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Die Erfindung bezieht sich auf eine geräuscharme Stützrolle und ihre Anordnung in einem Rollengang, wobei die Stützrolle aus einem rohrförmigen Kern mit in diesen eingepassten Flanschen als Träger von Achsstummeln und einem den Kern umgebenden schwingungsdämpfenden Zwischenmantel aus elastischem Material besteht, auf den ein aus mehreren koaxial nebeneinanderliegend angeordneten Teilrohren bestehender Aussenmantel aufgeschoben ist. Stützrollen mit Kemwellen, die einen schwingungsdämpfenden Aussenbelag aus Gummi oder Kunststoff, z. B. Polyurethan, aufweisen, sind beispielsweise aus der DE-AS 23 44 236 bekannt. Der Aussenbelag ist dabei noch von einem Metallrohr umgeben, um die Wucht herabfallender Fördergüter zu dämpfen und Beschädigungen der Stützrollen und deren Lager zu vermeiden.
Erreichen solche Stützrollen jedoch Umfangsgeschwindigkeiten über 60 m/Minute, entstehen durch Inhomogenitäten Schwingungen, die sowohl in die Rolle, als auch in das Fördergut eingeleitet werden und in der Folge zu hohen Lärmpegeln führen. Durch den schwingungsdämpfenden Aussenbelag der Kernwelle allein kann dieser Lärmpegel nicht optimal gesenkt werden.
Aus der DE-PS 28 36 459 ist eine Förderrolle bekannt, bei der auf einer Kemwelle Stahlhülsen verkeilt sind, welche einen aus Ringscheiben bestehenden Aussenbelag aufweisen. Um eine Geräuschdämpfung und möglichst gute Verschleissfestigkeit der Förderrollen zu erreichen, sind die Ringscheiben aus Filz aufgebaut, miteinander vemadelt und mit Kunstharz getränkt. Solche Förderrollen weisen jedoch eine relativ geringe Verschleissfestigkeit auf und sind für mit hohem Gewicht belastete Rollengänge sowie heisses Fördergut nicht geeignet.
Den gleichen Nachteil weist eine aus der DE-OS 28 02 157 bekannte Stützrolle mit fester Kemwelle, federnder Zwischenschicht und Aussenschicht aus Polyamid oder gleichwertigem Werkstoff auf. Zwischenschicht und Aussenschicht bestehen dabei aus rohrförmigen Teilabschnitten. Um die Verschleissfestigkeit zu erhöhen, sind die Teilabschnitte der Aussenschicht so angeordnet, dass sie vorübergehend unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten haben können. Diese Anordnung wirkt sich jedoch nachteilig hinsichtlich der Lärmentwicklung aus. Aus der DD-PS 222 859 ist eine aus Mantelsegmenten zusammengesetzte Bandtrommel für Gurtbandförderanlagen bekannt. Die Mantelsegmente, welche Flanken mit zueinander passenden Absätzen aufweisen, erleichtern die Demontage der Bandtrommel.
Bei einer aus der DD-PS 223 421 bekannten Gurtabstützung für Gurtbandförderer sind, um grosse Abstände zwischen den Gurtabstützungen zu erreichen, viele einstückige Rollen quer zur Förderrichung nebeneinander in unterschiedlich langen Reihen zu einer Rollenmatte mit einer Mulde und einem konvexen Stützradius angeordnet.
Durch die in der Folge aufgezeigte erfindungsgemässe Ausführung und Anordnung wird bezweckt, eine geräuscharme Stützrolle mit hoher Verschleissfestigkeit zu schaffen und sie in einem Rollengang so anzuordnen, dass eine weitere Geräuschdämpfung erfolgt.
Dies wird dadurch erreicht, dass die Teilrohre aus mittels Presssitz aufgebrachten, miteinander gekoppelten Metallhülsen bestehen und die Stützrolle in einem Rollengang zusammen mit benachbarten, achsparallel angeordneten Stützrollen in an sich bekannter Weise eine in Förderrichtung konvex gekrümmte Fläche als Auflage für das Fördergut bildet.
