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Elastische Wälzlagerung, insbesonders für Stützrollen von Förderbändern
Die Erfindung bezieht sich auf eine elastische Wälzlagerung, die z. B. für Stützrollenfür Rollengänge, Förderbänder, Rollbahnen und ähnliche mit Rollen grösserer Länge arbeitende Fördereinrichtungen vorteilhaft ist. Solche Stützrollen haben eine axiale Länge, die ein Mehrfaches ihres Durchmessers beträgt. Sie werden daher in der Regel so aufgebaut, dass ein Stück eines handelsüblichen Rohres von passender Länge, welches den Rollenmantel ergeben soll, mit geeigneten Lagern versehen wird. Wenn diese LagerWälz-, z. B. Kugellager sind, so besteht ein Problem darin, diese Lager auf eine zweckentsprechende Weise mit dem Mantelrohr zu verbinden.
Es geschieht dies meist so, dass das Mantelrohr an seinen Enden auf Passsitz ausgedreht wird, um einen Ringteil, den Lagerboden, aufzunehmen, welcher die Verbindung zwischen dem Wälzlager-oder sonstigem Lagerring und dem Mantelrohr vorstellt und durch Presssitz in letzte- rem hält.
Nach einer andemKonstruktionsart werden auf das Mantelrohr beidseitig Verschlussdeckel geschweisst, welche je einen zentralen, nach aussen ragenden Fortsatz besitzen, die zusammen die Achse bilden, die ihrerseits in denLagernsitzt. In diesem Falle ruhen dann die äusseren Lagerteile auf den Stützgliedern und die Achse ist drehbar. Beide Bauweisen erfordern ein zentrierendes Abdrehen der genannten Fortsätze, zusätzlich auch noch die Durchführung von Schweissarbeiten ; die Lager befinden sich ziemlich ungeschützt ausserhalb des Mantelrohres.
Wälzlager sind sehr empfindliche Maschinenelemente, die sehr genau bemessene Tragbauteile erfordern. Geringes Verklemmen oder Schiefstehen eines Lagerringes hinsichtlich des sich drehenden oder des stützenden Teiles oder eine irgendwie exzentrische Beanspruchung des Lagers kann zu ernsten Schwierigkeiten führen, nicht selten zur baldigen Zerstörung. Wesentlich ist ferner, dass die vom Erzeuger zugelassene Höchstbelastung des Wälzlagers nicht überschritten wird, weil sonst das Wälzlager warmläuft, was Begleiterscheinungen auslöst, welche die Lebensdauer herabsetzen.
Für Förderbandrollen ist bereits vorgeschlagen worden, zwischen dem Aussenring des Tragwälzlagers
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er liegt vielmehr an einem Paar von Schalen an, die axial zusammengepresst werden, um einen im Abstand vom Aussenring des Wälzlagers angeordneten elastischen Ring zu deformieren und so zwischen sich und dem Innenumfang der Tragrolle zu klemmen. Da sich diese Schalen unmittelbar gegen den Wälzlageraussenring anlegen und ihn stützen, bilden sie für ihn ein mehr oder minder starres Auflager.
Der zwischen dem Innenumfang der Tragrolle und den vorhin genannten Schalen eingeklemmte Gummiring wirkt alsdann nurmehr als Stossdämpfer, der zwar die Wirkung auftretender, meist zur Überdimensionierung nötigender Stösse mildert, aber er bewirkt keine verbesserte Querverteilung der auftretenden Kräfte, was erst eine wesentliche Verbesserung der Kraftverteilung ergäbe.
Die vorliegende Erfindung strebt eine elastische Wälzlagerung an, welche nicht nur stossdämpfende Wirkung aufweist, sondern insbesondere dadurch ausgezeichnet ist, dass die Wälzlager unbedenklich stärker als bisher belastet werden können, weil auftretende Stösse durchQuerverteilung besser aufgefangen werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorliegendenfalls von einer elastischen Stützlagerung ausgegangen, die einen zwischen dem Drehteil und dem Stützteil angeordneten, elastischen, radial nach innen und aussen drückenden Zwischenkörper aufweist. Bei dieser, insbesondere für Stützrollen von Förderbändern bestimmtenwälzlagerung kennzeichnet sich die Erfindung dadurch, dass der Zwischenkörper, wie an sich
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bekannt, durch eine in Axialrichtung vermittels Spannbolzen erfolgende Pressung deformiert ist und sich dadurch radial verkeilt, wobei der zweckmässig Scheibenform aufweisende Zwischenkörper unmittelbar
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WälzlagerringBauteiles erstreckt.
