DE102007012110A1

DE102007012110A1 - Lager für eine rotierende Lagerwelle

Info

Publication number: DE102007012110A1
Application number: DE200710012110
Authority: DE
Inventors: Detlev Huber
Original assignee: Esd Ekato Sicherheits- und Dichtungstechnik GmbH; Esd Ekato Sicherheits und GmbH
Current assignee: Esd Ekato Sicherheits- und Dichtungstechnik GmbH; Esd Ekato Sicherheits und GmbH
Priority date: 2007-03-13
Filing date: 2007-03-13
Publication date: 2008-09-18

Abstract

Es wird ein Lager für eine rotierende Lagerwelle, insbesondere zur stabilen Lagerung von Walzen für Förderbänder, angegeben, welches in einem Gehäuse mittels wenigstens einer Dichtung dicht abgeschlossen aufgenommen ist. Diese Dichtung wird von einer Gleitringdichtungsanordnung gebildet, welche ein axiales Wirkprinzip hat und einen parallel zur Wellenachse angeordneten axialen Dichtspalt bildet, welcher mit Hilfe der Gleitringdichtungsanordnung abgedichtet wird. Die Gleitringdichtungsanordnung umfasst einen ersten, mit der rotierenden Welle drehfest verbundenen Gleitring und einen zweiten, fest mit dem Gehäuse verbundenen, statischen Gegen-Gleitring. Die axial einander gegenüberliegenden Gleitringflächen der beiden Gleitringe führen zur Abdichtung eine Gleitbewegung relativ zueinander aus. Gegebenenfalls können zur Minimierung der Reibung zwischen den Gleitflächen geeignete Schmierstoffe oder Sperrflüssigkeiten eingesetzt werden.