Die mit Presssitz aufgeschobenen Metallhülsen als Auflage für das Fördergut ergeben eine ausgezeichnete Verschleissfestigkeit der Stützrolle. Durch die Aufteilung der Auflage in Metallhülsen wird ausserdem der besondere Vorteil erzielt, dass die dynamischen Massen der Auflage klein gehalten werden können. Die dynamische Masse ist zusammen mit schwingungsdämpfenden Elementen für die den lärmerzeugenden Körperschallschwingungen massgeblich, so dass eine optimale Geräuschdämpfung erzielbar ist. Eine weitere Senkung des Lärmpegel wird darüberhinaus durch die besondere Anordnung der Stützrolle in einem Rollengang bewirkt. Biegeweiches Fördergut, z. B. Blechbänder, Stangenmaterial, Platten, liegt dadurch satt auf allen Stützrollen auf, so dass auch die an Körperschallschwingungen beteiligten dynamischen Massen des Fördergutes klein gehalten werden können.
Bevorzugterweise sind die Metallhülsen durch einen mit einem Flansch fest verbindbaren Spannteller seitlich fixiert.
Die Metallhülsen haben dadurch mit dem schwingungsdämpfenden Aussenbelag engen Kontakt und die Schwingungsdämpfung wird verstärkt. Über den Spannteller ist ausserdem auf einfache und wirtschaftliche Art eine seitliche Fixierung der Metallhülsen möglich, wobei diese eine glatte Auflage für das Fördergut bilden.
Um eine zusätzliche gegenseitige Zentrierung der Metallhülsen zu erhalten, können diese konische, zueinander passende Flanken, Flanken mit in an sich bekannter Weise zueinander passenden Absätzen oder Wölbungen besitzen.
Eine möglichst glatte und kantenfreie Auflage für das Fördergut wird erreicht, wenn der Aussenmantel gerundete Aussenkanten aufweist.
Damit ist die Stützrolle auch in Rollengängen beispielsweise der Papierindustrie einsetzbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Stützrolle weisen die Metallhülsen verschiedene Breiten auf.
Je nach Form und Masse des Fördergutes wird man am Aussenbelag Bereiche mit Metallhülsen kleinerer und grösserer Breite vorsehen.
Eine hohe Verschleissfestigkeit der Stützrolle wird erreicht, wenn die Metallhülsen aus Stahl mit gehärteter, glatter Oberfläche bestehen. Vorzugsweise zum Transport von platten-oder stabförmigen Fördergutem aus Metall wird man Stützrollen dieser Ausführung wählen.
Damit zwischen der Kemwelle und den Metallhülsen keine starre, geräuscherzeugende Verbindung zustandekommt, besteht nicht nur der Aussenbelag, sondern auch ein Spannteller aus schwingungsdämpfendem Material.
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Die in Förderrichtung konvex gekrümmte Fläche als Auflage für das Fördergut kann einerseits durch vesetzte Anordnung der Stützrollen im Rollengang, anderseits durch die Anordnung von Stützrollen mit verschiedenen Aussendurchmessern im Rollengang nacheinander erreicht werden. Durch die konvex gekrümmte Förderfläche wird ein sattes Aufliegen von biegeweichem Fördergut sichergestellt.
In einer Ausführungsform beträgt die durch die konvex gekrümmte Fläche sich ergebende Umlenkung eines Fördergutes vorzugsweise 1 bis 1, 5 .
Anordnung der Stützrolle im Rollengang, Elastizitätsmodul und Verlustfaktor des schwingungsdämpfenden Belages, Breite, Dicke, Durchmesser und Oberflächenhärte der Metallhülsen sind jedoch in Abhängigkeit vom Fördergut und Fördergeschwindigkeit im Einzelfall zu optimieren.
Im folgenden werden an Hand der beiliegenden Zeichnung Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 den Aufriss eines Rollengangabschnittes mit konvex gekrümmter Förderfläche, Fig. 2 den Aufriss einer geräuscharmen Stützrolle, teilweise im Schnitt, und Fig. 3 bis Fig. 5 Schnitte von Metallhülse mit verschiedenen Flankenausbildungen.
Im Rollengangabschnitt der Fig. 1 sind vier geräuscharme, gleich ausgebildete Stützrollen (1) in Lagerböcken (2) drehbar angeordnet. Die Lagerböcke (2) sind in gleichen Abständen auf einem Rahmen festmontiert Unter den Lagerböcken (2) der mittleren Stützrollen (1) befinden sich Unterlagen (3), wodurch sich eine in Förderrichtung konvex gekrümmte Fläche (20) ergibt. Die Förderrichtung ist durch einen Pfeil angedeutet und die konvex gekrümmte Fläche (20) durch eine strichpunktierte Linie dargestellt.