Es sind Tragrollen mit Wälzlagerung bekannt, bei denen zwischen dem äusseren Wälzlagerring und der Innenfläche der Tragrolle ein Gummiteil eingepresst ist, der somit, zufolge dieser Pressung, unter Druck steht und daher radial nach innen und aussen drückt. Das Ausmass der Pressung, welches auf diese Weise auf den äusseren Wälzlagerring ausgeübt werden kann, ist so gering, dass damit die vorliegendenfalls angestrebten und erreichten Wirkungen nur in einem kaum den Aufwand rechtfertigenden Masse eintreten.
Eine ins Gewicht fallende Vergrösserung der Tragfähigkeit eines Wälzlagers lässt sich, und dies ist eine erfindungswesentliche Erkenntnis, nur erreichen, wenn der elastische Körper nicht nur unmittelbar am Aussenring des Wälzlagers anliegt, sondern auch mit beträchtlichem, radial nach einwärts gerichtetem Druck auf diesen Ring wirkt ; Drllcke dieses Ausmasses lassen sich jedoch nur durch Anwendung achsparallel verlaufender Spannbolzen erzielen.
Ein äusserer Wälzlagerring, der einerseits unter starkem Radialdruck steht, anderseits diesen Radialdruck von einem elastischen Druckkörper empfängt, kann sich unter dem Einfluss der senkrecht zur Lagerachse verlaufenden, ihre Richtung relativ zum Lager auf Grund der Drehung der Welle ständig ändernden Lagerbelastung oval (wenn auch nur innerhalb nicht wahrnehmbarer Grenzen) deformieren, was er nicht könnte, wenn die äussere Abstützung des Aussenringes starr wäre.
Eine solche Deformation des Aussenringes fuhrt praktisch dazu, dass zur Übertragung der Lagerbelastung von der gelagerten Welle zum Rahmen der Maschine oder dem sonstigen die Lagerbelastung aufnehmenden Bauteil mehr Wälzkörper herangezogen werden als bei Unterbleiben dieser Deformation ; man kann sich dies so vorstellen, dass sich der Aussenring gewissermassen an die Einhüllende der Wälzlager anschmiegt. Es ist also die Kombination eines unmittelbar am Aussenring des Wälzlagers anliegenden elastischen Körpers mit der Möglichkeit, diesen genügend stark unter Axialpressung zu halten, welche, von der bekannten elastischen Ausführung mit blosser Stossdämpfung ausgehend, nunmehr auch noch eine wesentliche Vergrösserung der Tragfähigkeit des Lagers ergibt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Anwendung auf Stützrollen für Förderbänder zeigt die schematische Zeichnung im Längsschnitt in Fig. 1. Fig, 2 ist die Seitenansicht eines der Deformation des Zwischenkörpers dienendenBauteiles, Fig. 3 ein Querschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform des Zwischenkörpers und Fig. 4 eine Abdeckscheibe im Querschnitt.
In Fig. 1 bezeichnet 1 das Mantelrohr, 2 die Achse der Stützolle und 3 die beiden Wälzlager. Zwischen dem äusserenlagerring des Wälzlagers 3 und des Mantels 1 ist je eine Gummischeibe 4 angeordnet, die durch Schrauben 5 über Unterlagskörper 6 axial zusammengepresst werden können, wodurch sie ihren Durchmesser vergrössern. Der Zusammenbau einer solchen Stützrolle geht so vor sich, dass die Wälzlagers auf die Achse 2 aufgesetzt, sodann die sich in entspanntem Zustand befindlichen Ringe 4 mitsamt den Schrauben 5 und den Unterlagskörpern 6 auf die Lager aufgesetzt und schliesslich das Mantelrohr 1 aufgebracht wird, worauf man durchAnziehen derSchrauben 5 die Teile der Einrichtung gegenseitig radial verspannt.
