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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laufrolleneinheit eines Raupenfahrwerks, das Raupenfahrwerk und eine Arbeitsmaschine.
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Stand der Technik
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Eine schwimmende Dichtung, die in eine Laufrolle einer Arbeitsmaschine eingebaut ist, ermöglicht es einem auf der Drehseite angeordneten Dichtungsring, relativ zu einem Dichtungsring, der auf der Befestigungsseite angeordnet ist, zu gleiten, wodurch ein Ende eines Pfades, durch den Schmieröl zugeführt wird, abgedichtet wird.
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Neuerdings ist es erforderlich, dass die Arbeitseffizienz von Arbeitsmaschinen wie z. B. einer Planierraupe durch höhere Fahrgeschwindigkeiten verbessert wird. Durch die Erhöhung der Drehgeschwindigkeiten der Rollen erhöht sich die Wärmemenge, die um die schwimmende Dichtung herum erzeugt wird.
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Um mit einer solchen Situation umzugehen, offenbart zum Beispiel die japanische Patentanmeldung Nr. 2004-82819 (siehe PTL 1) eine Technik zur Unterdrückung der Erzeugung von Reibungswärme in einer Laufrolleneinheit, indem ein Lager mit einem Mechanismus zur Regulierung einer Gleitbewegung relativ zu einer Welle ausgebildet wird.
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Zitationsliste
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Patentliteratur
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PTL 1: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2004-82819
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Der im oben erwähnten PTL 1 offenbarte Mechanismus zur Regulierung einer Gleitbewegung hat einen komplizierten Aufbau.
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Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eine Laufrolleneinheit eines Raupenfahrwerks, das Raupenfahrwerk und eine Arbeitsmaschine bereitzustellen, die in der Lage sind, die Wärmeentwicklung durch Verbesserung der Kühlleistung in einer einfachen Struktur zu unterdrücken.
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Lösung des Problems
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Eine Laufrolleneinheit eines Raupenfahrwerks der vorliegenden Erfindung umfasst eine Welle, eine Rolle, ein erstes Gleitlager und eine schwimmende Dichtung. Die Welle hat eine Außenumfangsfläche, die mit einem ausgesparten Abschnitt versehen ist, in dem ein Kühlmedium untergebracht ist. Die Rolle ist relativ zur Außenumfangsfläche der Welle drehbar. Das erste Gleitlager stützt die Rolle so ab, dass sie relativ zur Außenumfangsfläche der Welle drehbar ist, und nimmt eine Kraft in einer radialen Richtung der Welle auf. Die schwimmende Dichtung umfasst ein drehendes Seitenelement, das von der Rolle getragen wird, und ein befestigungsseitiges Element, das zusammen mit dem drehseitigen Element gleitet. In radialer Richtung der Welle ist der ausgesparte Abschnitt zugewandt: einem Gleitabschnitt zwischen dem drehseitigen Element und dem befestigungsseitigen Element in der schwimmenden Dichtung; und dem ersten Gleitlager.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Mit der vorliegenden Erfindung können eine Laufrolleneinheit eines Raupenfahrwerks, das Raupenfahrwerk und eine Arbeitsmaschine realisiert werden, die in der Lage sind, die Wärmeentwicklung durch eine verbesserte Kühlleistung mit einer einfachen Struktur zu unterdrücken.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Seitenansicht, die eine Konfiguration einer Planierraupe als Beispiel für eine Arbeitsmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 2 ist eine perspektivische Teilausschnittansicht, die eine Konfiguration einer Laufrolle zeigt, die in der Arbeitsmaschine in 1 enthalten ist.
- 3 ist eine erste Querschnittsansicht, die die Konfiguration der in 2 gezeigten Laufrolle zeigt.
- 4 ist eine zweite Querschnittsansicht, die die Konfiguration der in 2 gezeigten Laufrolle zeigt.
- 5 ist eine Querschnittsansicht einer Welle entlang einer Linie V-V in 4.
- 6 ist eine Querschnittsansicht, die ein Konstruktionsverfahren der in 2 dargestellten Laufrolle zeigt.
- 7 ist eine erste Querschnittsansicht, die eine Konfiguration einer Laufrolle zeigt, die in einer Arbeitsmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
- 8 ist eine zweite Querschnittsansicht, die die Konfiguration der Laufrolle zeigt, die in der Arbeitsmaschine gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
- 9 ist eine Querschnittsansicht, die einen ersten Schritt eines Konstruktionsverfahrens der in 7 dargestellten Laufrolle zeigt.
