DE102019207156A1

DE102019207156A1 - Geteiltes Lagersitzgehäuse

Info

Publication number: DE102019207156A1
Application number: DE102019207156.2A
Authority: DE
Inventors: Darren Kenworthy; Ramesh Varadarajan
Original assignee: SKF Australia Pty Ltd
Current assignee: SKF Australia Pty Ltd
Priority date: 2019-05-16
Filing date: 2019-05-16
Publication date: 2020-11-19
Also published as: US12012995B2; WO2020227778A1; TW202043640A; PE20220157A1; BR112021022477A2; US20220213930A1; CA3138924A1; CL2021002915A1; AU2020273956A1; AU2019203911A1; CN113811696A; ZA202109313B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein geteiltes Lagersitzgehäuse (1) für eine rotierbare Welle (13), das eine abnehmbare Gehäusekappe (2) mit zumindest einem Gehäusefettkanal (3), und zumindest eine Dichtanordnung (4) aufweist, wobei die zumindest eine Dichtanordnung (4) einen stationären Teil (5), der an dem Gehäuse (1) befestigt ist, und einen rotierenden Teil (6), der beabsichtigt ist, an der Welle (13) befestigt zu werden, aufweist, wobei der stationäre Teil (5) einen Dichtungsfettkanal (7) aufweist, wobei der stationäre Teil (5) und der rotierende Teil (6) dazu ausgebildet sind, miteinander als ein Labyrinth und/oder eine Kontaktdichtung zusammenzuwirken, wobei der Gehäusefettkanal (3) und der Dichtungsfettkanal (7) sich verbinden und eine Erweiterung voneinander bilden.