Das Zerlegen erfolgt in umgekehrter Reihenfolge, es ist aber ersichtlich, dass die angegebene Reihenfolge nicht zwingend ist.
Vorteile dieses Aufbaues sind ausser der erhöhten Belastbarkeit :
Jegliche Bearbeitung des Mantelrohres und sonstiger Teile entfällt, der Zusammenbau geht sehr einfach vor sich und erfordert weder besondere Vorrichtungen noch einen besonderen Kraftaufwand. Durch verschieden starkes Anziehen der Schrauben lässt sich das Mass der Radialdehnung des Zwischenkörpers 4 über seinen Umfang unterschiedlich bemessen, ein Umstand, der dazu benützt werden kann, um ein etwa vorhandenes Unrundlaufen des Rohres, bedingt durch ungleichmässige Wandstärken, auszugleichen.
Wenn von dieser letztgenannten Möglichkeit Gebrauch gemacht werden soll, so wird es sich empfehlen, die Unterlagskörper 6 mehrteilig auszuführen. oder, wie aus Fig. 2 ersichtlich, den ringförmigen Unterlagskörper 6 mit Einschnitten 7 zu versehen, damit er über seine Abschnitte eine grössere Deformation erlaubt.
EinweitererVorteildervorliegendenAnsführungbestehtdarin, dassderZusammenbauunddieZerlegung einer erfindungsgemässen Stützrolle unter völliger Vermeidung von Schlägen vor sich gehen kann, was im Hinblick auf die Stossempfindlichkeit von Wälzlagern wichtig ist. Die Dämpfung von im Betrieb auftretenden Schlägen ist vermöge derScheibenform der Körper 4 sehr wirksam, auch deshalb, weil die Ringe 6 ausschliesslich mit dem elastischen Material der Zwischenkörper 4 in Berührung stehen, nicht aber mit den Metallteilen l bzw. dem Aussenring des Lagers 3.
Der Zwischenkörper 4 kann im Sinne eines Merkmales der Erfindung auch die aus Fig. 3 ersichtliche
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Form erhalten, d. h. einen Deckelteil 8 ausbilden, der eine gute Abdichtung des Wälzlagers nach aussen gewährleistet. Man kann die Schrauben 5 aber auch dazu benützen, um einen Verschlussdeckel 9, Fig. 4, zu fixieren.
Die praktische Ausführung der Erfindung erlaubt natürlich zahlreiche Varianten. Auch hinsichtlich der Profilierung und sonstigen Beschaffenheit des Zwischenkörpers 4 bestehen zahlreiche Abwandlungsmöglichkeiten. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass der Zwischenkörper im entspannten Zustand eine grössere axiale Erstreckung als der mit ihm in Berührung stehende Stützteil 3 aufweist, wodurch es möglich wird, den Zwischenkörper in axialer Richtung mit Bezug auf das Wälzlager zu verstellen, d. h. das Mantelrohr hinsichtlich der Achse in verschiedenen Seitenlagen montieren zu können. Dass der Zwischenkörper 4 im zusammengepressten Zustande dann den Aussenring etwas übergreift, ist nur von Vorteil.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elastische Wälzlagerung, insbesondere für Stützrollen von Förderbändern, mit einem zwischen dem Drehteil und dem Stützteil angeordneten, elastischen, radial nach innen und aussen drückenden Zwischenkörper, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenkörper (4), wie an sich bekannt, durch eine in Axialrichtung vermittels Spannbolzen (5) erfolgende Pressung deformiert ist und sich dadurch radial verkeilt, wobei der zweckmässig Scheibenform aufweisende Zwischenkörper (4) unmittelbar am äusseren Wälzlagerring anliegt und sich zweckmässig bis zur Innenseite des das Wälzlager (3) umgebenden Bau- teiles (l) erstreckt.