Description

Die Erfindung befasst sich mit einem Lager für eine rotierende Lagerwelle, welches insbesondere zur stabilen Lagerung von Walzen für Förderbänder bestimmt ist.
Derartige Lager, welche auch als Kastenlager bezeichnet werden, werden beispielsweise an den Lagerstellen von Förderbändern eingesetzt, die im Tage- bzw. Untertagebau zu Materialtransport dienen. Wenigstens jeweils am Ende eines solchen Förderbandes sind Walzen angeordnet, auf denen die Förderbänder umgelenkt werden. Meist sind derartige Förderbänder derart ausgelegt, dass sie an einem Ende des Förderbands angetrieben und am gegenüberliegenden Ende mit Hilfe von den Lagerwalzen gespannt werden. Die Walzen, auf denen die Förderbänder aufliegen, haben Wellenenden, die in jeweils zugeordneten Lagern gelagert sind, wobei das jeweilige Lager ein Gehäuse umfasst, in welchem die Lagerwelle mittels wenigstens einer Dichtung dicht abgeschlossen aufgenommen ist. Diese Lager oder Kastenlager sind allen Arten von Abraum, wie Sanden und Erden und auch den abzubauenden Erzeugnissen, wie Kohle, Erz oder dergleichen und auch den Witterungsbedingungen ausgesetzt. In dem kastenförmigen Gehäuse sind daher das Lager und das jeweilige Lagerwellenende der Walze mit Hilfe von entsprechenden Dichtungseinrichtungen zur Umgebung hin dicht abgeschlossen aufgenommen. Bisherige Dichtungseinrichtungen umfassen meist radial abdichtende Dichtung, wie Radialwellendichtringe, Stopfbuchsen und dergleichen. Ferner enthält das Lagergehäuse zur Lagerschmierung geeignete Flüssigschmierstoffe.
Durch das radiale Wirkprinzip der Wellendichtungseinrichtung ergeben sich bei den harten Einsatzbedingungen für Förderbänder im Tage- bzw. Untertagebau Verschleiß- und Funktionsprobleme. Auch sind die Dichtungseinrichtungen sehr aufwändig und empfindlich.
Die Erfindung zielt daher darauf ab, ein Lager für eine rotierende Welle, insbesondere zur stabilen Lagerung von Walzen für Förderbänder bereitzustellen, welches ein widerstandsfähigeres und verbessertes Dichtungssystem hat.
Nach der Erfindung wird so ein Lager für eine rotierende Welle, insbesondere zur stabilen Lagerung von Walzen für Förderbänder bereitgestellt, welches in einem Gehäuse mittels wenigstens einer Dichtung dicht abgeschlossen aufgenommen ist, und welche sich dadurch auszeichnet, dass die Dichtung von einer Gleitringdichtungsanordnung gebildet wird.
Eine derartige Gleitringdichtungsanordnung hat ein axiales Wirkprinzip und es wird ein parallel zur Achse der rotierenden Lagerwelle angeordneter Dichtspalt gebildet, welcher dann mit Hilfe der Gleitringdichtungsanordnung zuverlässig abgedichtet wird, wobei die Gleitringdichtungsanordnung auch bei den harten Einsatzbedingungen im Tage- bzw. Untertagebau mit einer langen Standzeit eine zuverlässige Abdichtung sicherstellt. Hierdurch können derartige Förderbänder und Förderanlagen mit vermindertem Wartungsaufwand auch über lange Einsatzzeiten hinweg zuverlässig arbeiten.
Versuchsweise ist das Lager derart ausgelegt, dass die Gleitringdichtungsanordnung einen ersten, mit der rotierenden Welle drehfest verbundenen Gleitring, und einen zweiten, fest mit dem Gehäuse verbundenen, statischen Gegen-Gleitring umfasst, dessen Gleitringfläche axial mit der Gleitringfläche des ersten Gleitrings zur Abdichtung mittels einer Gleitbewegung zusammenarbeitet. Bei dieser Auslegung gleiten die beiden Oberflächen der Gleitringe aufeinander und erzielen hierdurch die gewünschte Dichtwirkung an einem achsparallelen Spalt der Dichtung.
Vorzugsweise ist der erste Gleitring über einen Tragring drehfest mit der rotierenden Welle verbunden, so dass sich dieser Gleitring zuverlässig mit der rotierenden oder zu lagernden Welle dreht.
Um Auslenkungen der rotierenden Lagerwelle oder einen Verschleiß an den Gleitringen zu kompensieren, ist vorzugsweise der zweite Gegen-Gleitring federnd nachgiebig am Gehäuse abgestützt.
Als bevorzugte Materialien für die Gleitringe kommt ein keramisches Material in Betracht, obgleich in Abhängigkeit von den bestimmungsgemäßen Einsatzzwecken natürlich auch andere Materialien in Betracht kommen können.
Gegebenenfalls kann die Gleitringdichtungsanordnung Zusatzdichtungen, vorzugsweise in Form von O-Ring-Dichtungen, sowie Stifte zur Drehmitnahme und Sicherung der Gleitringe und gegebenenfalls die Dichtwirkung unterstützende Federn umfassen. Diese Zusatzeinrichtungen werden entsprechend den Anwendungsverhältnissen gewählt, die am bestimmungsgemäßen Einsatzort vorhanden sind.
Vorzugsweise ist das Lager nach der Erfindung derart ausgelegt, dass pro Walze an jedem zugeordneten Lagerwellenende jeweils ein Lager der vorstehend genannten Art vorgesehen ist.
Zur Minimierung der Reibung zwischen den Gleitflächen der Gleitringe werden vorzugsweise Schmierstoffe eingesetzt, welche auch als Sperrflüssigkeiten bezeichnet werden.
Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Auslegung des Lagers für eine rotierende Welle ist der Lösungsansatz, eine axial wirkende Dichtung in Form einer Gleitringdichtungsanordnung einzusetzen. Hierdurch lassen sich insbesondere Vorteile hinsichtlich der Betriebszuverlässigkeit und der Standzeit auch bei harten Einsatzbedingungen erzielen.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand einer bevorzugten, nicht beschränkenden Ausführungsform näher erläutert. In der Zeichnung gilt:
1 zeigt in einer schematischen perspektivischen Ansicht eine Auslegung eines Lagers für eine rotierende Lagerwelle, welche zur stabilen Lagerung von Walzen für Förderbänder dient; und
2 zeigt eine schematische Schnittansicht durch ein Lager für eine rotierende Lagerwelle gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.
Unter Bezugnahme auf 1 ist schematisch eine Walze 1 gezeigt, auf welcher ein Förderband (nicht dargestellt) aufliegt oder um die ein solches Förderband läuft und umgelenkt wird, wobei die Walze 1 gegebenenfalls zusätzlich angetrieben sein kann oder es sich um eine Spannwalze handeln kann. Die Walze 1 hat an beiden gegenüberliegenden axialen Enden eine mit der Walze 1 rotierende Lagerwelle 2, welche in einem kastenförmigen Gehäuse 3 aufgenommen ist, welches insgesamt auch als Kastenlager bezeichnet wird. Die rotierende Lagerwelle 2 ist in dem Gehäuse 3 mittels einer Gleitringdichtungsanordnung 4 aufgenommen, welche einen dichten Abschluss zur Umgebung hin sicherstellt.
Die Gleitringdichtungsanordnung 4 umfasst einen ersten, mit der rotierenden Lagerwelle 2 drehfest verbunden Gleitring 5, und einen zweiten, fest mit dem Gehäuse 3 verbundenen, statischen Gegen-Gleitring 6. Diese Gleitringe 5 und 6 bilden einen zur rotierenden Lagerwelle 2 achsparallelen, axialen Dichtungsspalt, was nachstehend noch näher erläutert wird. Die Oberfläche bzw. Gleitringfläche des zweiten, statischen Gegen-Gleitrings 6 arbeitet axial mit der Gleitringfläche des ersten Gleitrings 5 unter Ausführung einer Gleitbewegung zur Abdichtung des axialen Dichtungsspalts zusammen. Zur Reibungsminimierung kann in diesem Dichtungsbereich ein Schmierstoff vorgesehen sein, welcher auch als Sperrflüssigkeit bezeichnet wird.
Das jeweilige Kastenlager 3, von welchem in 1 nur das Gehäuse schematisch dargestellt ist, nimmt die axial gegenüberliegenden Enden der rotierenden Lagerwelle auf, welche die mit dem Förderband zusammenarbeitende Walze 1 trägt. Dank der Gleitringe 5 und 6, von denen der eine drehfest mit der rotierenden Lagerwelle 2 und der andere fest mit dem Gehäuse 3 verbunden ist, führen an ihren Oberflächen zur Gleitringflächen eine relative Gleitbewegung zueinander aus, wodurch der axiale Dichtungsspalt abgedichtet wird. Hierdurch gestattet die Gleitringdichtungsanordnung 4 bei jedem Kastenlager 3 eine betriebszuverlässige Abdichtung über eine lange Standzeit hinweg sowie eine stabile Lagerung der Walze 1.
Unter Bezugnahme auf 2 werden weitere Einzelheiten der Gleitringdichtungsanordnung 4 näher erläutert. Wie dort gezeigt ist, ist der erste Gleitring 5 der Gleitringdichtungsanordnung 4 über einen Tragring 7 fest mit der rotierenden Lagerwelle 2 verbunden. Für diese Drehmitnahme des ersten Gleitrings 5 kann zusätzlich noch ein Stift 8 vorgesehen sein. Zur Sicherung der Gleitringe 5, 6 sind ebenfalls entsprechende Stiftverbindungen 9 schematisch als Beispiele gezeigt. Ferner sind dort auch Nebenabdichtungen in Form von O-Ring-Dichtungen 10 gezeigt. Die vorzugsweise aus keramischem Material bestehenden Gleitringe 5, 6 sind über metallische Tragteile 11 abgestützt. Wie ebenfalls schematisch in 2 eingetragen ist, kann eine Federeinrichtung 12 vorgesehen sein, welche den zweiten Gegen-Gleitring 6 beaufschlagt, um Auslenkungen der rotierenden Lagerwelle 2 oder einen eventuellen Verschleiß an den Gleitringen 5, 6 zu kompensieren. Zusätzlich können eventuell auch noch weitere Federelemente vorgesehen sein, welche die Dichtwirkung der Gleitringdichtungsanordnung 4 unterstützen.
Obgleich die Erfindung voranstehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert worden ist, ist die Erfindung natürlich nicht auf die dort beschriebenen und gezeigten Einzelheiten beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen im Rahmen des Schutzumfangs der Erfindung möglich.