Description

Diese Erfindung betrifft ein geteiltes Lagersitzgehäuse für eine rotierbare Welle. Das geteilte Lagersitzgehäuse umfasst eine Dichtanordnung.
Antriebsriemenscheiben werden in verschiedenen Industrien, beispielsweise bei Förderbändern in der Bergbauindustrie, verwendet. Antriebsriemenscheiben, insbesondere bei Schwerlastanwendungen, wie beispielsweise Bergbau, werden durch Lager, die in einem Gehäuse montiert sind, rotierend gelagert. Antriebsriemenscheiben sind in einem System montiert, bei dem viele Antriebsriemenscheiben beispielsweise ein Förderband zum Transportieren von Kohle oder Eisenerz in der Bergbauindustrie lagern. Als solches sind die Antriebsriemenscheiben und die Gehäuse vielen Verunreinigungen ausgesetzt, die einen Lagerfehlfunktion verursachen können, wodurch bisweilen Wartung und Austausch der Lager nötig sind. Ein Stillstand bei einem Transportsystem aufgrund von Wartung oder noch schlimmer, um ein Lager nach einer ungeplanten Fehlfunktion zu ersetzen, ist sehr kostenintensiv.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, dies weiter zu verbessern.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Es ist ebenfalls eine Erkenntnis dieser Erfindung, dass es Lösungen gibt, bei denen Dichtungsanordnungen an der Seite des Gehäuses montiert sind, um die Verunreinigungsmenge, die in das Gehäuse und das Lager eintritt, zu reduzieren, wobei der Nachteil ist, dass die Gehäuse in Größe und Breite größer werden, was bedeutet, dass die Lager weiter von der Fläche der Riemenscheibentrommel weg platziert werden. Mit zunehmendem Abstand zwischen dem Lager und der lasttragenden Riemenscheibentrommel für eine beliebige gegebene angelegte Last, erhöhen sich die Biegemomente an der Welle, was wiederum Belastungen und den Bedarf für größere und teurere Komponenten für eine erhöhte Belastbarkeit, um die Last und die Biegebelastung zu tragen, bewirkt. Die Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung verlängert die Lebensdauer des Riemenscheibenlagers, reduziert die Lagerfehlfunktionsrate aufgrund von Verunreinigung, während sie in Größe und Breite kompakt bleibt. Ferner ermöglicht sie auch, den Austauschvorgang des Lagers an Ort und Stelle an dem Förderband zu vereinfachen, während Lagerfehlfunktionen aufgrund von schlechter Anbringung verhindert werden.
Eine Aufgabe der Erfindung wird durch Bereitstellen eines geteilten Lagersitzgehäuses für rotierende Wellen, wie beispielsweise eine Welle für Antriebsriemenscheiben, erreicht. Das geteilte Lagersitzgehäuse stellt eine abnehmbare Gehäusekappe dar, die zumindest einen Gehäusefettkanal und zumindest eine Dichtanordnung aufweist. Der Gehäusefettkanal ist dazu hergestellt, Fett durch die Gehäusekappe in den Innenteil des Gehäuses zu transportieren. Die zumindest eine Dichtanordnung umfasst einen stationären Teil, der an dem Gehäuse montiert ist, und einen rotierenden Teil, der beabsichtigt ist, an der Welle montiert zu sein. Der stationäre Teil hat einen Dichtungsfettkanal, der dazu beabsichtigt ist, Fett in die Dichtanordnung zu transportieren. Der stationäre Teil und der rotierende Teil bilden ferner Labyrinth-förmige Abschnitte, die zusammenwirken, um eine Dichtwirkung in einer kontaktlosen Art zu bilden. Die Dichtanordnung hat ferner Dichtungsmittel, die den stationären Teil und den rotierenden Teil in physikalischen Kontakt miteinander bringen. Das Dichtungsmittel kann ein Werfer sein, der entweder an dem statischen oder dem rotierenden Teil befestigt ist, der in Richtung und benachbart zu dem anderen Teil reicht. Die zumindest eine Dichtanordnung ist in einer Ausnehmung auf der axialen Seite des Gehäuses montiert, so dass der Gehäusefettkanal und der Dichtungsfettkanal über einen Kanalverbindungspunkt verbunden sind. Durch Bereitstellen dieses geteilten Lagersitzgehäuses kann Fett einfach von der Außenseite in die Dichtanordnung gefüllt werden, was die Schmiereigenschaften und den Dichtungseffekt durch das Fett erhöht, was folglich die Lebensdauer erhöht. Gleichzeitig ist, da die Fettkanäle von der Gehäusekappe miteinander verbunden sind, die Fettnachfüllung nicht nur von der Oberseite des Gehäuses einfach zugänglich, sondern durch Vorsehen des Fettkanals an der Oberseite der Gehäusekappe und nicht getrennt direkt an der Dichtanordnung kann die Breite des geteilten Lagersitzgehäuses reduziert werden, was bedeutet, dass das Lager näher an den belasteten Punkt der Welle kommen kann, beispielsweise näher an die Endphase einer Antriebsriemenscheibe, was wiederum die Biegekräfte und -belastungen, die von Kräften erzeugt werden, die auf die Welle wirken, in dem Lager reduziert.
