Entwicklung der Wälzlagerindustrie
China zählt zu den Ländern, die Wälzlager weltweit frühzeitig erfunden haben, und die Konstruktion von Achslagern ist bereits in alten chinesischen Schriften dokumentiert. Archäologischen Funden zufolge stammt das älteste chinesische Wälzlager mit dem Prototyp der modernen Wälzlagerkonstruktion aus der Zeit von 221–207 v. Chr. (Qin-Dynastie) und wurde im Dorf Xuejiaya im Kreis Yongji der Provinz Shanxi entdeckt. Nach der Gründung der Volksrepublik China, insbesondere seit den 1970er-Jahren, erlebte die Wälzlagerindustrie unter dem starken Impuls der Reform- und Öffnungspolitik eine neue Phase rasanter und qualitativ hochwertiger Entwicklung.
Ende des 17. Jahrhunderts entwarf und fertigte der Brite C. Vallow ein Gerät. KugellagerEr installierte sie testweise auf Postwagen, und der Brite P. Worth patentierte das Kugellager. Ende des 18. Jahrhunderts veröffentlichte der Deutsche H. R. Hertz eine Abhandlung über die Kontaktspannung von Kugellagern. Aufbauend auf Hertz’ Erkenntnissen führten der Deutsche R. Stribeck, der Schwede A. Palmgren und andere zahlreiche Versuche durch und trugen zur Entwicklung der Konstruktionstheorie von Wälzlagern und zur Berechnung der Dauerfestigkeit bei. Später wandte der Russe N. P. Petrov das Newtonsche Viskositätsgesetz zur Berechnung der Lagerreibung an.
O. Reynolds aus Großbritannien analysierte Thors Entdeckung mathematisch und leitete die Reynolds-Gleichung ab, die seither die Grundlage der Theorie der hydrodynamischen Schmierung bildet. Die früheste Form eines Linearlagers bestand aus einer Reihe von Holzstangen unter der Gleitplatte. Diese Technik könnte bis zum Bau der Cheops-Pyramide zurückreichen, obwohl es dafür keine eindeutigen Beweise gibt. Moderne Linearlager nutzen dasselbe Funktionsprinzip, verwenden aber mitunter eine Kugel anstelle eines Gleitlagers. RolleDie ersten Gleit- und Wälzlager wurden aus Holz gefertigt. Keramik, Saphir oder Glas kommen ebenfalls zum Einsatz, und Stahl, Kupfer, andere Metalle sowie Kunststoffe (wie Nylon, Bakelit, Teflon und UHMWPE) sind gängige Werkstoffe.
Rotierende Lager werden in vielen Anwendungen benötigt, von hochbelasteten Radachsen und Werkzeugmaschinenspindeln bis hin zu Präzisionsuhrenteilen. Die einfachste Art von rotierendem Lager ist das Gleitlager, bei dem lediglich eine Buchse zwischen Rad und Achse sitzt. Diese Bauart wurde später durch Wälzlager ersetzt, bei denen die ursprüngliche Buchse durch mehrere zylindrische Rollen ersetzt wurde, von denen jede wie ein separates Rad wirkte. Das erste praktische Wälzlager mit Käfig wurde 1760 von dem Uhrmacher John Harrison für die Herstellung des Chronographen H3 erfunden.
Ein frühes Beispiel für ein Kugellager wurde auf einem antiken römischen Schiff im Nami-See in Italien gefunden. Dieses hölzerne Kugellager diente zur Unterstützung der drehbaren Tischplatte. Das Schiff wurde 40 v. Chr. gebaut. Leonardo da Vinci soll um 1500 v. Chr. eine Art Kugellager beschrieben haben. Zu den noch nicht ausgereiften Eigenschaften von Kugellagern gehört die Reibung zwischen den Kugeln, die durch Kollisionen entsteht. Diese Reibung lässt sich jedoch durch die Lagerung der Kugeln in einem Käfig verhindern.
