DE1004437B - Lager, insbesondere fuer Tragrollen - Google Patents

Lager, insbesondere fuer Tragrollen

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Description

DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft Lager, die zwischen· zwei sich gegeneinander drehenden Teilen angeordnet sind, wobei der Ausdruck »Lager« in seiner allgemeinsten Bedeutung aufzufassen ist, d, h., er umfaßt Kugellager, zylindrische oder konische Rollenlager, Nadellager usw., wie auch Gleitlager. Die Erfindung betrifft hauptsächlich, jedoch nicht ausschließlich, von derartigen Lagern solche, welche in einer staubbeladenen Atmosphäre arbeiten, wie z. B. die Lager der Walzen von Bandförderern mit Bändern aus Gummi oder einem anderen Werkstoff für die Handhabung von Schüttgütern.
Die Erfindung bezweckt insbesondere, diese Lager so auszubilden, daß sie besser als bisher den verschiedenen Erfordernissen der Praxis entsprechen und insbesondere besser gegen Staub geschützt und somit weniger der Abnutzung unterworfen sind.
Mit Reibungsdichtungen ausgerüstete Wälz- oder Gleitlager sind allgemein bekannt.
Es sind ferner Wellenabdichtungen mit zwei hintereinanderliegendenDichtungslippen schon vorgeschlagen worden, die somit hintereinanderliegende Schmutzsammeiräume aufweisen. Die Dichtungslippen werden dabei mittels Stahlfedern auf die abzudichtende Welle gepreßt. An dem der Welle abgewandten Ende gehen die Lippen in einen Ringkörper über, der entweder in einem Metallgehäuse eingefaßt oder durch Metallringe versteift ist. Diese Dichtungen haben den Nachteil, daß durch den Federandruek und die verhältnismäßig rauhe Oberfläche der Welle eine starke Abnutzung der Dichtungslippen gegeben ist. Hinzu kommt, daß das gegen Staub und Feuchtigkeit abzudichtende Lager nicht elastisch gelagert und somit nicht gegen Ausrichtungsfehler und Stöße geschützt ist.
Weiterhin ist es schon bekannt, den Laufring eines Wälzlagers elastisch anzuordnen. Bei diesen Ausführungen wird jedoch keine einwandfreie Abdichtung des Wälzlagers vorgenommen.
Hier knüpft die Erfindung an und schlägt ein Lager, insbesondere für Tragrollen mit Dichtungsmitteln, die verhindern, daß Staubteilchen oder andere Fremdkörper zwischen die Wälzflächen eindringen, mit zwei hmtereinanderliegenden Schmutzsammeltaschen vor, daß sich dadurch auszeichnet, daß die Dichtungsmittel aus mindestens zwei ringförmigen Gliedern oder Reibungsflächen bestehen, die mit zwei voneinander unabhängigen aber einstückig zusammenhängenden und elastischen Membranen fest verbunden sind, die sie gegen mindestens ein quer zur Längsachse des Lagers liegendes Element elastisch drücken, wobei diese Membranen fest mit dem umlaufenden Teil des Lagers verbunden und vorteilhaft einstückig über ein elastisches Tragkissen für den Laufring ausgebildet sind.
Lager, insbesondere für Tragrollen
Anmelder:
Etablissements Metallurgiques Boyer,
Saint-Quentin, Aisne (Frankreich)
Vertreter: Dr.-Ing. R. Meldau, Patentanwalt,
Harsewinkel (Westf.)