Die gleiche konvex gekrümmte Fläche (20) kann erreicht werden, wenn die mittleren zwei Stützrollen (4), wie strichliert gezeichnet ist, einen grösseren Aussendurchmesser aufweisen. Um die für die Geräuschentwicklung massgebliche dynamische Masse nicht zu erhöhen, wird man bei den Stützrollen (4) Metallhülsen kleinerer Breite vorsehen.
In Fig. 2 ist die Ausführungsform einer erfindungsgemässen Stützrolle (1, 4) im Aufriss und teilweise im Schnitt dargestellt. Die tragende Kemwelle besteht aus einem Rohr (5), welches mit zwei Flanschen (6,12) mit Wellenstummel (7) fest verbunden ist. Der eine Flasch (6) ist als Stützflansch ausgebildet und besteht mit dem Wellenstummel (7), welcher einen Lagersitz und einen Antriebsabsatz aufweist, aus einem Stück. Der andere Flansch (12) dient der Befestigung des Spanntellers (10) und besteht ebenfalls mit dem als Lagersitz ausgebildeten Wellenstummel (7) aus einem Stück.
Auf dem Rohr (5) und teilweise auf dem Flansch (12) ist mit bekannten Verfahren ein schwingungsdämpfender Aussenbelag (8) aufgebracht. Der aus Gummi, Kunststoffen oder anderen elastischen Materialien mit hohem Verlustfaktor bestehende Aussenbelag (8) kann aufvulkanisiert, aufgegossen oder gesintert, aufgeschoben und vergossen oder aufgewickelt und gegebenenfalls nachher überdreht sein. Der Spannteller (10) ist aus Festigkeitsgründen vorzugsweise aus armiertem Kunststoff hergestellt, der jedoch ausreichende schwingungsdämpfende Eigenschaften aufweist.
Auf den Aussenbelag (8) sind mit Presssitz mehrere Metallhülsen (9) gleicher Form aufgeschoben, welche sich gegenseitig und am Stützflansch (6) abstützen und durch den Spannteller (10) mittels der Fixierschrauben (11) aneinandergepresst und seitlich fixiert werden. Die Metallhülsen (9) bestehen aus Stahl, dessen Oberfläche gehärtet sein kann, um eine hohe Verschleissfestigkeit zu erhalten. Infolge der dynamischen Nachgiebigkeit und Massen der Metallhülsen (9) können gegenüber bekannten Ausführungen Stützrollen (1, 4) mit längeren Standzeiten und Schalldruckpegelabnahmen von 12 bis 15 dB erreicht werden. Die konvex gekrümmte Fläche (20) für das Fördergut führt schliesslich zu weiteren Schalldruckpegelabnahmen von 7 bis 9 dB, sofeme der Umlenkwinkel optimiert ist.
Die Fig. 3 bis 5 zeigen verschiedene Ausführungen der Flanken der Metallhülsen (9) zu deren Zentrierung.
In Fig. 3 weisen die Flanken zueinander passende Absätze auf, wodurch eine ausgezeichnete gegenseitige Zentrierung der Metallhülsen (9) erzielbar ist. Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform, bei der die gegenseitige Zentrierung der Metallhülsen (9) durch konische, zueinander passende Flanken erreicht wird.
Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 5 dargestellt, bei der eine ausreichende Zentrierung dadurch erzielt wird, dass die Metallhülsen (9) Flanken mit zueinander passenden Wölbungen besitzen.
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man wählt. Um einerseits das Aufpressen der Metallhülsen (9) auf den schwingungsdämpfenden Aussenbelag (8) zu erleichtern, anderseits eine möglichst glatte und kantenfreie Auflage für das Fördergut zu erhalten, sind bei allen Ausführungsfomen der Metallhülsen (9) die Aussenkanten vorzugsweise gerundet.
Die erfindungsgemässe, geräuscharme Stützrolle weist relativ niedrige Schalldruckpegel auf und ist universell einsetzbar, dabei auf eine einfache und wirtschaftliche Art herstellbar.