Die Gehäusekappe ist aus einem Stück hergestellt, d. h. eine befestigte Dichtungsanordnung an der Gehäusekappe wird nicht als eine Gehäusekappe interpretiert. Mit lösbar ist gemeint, dass die Gehäusekappe sowohl befestigt als auch abgelöst sein kann, wobei beispielsweise Bolzen verwendet werden. Dies ist vorteilhaft, wenn das Lager gewartet wird oder die Antriebsriemenscheibe gewechselt wird, da es einfacher wird, die Welle und das Lager von dem Gehäuse zu demontieren. Mit zumindest einen Gehäusefettkanal ist ein Kanal gemeint, um Fett von der radial äußeren Seite zu der radial inneren Seite des Gehäuses zuzuführen. Als ein Beispiel kann es einen Verbindungspunkt für eine Fettpistole an der radialen Oberseite der Gehäusekappe geben, wo sie einfach zugänglich ist, von wo das Fett auf die Innenseite des Gehäuses durch den zumindest einen Gehäusefettkanal geführt wird.
Mit „radialer Richtung“ ist eine Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Ausdehnung der Welle gemeint und mit „radial äußere Seite“ ist die Seite gemeint, die am weitesten von der Welle entfernt ist, und mit „radial innere Seite“ ist die Seite gemeint, die am nächsten zu der Welle ist. Mit „radial Oben“ ist die radiale Außenseite gemeint, die am weitesten von der Welle im Wesentlichen in einer gegenüberliegenden Richtung zu der Gravitationskraft weg ist.
Das geteilte Lagersitzgehäuse kann einen asymmetrischen Körper haben, wobei die Breite an der Innenbordseite minimiert ist, so dass zusammen mit dem ausgenommenen Dichtungsdesignmerkmal der effektive Abstand von der Lageranordnungsmittellinie zu der Seitenfläche der Riemenscheibentrommel minimiert wird. Ferner kann der Gehäusekörperöffnungsdurchmesser maximiert sein, um das Einsetzen einer üblichen Hydraulikmutter zu ermöglichen, wodurch eine Anbringung und/oder Entfernung des Lagers selbst ermöglicht wird, während es in dem Gehäusekörper aufgenommen ist.
In einer Ausführungsform des geteilten Lagersitzgehäuses sind die Labyrinth-förmigen Abschnitte der Dichtanordnung in einer radialen Richtung erweitert. Dies ist vorteilhaft, um das Gehäuse kompakt zu halten.
In einer Ausführungsform des getrennten Lagersitzgehäuses sind der Gehäusefettkanal und der Dichtungsfettkanal in einer im Wesentlichen radialen Richtung gerichtet. Dies ist vorteilhaft, um das geteilte Lagersitzgehäuse in der Breite kompakt zu machen, und um den Fettkanal kurz, robust und ein mit Fett befüllbar zu machen. Dies ist ferner bei der Herstellung des Gehäuses und der Dichtanordnung vorteilhaft, wobei es möglich ist, entweder einen unkomplizierten Fettkanal zu bohren oder zu gießen.
Die Gehäusekappe kann zwei Gehäusefettkanäle haben, die Fett zu den Dichtanordnungen an beiden Seiten des Gehäuses führen.
Die Gehäusekappe kann auch drei Gehäusefettkanäle haben, die Fett sowohl zu den Dichtanordnungen an beiden Seiten des Gehäuses als auch in das Lager über eine Schmierungsnut auf der radialen Außenseite des Außenrings führen, der Lagerfettkanäle hat, die die Nut mit der Innenseite des Lagers verbinden.
Die Gehäusekappe kann als weiteres Beispiel zwei Gehäusefettkanäle haben, die Fett zu einer Dichtanordnung an einer Seite des Gehäuses und zu dem Lager führen. Dies kann in dem Fall relevant sein, bei dem die Antriebsriemenscheibenwelle nur an einer Seite mit dem Gehäuse verbunden ist, was die andere Seite vollständig abgedichtet oder geschlossen lässt, da keine Rotation auftritt.
Die Gehäusekappe kann als noch ein weiteres Beispiel einen Gehäusefettkanal haben, der Fett nur in eine geschlossene Aushöhlung auf der Außenbordseite des Gehäuses und in der Folge durch das Lager in der axialen Richtung und in der Folge zu der Dichtungsanordnung auf der Innenbordseite des Gehäuses führt. Dies kann in dem Fall relevant sein, bei dem die Riemenscheibenwelle nur an einer Seite des Gehäuses verbunden ist, was die andere Seite vollständig abgedichtet oder abgeschlossen lässt, da keine Rotation auftritt.
In einer Ausführungsform des geteilten Lagersitzgehäuses hat der Kanalverbindungspunkt Dichtringe zwischen der Dichtanordnung und der Gehäusekappe, wie beispielsweise O-Ringe oder Quad-Ringe. Dies ist vorteilhaft, um eine Leckage von Fett in andere Bereiche zu verhindern, wodurch die Fettmenge, die verbraucht wird, reduziert wird, und die Effektivität der Dichtanordnung gewährleistet wird, in dem sichergestellt wird, dass das Fett an die Innenseite der Dichtanordnung und an die Labyrinth-förmigen Abschnitten transportiert wird.
In einer weiteren Ausführungsform des geteilten Lagersitzgehäuses ist die Dichtanordnung nicht geteilt. Dies ist vorteilhaft, um die Handhabung zu vereinfachen, angemessene Dichtwirkung sicherzustellen und Montagefehler zu verhindern.
Figurenliste
Beispielhafte Ausführungsformen werden nur ausführlicher mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen beschrieben, wobei