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 21. März 1953
Henri Lecourbe, Saint-Quentin, Aisne (Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden
Während in den bekannten Konstruktionen vorwiegend Stahlfedern zum Andrücken der Dichtungslippen Verwendung finden, werden durch die Membranen schwache Federn gebildet, die die Reibung relativ gering halten. Die Seite des quer zur Lagerlängsachse angeordneten Elementes, die mit den Dichtungsringen zusammenarbeitet, ist zu demselben Zweck nach einem weiteren Merkmal der Erfindung mit Chrom überzogen. Es kann sich somit kein Staub auf der mit den Dichtungsringen zusammenarbeitenden Fläche des Elementes absetzen:, die durch den Chromüberzug gegen ätzende Stoffe der Atmosphäre geschützt ist. Durch die einstückige Ausführung von Dichtungsringen, Membranen und Tragkissen für den Laufring ist eine leichte Montage und Demontage des Lagers gegeben, da das Lager eine geringe Zahl von Einzelheiten aufweist.
Weitere Kennzeichen und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung vorteilhaft beispielsweiser Ausführungen.
Fig. 1 und 2 zeigen ein Kugellager einer erfindungsgemäß ausgebildeten Rolle für einen Bandförderer im Schnitt bzw. von vorn;
Fig. 3 und 4 zeigen in gleicher Darstellung wie in Fig. 1 zwei weitere Ausführungsformen der Erfindung;
Fig. 5 und 6 zeigen getrennt in Seitenansicht bzw. im Schnitt einen Einzelteil der Vorrichtung der Fig. 4;
Fig. 7 zeigt in einer der Fig. 4 entsprechenden Weise eine weitere Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 8 zeigt schließlich im Schnitt eine Abwandlung der Erfindung (mit konischen Rollenlagern).
609 839/21;
Die Erfindung ist nachstehend in ihrer Anwendung auf die Rollen von Bandförderern mit Gummibändern zur Förderung von Schüttgütern erläutert.
Es sei zunächst an die ungünstigen Betriebsbedingungen derartiger Rollen erinnert. Da diese Rollen in einer Atmosphäre arbeiten, welche mit Staub beladen ist, der eine Schleif- und Ätzwirkung ausübt, bewirkt das Eindringen eines derartigen Staubes in die Lager eine schnelle Abnutzung derselben sowie eine Vergrößerung des widerstehenden Moments. Dieses Moment spielt nun bei derartigen Förderern; eine Hauptrolle, da bei Anlagen von etwa 100 m Länge eine sehr große Zahl von Rollen notwendig ist, z. B. 350. Dies bewirkt eine erhebliche Vergrößerung der erforderlichen. Antriebsleietung.
Ferner müssen die heftigen wiederholten Stöße durch die Belastung berücksichtigt werden, welche ebenfalls eine schnelle Zerstörung der Lager bewirken.
Die Erfindung soll den obigen. Nachteilen abhelfen.
Die Rollen selbst erhalten einen Gesamtaufbau, welcher auf beliebige, geeignete, bekannte Weise ausgebildet ist und eine zweckentsprechende Foorm hat. In der Zeichnung sind beispielshalber Rollen mit einer zylindrischen Außenfläche 1 dargestellt, welche an ihren Enden Flansche 2 aufweisen, welche z. B. die Form von gezogenen· Metallzylindern haben, welche durch Schweißung oder auf beliebige andere Weise aufgesetzt und zur Aufnahme der zwischen der Rolle und der mittleren Welle 3 angeordneten Lager bestimmt sind, die vorzugsweise als Kugellager 4 ausgebildet: sind. Man sieht in der Zeichnung bei 5 und 6 die inneren und äußeren Laufringe· eines dieser Lager.
Zur Erzielung einer elastischen Lagerung der Rollen auf ihrer Welle und auch aus anderen, weiter unten erläuterten Gründen ist zwischen den Wänden eines jeden; Flansches 2 und dem entsprechenden Kugellager ein Belag 7 aus einem plastischen Werkstoff angeordnet, welcher über den äußeren Laufring 6 gestülpt ist. Dieser Belag hat vorzugsweise die Form eines Ringes mit U-förmigem Querschnitt, so daß nach Einbau des Laufringes 6 dieser seitlich mit dem ganzen Lager durch die Randleisten 8 und 9 geschützt ist.
