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Die Erfindung betrifft eine Tragrolle für Förderbandanlagen mit
einem zylindrischen Rollenmantel und einer koaxial zu diesem
angeordneten Achse, auf der der Rollenmantel an beiden Enden
mittels eines Lagerhalters über ein Kugellager drehbeweglich
gelagert ist, wobei vor dem Kugellager zwischen der Achse und
dem Lagerhalter eine vormontierte und gefettete
Dichtungsbaugruppe vorgesehen ist und die Dichtungsbaugruppe einen
durchmesserkleinen und einen durchmessergroßen Labyrinthring
sowie einen Staubdeckel und eine Regenschutzkappe aufweist,
wobei der Staubdeckel mittels einer äußeren Nabe mit dem
Lagerhalter und die Regenschutzkappe mittels einer inneren Nabe mit
der Achse drehfest verbunden sind sowie der Staubdeckel einen
nach innen abstehenden Steg und die Regenschutzkappe einen
nach außen abstehenden Steg aufweisen, wobei zwischen den
Labyrinthringen eine innere Dichtungskammer sowie zwischen
der Regenschutzkappe und dem Staubdeckel eine äußere
Dichtungskammer sowie zwischen den Stegen und dem Staubdeckel
eine mittlere Dichtungskammer gebildet ist, die mit Dichtungsfett
gefüllt sind.
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In der DE 196 27 048 C2 ist eine Tragrolle beschrieben, bei der
auf einer Achse ein Kugellager vorgesehen ist, das mit einem
inneren Kugellagerring auf der Achse sitzt. Auf dem äußeren
Kugellagerring ist ein Lagerhalter mit einem kalibrierten Kugellagersitz
vorgesehen und an seinem anderen Ende über eine Schweißnaht
mit dem zugeordneten Ende eines Rollenmantels verbunden. Auf
der Achse ist ein Einstich vorgesehen, in dem ein Sicherungsring
eingesetzt ist, durch den das Kugellager in seiner gewünschten
Stellung gehalten wird. Nach außen vor dem Kugellager ist eine
Dichtungsbaugruppe vorgesehen, die zwischen der Achse und
dem Lagerhalter eingesetzt ist. Die Dichtungsbaugruppe hat einen
Labyrinth ring, der mit seiner Nabe auf der Achse angeordnet ist.
An dem Steg des Labyrinthringes sind zwei kreisförmig umlaufende
konzentrische Rippen vorgesehen. Des weiteren ist ein
Labyrinthring mit seiner Nabe in den Lagerhalter eingesetzt. Der Steg des
Labyrinthringes hat zwei sich nach außen erstreckende
konzentrische kreisförmig umlaufende Rippen. Zwischen den beiden Stegen
der beiden Labyrinthringe sowie den Rippen der beiden
Labyrinthringe ist eine labyrintriförmige innere Dichtungskammer gebildet,
die mit Dichtungsfett gefüllt ist. Eine Regenschutzkappe sitzt mit
ihrer Nabe auf der Achse. An dem Steg der Regenschutzkappe ist
eine nach innen sich erstreckende kreisförmig umlaufende Rippe
angeordnet. Außerdem ist im äußeren Bereich der
Regenschutzkappe eine federnde Abbiegung vorgesehen. Ein Staubdeckel ist
mit seiner Nabe in den Lagerhalter gesetzt. Der Steg des
Staubdeckels ist so geformt, daß er zwischen zwei Wänden eine Nut
bildet, wobei die Rippe der Regenschutzkappe in die Nut des
Staubdeckels hineinragt und zwischen den beiden Wänden eine
labyrintriförmige äußere Kammer bildet, die mit Dichtungsfett
gefüllt ist. Außerdem ist zwischen den beiden Labyrinth ringen
sowie dem Staubdeckel eine mittlere Kammer gebildet, die mit
Dichtungsfett gefüllt ist.
