das zu lokaler Gehäuseverformung führen kann.
Konstruktive Anforderungen an die Presse
Eine geeignete hydraulische Werkstattpresse verfügt über:
- ein steifes Pressengestell mit minimaler lateraler Durchbiegung
- eine lineare Hubführung mit konstanter Geometrie
- Druckstücke mit exakter Zentrierung auf das Krafteinleitungsprofil
- eine plane, massive Arbeitsfläche zur stabilen Gehäuseabstützung
- ausreichende Masse zur Dämpfung von Kraftspitzen und Mikrobewegungen
Eine Rahmenflexion von mehr als etwa 0,3–0,5 mm erzeugt laterale Kraftanteile, die Schiefstellung zwischen Welle und Gehäuse verursachen. Daraus können konische Passungen entstehen, die nach der Montage nicht mehr korrigierbar sind.
Was in der Praxis häufig unterschätzt wird
- Verformung von Gehäusen infolge unzureichender Abstützung
- festsitzende Wellen durch Korrosion, Adhäsionsverschleiß oder frühere Überlastung
- Kraftspitzen durch zu schnelle Betätigung der Presse
- minimale Schiefstellung in den ersten Millimetern des Presshubs
- Interferenzvariation durch Temperatur, Verschleiß oder Toleranzzustände
- Risiko von Aufweitung oder Ovalisierung von Bohrungen bei der Demontage
Diese Faktoren bestimmen, ob Montage oder Demontage funktional, maßhaltig und schadensfrei durchgeführt werden kann.
Typische Bearbeitungen innerhalb dieser Anwendung
- Montage von Wellen in Lagersitze oder Gehäusekonstruktionen
- Auspressen von Wellen aus Getriebe- und Antriebsgehäusen
- Revisionsarbeiten an Maschinenrahmen und Antriebseinheiten
- Demontage fest sitzender Wellen im Rahmen von Instandhaltungsarbeiten
- serielle Montage von Wellenbaugruppen in Werkstattumgebungen
Die Aufzählung beschreibt die Art der Bearbeitung, nicht die Eignung eines konkreten Pressenmodells.
Beziehung zu den Pressklassen (HD-Programm)
Die Einordnung innerhalb des HD-Programms wird durch Wellendurchmesser, Interferenz, Gehäusesteifigkeit, Kontaktlänge und Kraftprofil bestimmt.
Leichte Pressklasse (20–60 Tonnen)
Geeignet für:
- kleinere Wellen mit kurzen Passungen
- geringe bis mittlere Interferenz
- steife Gehäuse mit einfach realisierbarer Abstützung
Mittelschwere Pressklasse (80–160 Tonnen)
Geeignet für:
- gängige Wellendurchmesser und Gehäuseabmessungen
- standardisierte Interferenzpassungen
- Anwendungen mit Bedarf an reproduzierbarem Kraftaufbau
Schwere Pressklasse (180–500 Tonnen)
Geeignet für:
- große Wellendurchmesser und lange Passungen
- hohe Interferenz
- massive Gehäuse mit Anforderungen an maximale Rahmen- und Führungssteifigkeit
Die Auswahl der Pressklasse wird durch Montagebedingungen, Passung und Kraftprofil bestimmt – nicht ausschließlich durch die Tonnage.
Wann ist eine hydraulische Werkstattpresse nicht geeignet?
Eine hydraulische Werkstattpresse ist nicht geeignet, wenn:
- das Gehäuse nicht vollständig eben und torsionssteif abgestützt werden kann
- die Passung unbekannt, stark variabel oder nicht beherrschbar ist
- Korrosion oder plastische Verformung die Demontage unvorhersehbar machen
- Rotation, Schlag- oder Klopfbelastung erforderlich sind
- das Risiko von Schiefstellung konstruktiv nicht ausgeschlossen werden kann
- strukturelle Schäden an Welle oder Gehäuse nicht ausgeschlossen werden können
Weiterführung innerhalb der Website
Auf Basis dieser Anwendung kann weitergeleitet werden zu:
- den relevanten Pressklassen innerhalb des HD-Programms
- den verfügbaren Standardmodellen
Für Bearbeitungen außerhalb dieser Randbedingungen wird auf den separaten Bereich Engineering & Sonderkonstruktion verwiesen, in dem nicht standardisierte Geometrien und komplexe Passungen technisch beurteilt werden.
Technische Beurteilung beantragen
Liegt das Pressen von Wellen in oder aus Gehäusen innerhalb der beschriebenen technischen Randbedingungen, kann eine technische Beurteilung beantragt werden, um die Anwendung korrekt innerhalb der geeigneten Pressklasse des HD-Programms einzuordnen.