Wenn der Ring 7 aus einem einzigen Stück besteht, erfolgt seine Anbringung an dem Lager 4, 5, 6 durch vorübergehende Verformung der plastischen Masse. Der Ring kann jedoch auch aus zwei Halbringen bestehen.
Der Gummiring 7 ist zweckmäßig so· ausgebildet, daß er bei Aufbringung dies gesamten Lagers auf die Welle 3 und Einbringung desselben in den Flansch 2 wenigstens eine leichte Zusammendrückung erfährt, so daß er durch Reibung an der Wand des Flansches, d.h. an der Rolle haftet; es können jedoch auch beliebige andere Befestigungsmittel vorgesehen werden.
Eine derartige Anordnung gewährleistet bereits einen gewissen Schutz der Lager. Es werden jedoch noch weitere besondere Mittel zur Verhinderung des Eindringens von Staub (und Wasser usw.) in die Lager vorgesehen, welche Reibungsdichtungen enthalten, deren wirksame Flächen quer zur Achse des Lagers liegen, wobei der Dichtungsdruck zwischen den Dichtungen und den entsprechenden Auflageflächen entweder durch beliebige elastische Mittel oder durch Membranen aus Gummi oder einem beliebigen anderen plastischen Werkstoff ausgeübt werden kann, wofür zweckmäßig der in geeigneter Weise in Richtung auf diese Dichtungen verlängerte Ring 7 ausgenutzt wird.
So· sind z. B. bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform sowie in Fig. 4 bis 7 diese Mittel so ausgebildet, daß sich die mit den Rollen drehenden Dichtungen gegen eine an der Welle 3 befestigte Scheibe 10 legen. Diese Lösung mit fester Scheibe weist den Vorteil auf, daß Staub und andere Teilchen infolge der Drehung der Dichtungen durch die Fliehkraft nach außen geschleudert werden.
Die Scheibe1 10 ist z. B. bei 11 durch eine Kugel, einen Keil, einen Splint od. dgl. befestigt, während die Dichtungen zweckmäßig aus zwei konzentrischen Ringen 12, 13 bestehen, wobei der außenliegende Ring 12, ζ. B. aus Graphit, den ersten Filter bildet, der Innenring 13, z. B. aus Filz (Nylon oder irgendeinem anderen Faserstoff), den zweiten Filter für den feineren Staub bildet.
Die elastische Andrückung der beiden. Ringe 12, 13 erfolgt mit Hilfe von zwei elastischen. Membranen 14, 15, an welche diese Ringe z. B. angeklebt sind und welche zweckmäßig mit dem Ring 7 ein Stück bilden, wobei durch diese Anordnung unabhängige Stauboder Entspannungskammern 16, 17, 18 entstehen.
Die Membranen 14, 15 bilden, schwache Federn, welche eine Aufholung des Spiels bewirken und eine Abdichtung ohne Erzeugung übertriebener Reibungen herstellen.
Die Reibung ist übrigens gering, wenn die Scheibe 10 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wenigstens auf ihrer wirksamen Seite möglichst gut poliert wird. Hierfür erhält sie z. B. nach, einem sehr sorgfältigen Abschleifen einen Chromüberzug, und zwar vorzugsweise auf ihren beiden Seiten. Der Staub· kann dann nicht auf ihrer Außenfläche haften, und außerdem erfüllt ihre Innenfläche gleichzeitig folgende Bedingungen: Sie ist sehr hart, so daß sie die Reibungen der Ringe· 12, 13 aushält; sie ist rostfrei und hält eine feuchte und ätzende Atmosphäre aus; sie besitzt einen sehr kleinen Reibungskoeffizienten.