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Aus der DE 43 27 988 A1 ist eine Förderbandrolle bekannt, die
einen Rollenmantel aufweist, der an beiden Enden mit einem Z-
förmig ausgebildeten Rollenboden fest verbunden ist. Der
Rollenmantel ist über Wälzlager auf einer Rollenachse gelagert. Auf der
Außenseite des Wälzlagers ist eine Labyrinthdichtung vorgesehen,
die einen inneren Ring und einen äußeren Ring aus Kunststoff
enthält. Die Dichtungsbaugruppe ist vormontiert und wird in
vormontiertem Zustand zwischen die Achse und den Lagerhalter
eingeschoben. Die Ringe der Labyrinthdichtung sind jeweils mit
einem nach außen weisenden Ringflansch versehen, die beide
radial außen von einer aus Metall bestehenden, ringförmigen und
im Querschnitt Z-förmigen Abschlußkappe übergriffen sind. Zur
weiteren Abdichtung der Dichtkammer ist eine im Querschnitt U-
förmig ausgebildete Staubkappe vorgesehen. Diese greift von
außen über einen nach außen weisenden Ringflansch der
Abschlußkappe und von innen über den Ringflansch des inneren
Ringes der Labyrinthdichtung. Der Bereich zwischen der
Abschlußkappe und der Staubkappe ist nicht gefettet, so daß
zwischen der Abschlußkappe und der Staubkappe von außen her
Feuchtigkeit und Staub in die Labyrinthdichtung eintreten kann.
Das hat nachteilige Folgen auf die Standzeit der
Labyrinthdichtung und mithin auch auf die Standzeit der Tragrolle. Außerdem
bestehen die Abschlußkappe und die Staubkappe aus Metall, so
daß sie einer entsprechenden Korrosion unterliegen.
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Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 70 18 655 ist außerdem
eine Vorrichtung zum Abdichten von Wälzlagern, insbesondere
bei Transportbandrollen bekannt. Bei dem DE-GM 70 18 655
werden zwischen die Achse und den Lagerhalter zunächst das
obere die Labyrinthdichtung 5 bildende Dichtungsteil und
anschließend das untere diese Labyrinthdichtung 5 bildende
Dichtungsteil eingeschoben und durch einen Sprengring fest gelagert.
Danach wird eine Fettstauscheibe 12 eingeschoben, im Anschluß
daran der Staubdeckel und schließlich die Regenschutzkappe.
Aus der Tatsache, daß das DE-GM 70 18 655 aus dem Jahre
1970 datiert und aufgrund der gewählten Schraffierung entnimmt
der Fachmann mit sehr großer Sicherheit, daß die beiden die
Labyrinthdichtung bildenden Dichtungsteile aus Metall bestehen.
Auch der Staubdeckel besteht aus Metall, lediglich die
Regenschutzkappe besteht aus Kunststoff. Zwischen der
Labyrinthdichtung und der Fettstauscheibe ist ein erster Beruhigungsraum,
der mit Fett gefüllt ist. Auf der anderen Seite der Fettstauscheibe
ist ein weiterer Beruhigungsraum vorgesehen. Die beiden
Beruhigungsräume sind durch die Fettstauscheibe voneinander
getrennt und lediglich über eine Spaltdichtung zwischen der
Fettstauscheibe und dem Staubdeckel miteinander verbunden.
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Der untere Schenkel der Staubkappe, der in eine von der
Regenschutzkappe gebildete Nut labyrinthartig eingreift, steht mit der
äußeren Atmosphäre in Verbindung.