1: Walze
2: Rotierende Lagerwelle
3: Gehäuse (Kastenlager)
4: Gleitringdichtungsanordnung insgesamt
5: Erster Gleitring
6: Zweiter Gleitring
7: Tragring
8: Stift zur Drehmitnahme
9: Stiftverbindung (Sicherung der Gleitringe 5, 6)
10: Nebenabdichtung
11: Metallische Tragteile
12: Federeinrichtung

Claims

Lager für eine rotierende Lagerwelle, insbesondere zur stabilen Lagerung von Walzen (1) für Förderbänder, welches in einem Gehäuse (3) mittels wenigstens einer Dichtung (4) dicht abgeschlossen aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung von einer Gleitringdichtungsanordnung (4) gebildet wird.
Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitringdichtungsanordnung (4) einen ersten, mit der rotierenden Welle (2) drehfest verbundenen Gleitring (5), und einen zweiten, fest mit dem Gehäuse (3) verbundenen, statischen Gegen-Gleitring (6) umfasst, dessen Gleitringfläche axial zur Gleitringfläche des ersten Gleitrings (5) zur Abdichtung mittels einer Gleitbewegung zusammenarbeitet.
Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gleitring (5) über einen Tragring (7) drehfest mit der rotierenden Weile (2) verbunden ist.
Lager nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gegen-Gleitring (6) federnd nachgiebig am Gehäuse (3) abgestützt ist.
Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitringe (5, 6) aus keramischem Material bestehen.
Lager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitringdichtungsanordnung (4) Zusatzdichtungen, vorzugsweise in Form von O-Ring-Dichtungen (10), sowie Stifte (8) zur Drehmitnahme und Sicherungen (9) der Gleitringe (5, 6) und gegebenenfalls die Dichtwirkung unterstützende Federn (12) umfasst.
Lager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass pro Walze (1) an jedem zugeordneten Lagerwellenende jeweils ein Lager (3) vorgesehen ist.
Lager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammenarbeitenden Gleitringflächen der Gleitringe (5, 6) zur Reibungsminimierung einen Schmierstoff aufweisen.