Das Pressen von Zahnrädern und Riemenscheiben auf Wellen ist eine axiale Montagebearbeitung, bei der Passung, Ausrichtung, Kraftverlauf und Abstützung unmittelbar bestimmen, ob die Baugruppe maßhaltig und funktional bleibt.
Zahnräder und Riemenscheiben reagieren empfindlich auf Schiefstellung, Punktbelastung und lokale Verformung von Nabe und Welle. Der Pressvorgang muss daher linear, kontrolliert und reproduzierbar erfolgen. Eine hydraulische Werkstattpresse ist einsetzbar, wenn die Bearbeitung nachweislich innerhalb der technischen Randbedingungen der Presse und der Bauteilgeometrie liegt.
Diese Seite beschreibt, wann die Montage von Zahnrädern und Riemenscheiben innerhalb dieses Anwendungsbereichs liegt – und wann nicht.
Wann ist eine hydraulische Werkstattpresse geeignet?
Eine hydraulische Werkstattpresse ist geeignet, wenn:
- die Montage vollständig axial erfolgt, ohne Rotation oder Schlagbelastung
- die Presskraft kontrolliert und schrittweise aufgebaut werden kann
- Zahnrad oder Riemenscheibe rechtlinig und ohne Verkanten auf die Welle geführt werden
- die Welle über eine ausreichende Länge abgestützt ist, um Durchbiegung zu vermeiden
- die Krafteinleitung ausschließlich über die Nabe erfolgt
- die Interferenzpassung vorhersehbar ist und innerhalb eines reproduzierbaren Kraftbereichs liegt
Kann eine oder mehrere dieser Voraussetzungen nicht erfüllt werden, liegt die Bearbeitung außerhalb des vorgesehenen Einsatzbereichs einer Werkstattpresse.
Technische Schwerpunkte
Presskraft und Kraftaufbau
Die erforderliche Presskraft wird bestimmt durch:
- Interferenz (Δd)
- Wellendurchmesser
- Nabenlänge
- Materialkombination
- Oberflächenrauheit
- Toleranzzustand
Anforderungen an den Kraftaufbau:
- schrittweiser Kraftanstieg
- Vermeidung von Lastspitzen
- unmittelbare Überwachung von Widerstandszunahmen als Hinweis auf Schiefstellung oder Kontaktprobleme
- Vermeidung von Überlastung der Nabe
Bereits eine geringe Schiefstellung erzeugt ein asymmetrisches Druckprofil, das zu Nabenverformung und lokalem Klemmen der Passung führt. Dies kann zu plötzlichen Kraftspitzen und seitlicher Belastung der Welle führen.
Passung, Ausrichtung und Abstützung
Eine stabile Montage erfordert:
- exakte axiale Ausrichtung vor Beginn des Kraftaufbaus
- Krafteinleitung ausschließlich über die Nabe, niemals über Zähne oder Riemenlaufflächen
- vollständige und steife Abstützung der Welle zur Vermeidung von Knicken oder Durchbiegung
- Verwendung von Führungshülsen oder Aufnahmebuchsen, die das Nabenprofil exakt nachbilden
- Ausschluss jeglicher seitlicher Kraftkomponenten
Selbst geringe Wellendurchbiegungen beeinflussen die ersten Millimeter des Presshubs. Diese Abweichungen bestimmen die spätere Zahnradlage oder den Riemenlauf und können zu bleibenden konzentrischen Abweichungen führen.
Konstruktive Anforderungen an die Presse
Eine geeignete Werkstattpresse verfügt über:
- ein steifes Pressengestell mit minimaler lateraler Durchbiegung
- eine lineare Hubführung mit konstanter Geometrie
- Druckstücke, die exakt über den Nabendurchmesser tragen
- eine plane und torsionssteife Arbeitsfläche zur Wellenabstützung
- ausreichende Masse zur Dämpfung von Mikroerschütterungen und Kraftspitzen
Eine Rahmenflexion von mehr als 0,3–0,5 mm erzeugt eine laterale Kraftkomponente. Dadurch kann sich die Nabe relativ zur Welle verschieben, was zu Schiefstellung im Antriebsprofil führt.
Was in der Praxis häufig unterschätzt wird
- hohe Empfindlichkeit von Zahnrädern gegenüber minimaler Schiefbelastung
- Beschädigungen durch Krafteinleitung über Zähne, Flanken oder Riemenlaufflächen
- Wellendurchbiegung infolge unzureichender Abstützung
- relevante Passungsvariation durch Temperatur, Verschleiß oder Toleranzen
- Kraftspitzen durch zu schnelle Betätigung
- ungleichmäßiger Kraftverlauf durch Verschmutzung oder Mikroverformung der Sitzflächen
Diese Faktoren bestimmen, ob das Ergebnis innerhalb der zulässigen Maß- und Konzentrizitätstoleranzen liegt.
Typische Bearbeitungen innerhalb dieser Anwendung
- Einpressen von Zahnrädern auf Antriebswellen
- Montage von Riemenscheiben auf Motor- und Getriebewellen
- Revisionsarbeiten an mechanischen Kraftübertragungen
- Instandhaltungsarbeiten an industriellen Antriebssystemen
- serielle Montage in Montage- und Werkstattumgebungen
Die Auflistung beschreibt die Art der Bearbeitung, nicht die Eignung eines spezifischen Pressenmodells.
Beziehung zu den Pressklassen (HD-Programm)
Die Klassifizierung innerhalb des HD-Programms wird durch Passung, Wellendurchmesser, Nabenlänge, Interferenz und den erforderlichen Kraftbereich bestimmt.
Leichte Pressklasse (20–60 Tonnen)
Geeignet für:
- kleinere Zahnräder und Riemenscheiben
- kurze Naben
- geringe bis mittlere Interferenz
- Konfigurationen mit einfach realisierbarer axialer Wellenabstützung
Mittelschwere Pressklasse (80–160 Tonnen)
Geeignet für:
- gängige Zahnrad- und Riemenscheibenabmessungen
- Wellen mit stabiler Geometrie
- kontrollierte und reproduzierbare Presskräfte
- typische Werkstatt- und Revisionsarbeiten
Schwere Pressklasse (180–500 Tonnen)
Geeignet für:
- große Zahnräder und Riemenscheiben
- lange Naben
- hohe Interferenz
- Anwendungen mit Anforderungen an maximale Rahmen- und Führungssteifigkeit
Die Auswahl der Pressklasse wird durch Montagebedingungen und Kraftprofil bestimmt – nicht ausschließlich durch die Tonnage.
Wann ist eine Werkstattpresse nicht geeignet?
Eine Werkstattpresse ist nicht geeignet, wenn:
- Rotation oder thermische Montage erforderlich ist
- die Welle nicht vollständig und stabil abgestützt werden kann
- die Passung stark variiert oder unvorhersehbar ist
- die Krafteinleitung nicht ausschließlich über die Nabe erfolgen kann
- Schiefstellung konstruktiv nicht ausgeschlossen werden kann
- strukturelle Schäden an Nabe, Welle oder Verzahnung 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 abweichende Bauteilgeometrien und kritische Montagebedingungen technisch beurteilt werden.
Technische Beurteilung beantragen
Liegt die Montage von Zahnrädern und Riemenscheiben innerhalb der beschriebenen technischen Randbedingungen, kann ein technischer Antrag gestellt werden, um die Anwendung korrekt innerhalb der geeigneten Pressklasse des HD-Programms einzuordnen.