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Der Rollenboden und der Staubdeckel sind etwa 45 Grad
trichterförmig ausgebildet, so daß Schmutz und Feuchtigkeit ins
Rolleninnere gelenkt werden. Das Labyrinth wird durch eine axiale und
eine daran anschließende radiale Bohrung innerhalb der Achse
regelmäßig mit Fett nachgeschmiert, bis das Fett an der
Regenschutzkappe kurz vor dem Austreten steht. Das bedeutet, daß
die Atmosphäre an dieser Stelle mit dem Fett in Verbindung steht,
wodurch Feuchtigkeit und Staub in das Fett und damit auch in die
Dichtung eintreten können. Durch eintretendes Wasser emulgiert
das Fett und verliert dadurch seine ursprünglichen Eigenschaften
und kann nicht mehr die an das Fett gestellten Anforderungen
erfüllen.
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Der Staubdeckel liegt mit seinem äußeren Umfang gegen den
ebenfalls aus Metall bestehenden Lagerhalter. Die Lagerung des
Staubdeckels gegen den Lagerhalter ist grundsätzlich mit einem
Spalt behaftet, so daß durch diesen Spalt Feuchtigkeit und Staub
von außen in die Dichtung eintreten können.
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Da die zwei die Labyrinthdichtung bildenden Dichtungsteile
sehr wahrscheinlich aus Metall bestehen, kann sich zwischen
dem äußeren Dichtungsteil und dem Lagerhalter sowie auch
zwischen dem inneren Dichtungsteil und der Achse ein Spalt
bilden, wobei durch diese beiden Spalte Feuchtigkeit und
Staub weiter nach innen bis zum Kugellager dringen können.
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Das Labyrinth muß regelmäßig nachgeschmiert werden.
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Zwischen der Regenschutzkappe und dem Staubdeckel ist ein
Spalt von mehreren Millimetern. Wasser und Schmutz können
ungehindert eindringen.
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Das äußere Labyrinth besteht aus einem einzigen gefetteten
Labyrinthgang.
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Staubdeckel und Labyrinth sind aus Metall. Form- und
Lagetoleranzen können nicht ausgeglichen werden. Die Metallkontur
paßt sich nicht den Konturen von Achse und Rollenboden an.
Staub kann durch evtl. Spalten ungehindert eindringen. Der
Metallstaubdeckel kann korrodieren.
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Aus der DE 32 38 634 A1 ist eine Förderbandtragrolle bekannt,
die als Losrolle auf einer feststehenden Achse mehrfach
kugelgelagert und mit Lagerabdichtungen versehen ist, die jeweils
eine Abschlußkappe aufweisen, die einen unter Axialbelastung
des Lagers und unter elastischer Verformung mit einem durch
eine Ringnut abgesetzten Außenflansch hinter einen Innenflansch
der Losrolle einrastet und von dieser mitgenommen wird. Hierbei
sind die Außenringnut und/oder eine konzentrisch zu dieser
angeordnete Ringaussparung überbrückende Speichen in einer
Baueinheit mit den Außenflansch und der Abschlußkappe vorgesehen. Die
Speichen können als radiale Stege und/oder als mit ihrer Radialen
geneigte Blätter ausgebildet sein.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung zu
schaffen, in die von außen keine Feuchtigkeit und kein Staub
eindringen können und wobei weder zwischen den achsnahen Bauteilen
und der Achse noch zwischen den lagerhalternahen Bauteilen und
dem Lagerhalter Spalte vorhanden sind.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die äußere Nabe
des Staubdeckels und die innere Nabe der Regenschutzkappe sich
über die gesamte Breite der Dichtungsbaugruppe erstrecken, daß
der Staubdeckel und der durchmessergroße Labyrinthring sowie die
Regenschutzkappe und der durchmesserkleine Labyrinthring je über
eine Schnappverbindung miteinander verbunden sind und daß der
Staubdeckel mit einem äußeren umlaufenden Ring gegen das
vordere Ende des Lagerhalters anliegt.
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Auf diese Weise gelangt man zu einer Tragrolle, die die
vorerwähnte Erfindungsaufgabe voll erfüllt. Durch die gegenseitige
Beeinflussung der die Dichtungsbaugruppe bildenden
Labyrinthringe, des Staubdeckels und der Regenschutzkappe ist
gewährleistet, daß die Dichtungsbaugruppe und damit auch die Tragrolle
eine besonders fange Standzeit aufweist und jederzeit genügend
geschmiert ist, damit es nicht zu verschleißträchtigen Reibungen
der die Dichtungsbaugruppe bildenden Teile kommt.