Die Anordnung wird schließlich noch mit beliebigen Mitteln zur Aufrechterhaltung der richtigen gegenseitigen Lage der verschiedenen Teile versehen. Hierfür dienen Sprengringe 19, 20, welche mit dem Innenkäfig 5 des Kugellagers bzw. mit der Scheibe 10 (und mit entsprechenden Nuten an der Welle 3) zusammenwirken, sowie ein Abstandsring 21 aus einem pla.-stischen Werkstoff, welcher von Fett nicht angegriffen wird. Dieser Ring ist leicht auf die Welle 3 aufgepreßt und wird beim Einbau zwischen der Scheibe 10 und dem Lager 4, 5, 6 zusammengedrückt.
Diese Anordnung gestattet die Anpassung des Lagers an die Welle, ohne daß sich sein Innenring 5 drehen kann·, da dieser durch die Reibung des Ringes 21 festgehalten wird.
Die obige Anordnung arbeitet nach ihrer Anbringung folgendermaßen:
Zunächst werden die richtigen Betriebsbedingungen des Kugellagers in bester Weise mit einer geringen Pressung erzielt, welche von dem elastischen Einsetzen des Ringes 7 in den Flansch 2 herrührt.
Die Elastizität dieses Ringes 7 dämpft die Stöße und läßt geringe Schwingungen der Wälz- oder Gleitlager zu, ohne daß übertriebene Beanspruchungen bei einem fehlerhaften Parallelismus infolge der Herstellungstoleranzen zwischen den Bohrungen der beiden Flansche 2 entstehen.
Schließlich verhindert die Abdichtung in besonders wirksamer Weise das Eindringen von Staub od. dgl. infolge des Vorhandenseins der Ringe 12, 13 und der von diesen begrenzten Staubkammern, wobei die Anordnung übrigens nur geringe Reibungskräfte erzeugt Es ist zu bemerken, daß der Übergang von Staub aus einer Kammer in die andere noch, dadurch besonders gebremst wird, daß infolge der durch die Reibung der
Ringe erzeugten elektrostatischen Wirkung der Staub an den Gummimembranen oder -wänden dieser Kammern haftet.
Infolge dieses Schutzes kann eine gute Schmierung der Lager aufrechterhalten werden, und zwar ohne im allgemeinen ein besonderes Schmiersystem zu erfordern. Die Lager können nach vorheriger Füllung mit Schmierfett vor ihrem Einbau, ohne neue Schmierung während einer erheblichen Betriebszeit laufen. Nach dieser Betriebszeit werden die Rollen aus dem Förderer ausgebaut und in die Instandhaltungswerkstatt gebracht, wo sie auseinandergenommen werden (was infolge des leichten Einbaues der Lager in ihren Flansch 2 und des leichten Ausbaues aus demselben schnell erfolgen kann), worauf sie gereinigt und mit frischem Fett versehen werden. Es wird, zweckmäßig ein die Oxydierung verhinderndes und der Feuchtigkeit widerstehendes Fett gewählt.
Es können jedoch auch Schmiervorrichtungen für die Lager vorgesehen werden, wie in Fig. 4 bis 7 an Hand von zwei verschiedenen Ausführungsfo-rmen gezeigt.
Die Schmiervorrichtung der Fig. 4 enthält einen Zufuhrkanal 22, welcher zu einem zwischen der Muffe 21 und dem Lager vorgesehenen Ring 23 (Fig. 5 und 6) führt, wobei das Fett bei 24 zu den zu schmierenden Flächen austritt.
Bei der Ausführungsform der Fig. 7 wird die Wand des Flansches 2 durch eine die Welle 3 umgebende Hülse 25 verlängert, und der Schmierkanal 22 mündet bei 26 an der Welle hinter dem Lager.
In Fig. 3 ist noch eine Abwandlung der Erfindung dargestellt, bei welcher die Reibungsscheibe 10 mit der Rolle umläuft, während die Dichtungsringe an der Welle 3 befestigt sind, wobei z. B. die Membranen 14 und 15 an einem Teil aus plastischem Werkstoff 27 sitzen-, welcher mit der Muffe 21 ein Stück bilden kann.