Im 17. Jahrhundert lieferte Galileo Galilei die erste Beschreibung von Kugellagern mit festem Kugellagerkäfig. In der darauffolgenden langen Zeit wurde der Einbau solcher Lager in Maschinen jedoch nicht realisiert. Das erste Patent für ein Kugellager wurde 1794 von Philip Vaughan aus Carmarthen erteilt.
1883 schlug Friedrich Fischer die Idee vor, mit einer geeigneten Produktionsmaschine Stahlkugeln gleicher Größe und mit präziser Rundheit zu schleifen. Dies legte den Grundstein für die Entstehung einer eigenständigen Wälzlagerindustrie. „Fischers Automatische Guß“ – die Initialen Stahlkugelfabrik bzw. Fischer Aktien-Gesellschaft – wurden am 29. Juli 1905 als Warenzeichen eingetragen.
Im Jahr 1962 wurde die Marke FAG modifiziert und wird bis heute verwendet; 1979 wurde sie ein fester Bestandteil des Unternehmens.
Im Jahr 1895 entwarf Henry Timken das erste Kegelrollenlager, das er drei Jahre später patentieren ließ und mit dem er die Firma Timken gründete.
Im Jahr 1907 entwarf Sven Winqvist von der SKF-Lagerfabrik die ersten modernen Pendelkugellager.
Lager sind wichtige Basiskomponenten aller Arten von Maschinen und Anlagen. Ihre Genauigkeit, Leistungsfähigkeit, Lebensdauer und Zuverlässigkeit spielen eine entscheidende Rolle für die Genauigkeit, Leistungsfähigkeit, Lebensdauer und Zuverlässigkeit der gesamten Anlage. Im Maschinenbau zählen Lager zu den Hochpräzisionsprodukten und benötigen daher nicht nur umfassende Kenntnisse in Mathematik, Physik und vielen anderen Disziplinen, sondern auch in der Materialwissenschaft, Wärmebehandlungstechnik, Präzisionsbearbeitung und Messtechnik, numerischer Steuerungstechnik sowie leistungsstarker Computertechnologie. Somit repräsentieren Lager die nationale wissenschaftliche und technologische Kompetenz in diesem Bereich.
In den letzten Jahren sind weltbekannte Unternehmen wie die schwedische SKF-Gruppe, die deutsche Schaeffler-Gruppe, das US-amerikanische Unternehmen Timken, die japanischen Unternehmen NSK und NTN in den chinesischen Wälzlagermarkt eingetreten und haben dort Produktionsstätten errichtet. Diese Unternehmen agieren nicht nur global, sondern produzieren auch weltweit. Sie nutzen ihre Markenvorteile, ihre Ausrüstung, ihre Technologie, ihr Kapital und ihre Produktionskapazitäten, was einen intensiven Wettbewerb für die chinesischen Wälzlagerhersteller ausgelöst hat. Mit der Entwicklung der chinesischen Wälzlagerindustrie wird sich die Produktstruktur der Wellenlager verändern, der Anteil von High-End-Produkten am Gesamtsortiment wird steigen, und auch der Verkaufspreis pro Einheit wird zunehmen. Es wird erwartet, dass China sich zum weltweit größten Produktions- und Absatzstandort für Wälzlager entwickeln wird.
Angesichts des zunehmenden Wettbewerbs in der Wälzlagerindustrie häufen sich Fusionen, Übernahmen und Kapitaltransaktionen zwischen großen Wälzlagerherstellern. Führende inländische Wälzlagerhersteller konzentrieren sich verstärkt auf die Marktforschung, insbesondere auf die eingehende Analyse des Branchenumfelds und der potenziellen Abnehmer. Dadurch sind zahlreiche inländische Wälzlagermarken rasant aufgestiegen und haben sich nach und nach zu Marktführern in der Wälzlagerindustrie entwickelt.