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Außerdem ist hierdurch eine definierte Anlage der
Dichtungsbaugruppe gegen den Lagerhalter und auf der Achse gewährleistet.
Das bedeutet weiterhin, daß die Dichtungsbaugruppe zwischen
dem Lagerhalter und der Achse eingepreßt ist, was desweiteren
zu einem besonders guten Sitz der Dichtungsbaugruppe
zwischen dem Lagerhalter und der Achse führt. Schließlich ist
die Dichtungsbaugruppe lebensdauergefettet.
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Die Dichtungsbaugruppe ist vollständig aus formelastischen
Materialien (aufeinander abgestimmte Kunststoffe) gefertigt.
Korrosion der äußeren Dichtungsbaugruppenteile ist nicht
möglich. Die schleifende Dichtung zwischen Regenschutzkappe
und äußerem Labyrinthgang birgt wegen des
Gleitlagerwerkstoffes keine Komplikationen. Durch entsprechende Vorspannung auf
Achse und Lagerhalter paßt sich das Material formelastisch den
Konturen an. Form- und Lagetoleranzen werden somit dauerhaft
eingehalten. Das Eindringen von Staub und Wasser zwischen
Staubdeckel und Lagerhalter sowie Regenschutzkappe und
Achse kann ausgeschlossen werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die
Nabe des Staubdeckels eine umlaufende Ringnut aufweist, in die
eine passende umlaufende Ringfeder des durchmessergroßen
Labyrinthringes eingreift.
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Es empfiehlt sich, die Anordnung so zu treffen, daß die Nabe der
Regenschutzkappe eine umlaufende Ringnut aufweist, in die eine
passende umlaufende Ringfeder des durchmesserkleinen
Labyrinthringes eingreift.
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Zweckmäßig ist die Tragrolle so ausgebildet, daß der vordere
umlaufende Ring des Staubdeckels formschlüssig gegen das
vordere Ende des Lagerhalters anliegt.
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Vorteilhafterweise kann die Tragrolle auch so ausgebildet sein,
daß das Kugellager mit dem inneren Kugellagerring gegen einen
Sicherungsring und mit dem äußeren Kugellagerring gegen eine
Halterung anliegt.
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Nach einem weiteren zweckmäßigen Merkmal der Erfindung kann
vorgesehen sein, daß der Sicherungsring in einem Einstich in der
Welle gelagert ist und die Halterung gegen das rückwärtige Ende
des Lagerhalters anliegt.
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Die Tragrolle wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispieles des näheren erläutert. Es
zeigt
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Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Tragrolle in zwei
unterschiedlichen Varianten für den rechten und
den linken Lagerhalter,
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Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Dichtungsbaugruppe
in vergrößerter Darstellung,
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Fig. 3 einen Schnitt entsprechend Fig. 2 in vergrößerter
Darstellung,
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Fig. 4 die Regenschutzkappe,
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Fig. 5 den Staubedeckel,
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Fig. 6 den durchmesserkleinen Labyrinth ring und
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Fig. 7 den durchmessergroßen Labyrinthring.
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Auf einer Achse 1 ist ein Kugellager 2 vorgesehen, dessen innerer
Kugellagerring 3 auf der Achse 1 gelagert ist und gegen einen
Sicherungsring 4 anliegt, der in einer umlaufenden Ringnut 5 sitzt.
Ein äußerer Kugellagerring 6 ist gegen einen Lagerhalter 7
gelagert und liegt gegen eine Innendichtung 8, die am Ende 9 des
Lagerhalters 7 angeordnet ist. Zwischen dem inneren
Kugellagerring 3 und dem äußeren Kugellagerring 6 sind Lagerkugeln 11
angeordnet.