Schließlich ist noch zu erwähnen, daß auch die Verwendung einer durch eine Membran aus einem plastischen Werkstoff einem elastischen Druck ausgesetzten Dichtung in den Rahmen der Erfindung fällt, wenn nur eine einzige Dichtung vorhanden ist (anstatt der beschriebenen Vielfachdichtungen 12 und. 13).
Die Lager können natürlich jede geeignete beliebige Bauart aufweisen. Fig. 8 zeigt konische Rollenlager 4r S1, 6,.
Die erfindungsgemäßen Lager besitzen unter anderem folgende Vorteile:
Sie gewährleisten eine tadellose Abdichtung dank der vielfachen Dichtungen, welche eine sehr wirksame Filterung des Staubes sowie eine elektrostatische Wirkung erzeugen, welche den Staub an den Wänden der Entspannungskammern zurückhält, wenn diese aus Gummi oder einem anderen plastischen. Werkstoff bestehen.
Sie halten die Abdichtung auch noch nach längerer Zeit aufrecht, insbesondere infolge des Ausgleichs der Abnutzung durch die den elastischen Druck auf die Dichtungen ausübenden Membran aus einem plastischen Werkstoff.
Sie ermöglichen eine lange Betriebsdauer ohne Instandsetzungsarbeiten selbst in einer mit Staub und/ oder ätzenden Stoffen stark beladenen Atmosphäre.
Sie erzeugen nur geringe widerstehende Momente, da die Reibung durch Verwendung von Ringen aus Kohle, Filz, Nylon od. dgl., welche mit sehr glatten Flächen in Berührung stehen, stark verringert wird.
Sie sind leicht ein- und ausbaubar.
Sie gewährleisten eine gute elastische Lagerung der Lager, welche diese gegen Stöße und Ausrichtungsfehler schützt.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Lager, insbesondere für Tragrollen mit Dichtungsmitteln, die verhindern, daß Staubteilchen oder andere Fremdkörper zwischen die Wälzflächen eindringen, mit zwei hintereinanderliegenden Schmutzsammeltaschen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Dichtungsmittel aus mindestens zwei ringförmigen Gliedern oder Reibungsflächen (12, 13) bestehen, die mit zwei voneinander unabhängigen oder einstückig zusammenhängenden und elastischen Membranen (14, 15) fest verbunden sind, die sie gegen mindestens ein quer zur Längsachse des Lagers liegendes Element (10) elastisch drücken, wobei diese Membranen (14, 15) fest mit dem umlaufenden Teil des Lagers verbunden und vorteilhaft einstückig über ein elastisches Tragkissen (7) für den Laufring (6) ausgebildet sind.
2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung zwei Reibungsringe (12, 13) aus Graphit bzw. Filz enthält.
3. Lager nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Teil der Dichtung durch eine geschliffene, mit Chrom überzogene Metallreibscheibe (10) gebildet wird.
4. Lager nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch, eine an der Welle (3) befestigte Muffe (21) zur Aufrechterhaltung eines bestimmten Abstandes zwischen der Reibungsfläche des anderen Teils der Dichtung und dem mit der Welle fest verbundenen Laufring (5).
5. Lager nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen in die letzte Auffangkammer vor den Rollflächen mündenden Schmierkanal (24).
6. Lager nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragkissen (7) von dem Dichtungsteil getrennt ist und mit dem drehenden Teil umläuft, während das Dichtungsteil fest mit der Achse verbunden ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 897 342, 387 031,
575;
USA.-Patentschriften Nr. 2 593 899, 2 373 443,
251228;
britische Patentschriften Nr. 625 111, 550 312;
französische Patentschriften Nr. 514 178, 449 584.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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DE1953E0008250 1953-03-21 1953-12-09 Lager, insbesondere fuer Tragrollen Expired DE1004437C2 (de)

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