1 einen Querschnitt eines geteilten Lagersitzgehäuses gemäß der Erfindung zeigt.
2 einen Querschnitt eines Lagers zeigt, das in einem geteilten Lagersitzgehäuse gemäß der Erfindung montiert ist.
3 einen Querschnitt eines Lagers zeigt, das in einem geteilten Lagersitzgehäuse gemäß der Erfindung montiert ist.

1 zeigt einen Querschnitt eines geteilten Lagersitzgehäuses 1 gemäß der Erfindung. Das geteilte Lagersitzgehäuse 1 für Antriebsriemenscheiben hat eine abnehmbare Gehäusekappe 2 mit zumindest einem Gehäusefettkanal 3. Zumindest eine Dichtanordnung 4 umfasst einen stationären Teil 5, der an dem Gehäuse 1 montiert ist, und einen rotierenden Teil 6, der beabsichtigt ist, an der Welle 13 montiert zu sein. Der stationäre Teil 5 hat einen Dichtungsfettkanal 7. Der stationäre Teil 5 und der rotierende Teil 6 bilden Labyrinth-förmige Abschnitte 8 und hat Dichtmittel 9, die einander kontaktieren. Die zumindest eine Dichtanordnung 4 ist in einer Ausnehmung 10 auf der axialen Seite des Gehäuses 1 montiert. Der Gehäusefettkanal 3 und der Dichtungsfettkanal 7 sind über einen Kanalverbindungspunkt 11 verbunden. Der Gehäusefettkanal 3 und der Dichtungsfettkanal 7 sind im Wesentlichen in radialer Richtung ausgerichtet. Der Kanalverbindungspunkt 11 hat Dichtringe 12 zwischen der Dichtungsanordnung 4 und der Gehäusekappe 2, wie beispielsweise O-Ringe oder Quad-Ringe.
3 zeigt einen Querschnitt eines Lagers 14, das in einem geteilten Lagersitzgehäuse 1 gemäß der Erfindung montiert ist. Das geteilte Lagersitzgehäuse 1 hat Dichtungsanordnungen 4 auf beiden Seiten und einen dritten Gehäusefettkanal 3, der mit der Schmierungsnut 15 an der radialen Außenseite des Lageraußenringes für einen Weitertransport zu dem Lagerinneren durch die Lagerfettkanäle 16 verbunden ist. Die Figur zeigt ein SRB, das insbesondere bei Antriebsriemenscheiben nützlich ist, aber es könnten auch andere Lagerarten geeigneter für die Anwendung sein, wie beispielsweise CRB, TRB, torisches Lager, DGBB etc. Das Pendelrollenlager in der Figur ist abgedichtet, was die Abdichteigenschaften weiter verstärkt, um Verunreinigungen und Fremdkörper, die in das Lager eindringen, zu reduzieren.
3 zeigt einen Querschnitt eines Lagers 14, das in einem geteilten Lagersitzgehäuse 1 gemäß der Erfindung montiert ist, wobei eine axiale Seite des geteilten Lagersitzgehäuses 1 durch eine axiale Kappe 18 abgedichtet ist. Es gibt noch einen dritten inaktiven Gehäusefettkanal 3, der in der Figur nach unten zu der axialen Kappe führend dargestellt ist, aber er könnte natürlich auch vollständig weggelassen sein, um Herstellungskosten zu reduzieren.
Obwohl die vorliegende Erfindung gemäß einer Anzahl von bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, sind die gegebenen Beispiele nicht vollständig. Es wird von jenen mit Fachwissen gewürdigt werden, dass Ergänzungen, Streichungen, Modifikationen und Ersetzungen, die nicht speziell hierin beschrieben sind, vorgenommen werden können, ohne von der Erfindung, wie sie in den angehängten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.
Bezugszeichenliste

1.: geteiltes Lagersitzgehäuse
2.: Gehäusekappe
3.: Gehäusefettkanal
4.: Dichtanordnung
5.: stationärer Teil
6.: rotierender Teil
7.: Dichtungsfettkanal
8.: Labyrinth-förmige Abschnitte
9.: Dichtmittel
10.: Ausnehmung
11.: Kanalverbindungspunkt
12.: Dichtring
13.: Welle
14.: Lager
15.: Schmiernut
16.: Lagerfettkanäle
17.: Lagerdichtung
18.: axiale Kappe

Claims

Geteiltes Lagersitzgehäuse (1) für eine rotierbare Welle (13), das aufweist - eine abnehmbare Gehäusekappe (2) mit zumindest einem Gehäusefettkanal (3), und - zumindest eine Dichtanordnung (4), wobei die zumindest eine Dichtanordnung (4) aufweist - einen stationären Teil (5), der an dem Gehäuse (1) befestigt ist, - einen rotierenden Teil (6), der beabsichtigt ist, an der Welle (13) befestigt zu werden, - wobei der stationäre Teil (5) einen Dichtungsfettkanal (7) aufweist, wobei der stationäre Teil (5) und der rotierende Teil (6) dazu ausgebildet sind, miteinander als ein Labyrinth und/oder eine Kontaktdichtung zusammenzuwirken, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusefettkanal (3) und der Dichtungsfettkanal (7) sich verbinden und eine Erweiterung voneinander bilden.
Geteiltes Lagersitzgehäuse (1) gemäß Anspruch 1, wobei die zumindest eine Dichtanordnung (4) in einer Ausnehmung (10) an der axialen Seite des Gehäuses (1) befestigt ist.
Geteiltes Lagersitzgehäuse (1) gemäß Anspruch 1, wobei der Gehäusefettkanal (3) und der Dichtungsfettkanal (7) eine im Wesentlichen radiale Richtung haben.
Geteiltes Lagersitzgehäuse (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Lagersitzgehäuse (1) einen Dichtring (12), wie beispielsweise einen O-Ring und/oder einen Quad-Ring, an der Fläche hat, an der sich der Gehäusefettkanal (3) und der Dichtungsfettkanal (7) verbinden.
Riemenscheibenanordnung, die das in Anspruch 1 beschriebene geteilte Lagersitzgehäuse (3) aufweist.