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Der eine Lagerhalter 7a ist am vorderen Ende 12a eines
Rollenmantels 14 flanschartig nach außen gebogen und im Bereich des
Rollenmantels 14 zurückgebogen sowie über eine Schweißnaht
13a mit dem Rollenmantel 14 verbunden. Geringfügig anders ist
auch der andere Lagerhalter 7b am vorderen Ende 12b
flanschartig nach außen gebogen und in einem rechten Winkel gegen
den Rollenmantel 14 gesetzt und mit letzterem durch die
Schweißnaht 13b verbunden.
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Vor dem Kugellager 2 ist eine Dichtungsbaugruppe 15 zwischen
dem Lagerhalter 7a bzw. 7b und der Achse 1 angeordnet. Die
Dichtungsbaugruppe 15 besteht aus einer Regenschutzkappe 16,
einem Staubdeckel 17, einem durchmessergroßen Labyrinth ring 18
und einem durchmesserkleinen Labyrinth ring 19. Die
Regenschutzkappe 16 hat eine Nabe 20, mit dem sie auf der Achse 1 drehfest
gelagert ist. Von der Nabe 20 erstreckt sich ein umlaufender Steg
21 mit nach innen gerichteten Rippen 22, 23.
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Der Staubdeckel 17 hat eine Nabe 24, von dem ein Steg 25 nach
innen absteht und zwei Rippen 26, 27 aufweist. Zwischen den
Stegen 21 und 25 sowie zwischen deren Rippen 22, 23 und 26, 27
ist eine äußere Dichtungskammer 28 gebildet.
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Die Nabe 20 hat eine umlaufende Nut 29, in die der
durchmesserkleine Labyrinth ring 19 mit einem umlaufenden Ring 30 eingesetzt
ist. Der durchmesserkleine Labyrinthring 19 hat einen Flansch 31,
von dem ein Steg 32 nach außen absteht, der Rippen 33, 34 hat.
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In einer umlaufenden Nut 35 der Nabe 24 des Staubdeckels 17 ist
der durchmessergroße Labyrinth ring 18 mit einem umlaufenden
Ring 36 eingesetzt. Der durchmessergroße Labyrinth ring 18 hat
eine Nabe 37, von dem ein Steg 38 mit Rippen 39, 40,
41 absteht. Zwischen den Rippen 33, 34 des durchmesserkleinen
Labyrinthringes und den Rippen 39, 40, 41 des durchmessergroßen
Labyrinthringes 18 ist eine innere Dichtungskammer 42 gebildet.
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Zwischen dem Steg 25 des Staubdeckels 17 und dem Steg 32
des durchmesserkleinen Labyrinthringes sowie der Nabe 37
des durchmessergroßen Labyrinthringes 18 ist eine mittlere
Dichtungskammer 43 gebildet.
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Die Dichtkammern 28, 42, 43 sind zu 100 Vol-% mit Fett gefüllt.
Bezugszeichen
1 Achse
2 Kugellager
3 Kugellagerring
4 Sicherungsring
5 Ringnut
6 Kugellagerring
7a Lagerhalter
7b Lagerhalter
8 Innendichtung
9 Ende
11 Lagerkugeln
12a Ende
12b Ende
13a Schweißnaht
13b Schweißnaht
14 Rollenmantel
15 Dichtungsbaugruppe
16 Regenschutzkappe
17 Staubdeckel
18 Labyrinthring
19 Labyrinthring
20 Nabe
21 Steg
22 Rippe
23 Rippe
24 Nabe
25 Steg
26 Rippe
27 Rippe
28 Dichtkammer
29 Nut
30 Ring
31 Flansch
32 Steg
33 Rippe
34 Rippe
35 Nut
36 Ring
37 Flansch
38 Stege
39 Rippe
40 Rippe
41 Rippe
42 Dichtkammer
43 Dichtkammer