- 10 ist eine Querschnittsansicht, die einen zweiten Schritt des Konstruktionsverfahrens der in 7 gezeigten Laufrolle zeigt.
- 11 ist eine erste Querschnittsansicht, die eine Konfiguration einer Laufrolle zeigt, die in einer Arbeitsmaschine gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
- 12 ist eine zweite Querschnittsansicht, die die Konfiguration der Laufrolle zeigt, die in der Arbeitsmaschine gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
- 13 ist eine perspektivische Teilausschnittansicht, die eine Konfiguration einer in der Arbeitsmaschine in 1 enthaltenen Umlenkrolle zeigt.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen werden gleiche oder entsprechende Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und die Beschreibung derselben wird nicht wiederholt. In den beiliegenden Zeichnungen können einige Konfigurationen zur einfacheren Beschreibung weggelassen oder vereinfacht dargestellt werden. Zumindest einige der Ausführungsformen und die Modifikationen können optional miteinander kombiniert werden.
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(Erste Ausführungsform)
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<Konstruktion der Arbeitsmaschine>
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Zunächst wird eine Konfiguration einer Planierraupe als Beispiel für eine Arbeitsmaschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf eine Planierraupe beschränkt ist, sondern auf jede Arbeitsmaschine mit einem Raupenfahrwerk, wie z. B. einen Hydraulikbagger, anwendbar ist.
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1 ist eine schematische Seitenansicht, die eine Konfiguration einer Planierraupe als ein Beispiel einer Arbeitsmaschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 1 gezeigt, umfasst eine Planierraupe als Arbeitsmaschine 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Wesentlichen ein Raupenfahrwerk 1, einen Fahrzeugkörper 2 und ein Arbeitsgerät 3. Der Fahrzeugkörper 2 und das Arbeitsgerät 3 bilden einen Arbeitsmaschinenkörper.
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Der Fahrzeugkörper 2 umfasst ein Fahrerhaus (eine Fahrerkabine) 4 und einen Motorraum 5. Die Kabine 4 ist in einem oberen hinteren Bereich des Fahrzeugkörpers 2 angeordnet, und der Motorraum 5 ist vor der Kabine 4 angeordnet.
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Das Arbeitsgerät 3 umfasst einen Schild 6, einen Rahmen 7, einen Winkelzylinder 8 und einen Hubzylinder 9. Der Schild 6 ist vor dem Fahrzeugkörper 2 angeordnet. Der Schild 6 wird rechts und links vom Rahmen 7 getragen. Ein Ende des Rahmens 7 ist mit einem drehbaren Stützabschnitt an der Rückseite des Schilds 6 befestigt. Das andere Ende des Rahmens 7 ist drehbar an der Seitenfläche des Fahrzeugkörpers 2 gelagert.
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Der Schild 6 wird durch den Winkelzylinder 8 und den Hubzylinder 9 angetrieben. Ein Ende des Winkelzylinders 8 ist drehbar an der Rückseite des Schildes 6 gelagert. Das andere Ende des Winkelzylinders 8 ist drehbar an der Seitenfläche des Fahrzeugkörpers 2 gelagert.
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Aufgrund des Ausfahrens und des Einfahrens des Winkelzylinders 8 durch hydraulischen Druck schwenkt der Schild 6 um einen Stützabschnitt am Rahmen 7. Dadurch bewegt sich ein oberes Ende 6a des Schildes 6 in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung (in der Rechts-/Linksrichtung in 1), um dadurch eine Winkelsteuerung des Schildes 6 in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung durchzuführen.
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Ein Ende des Hubzylinders 9 ist drehbar an einer oberen Fläche des Rahmens 7 gelagert. Ein Zwischenstück des Hubzylinders 9 ist drehbar an einer Seitenfläche des Fahrzeugkörpers 2 gelagert. Der Hubzylinder 9 dehnt sich durch hydraulischen Druck aus und zieht sich zusammen, um den Schild 6 um das andere Ende des Rahmens 7 in der Aufwärts-/Abwärtsrichtung zu bewegen.
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Das Raupenfahrwerk 1 umfasst ein Paar rechter und linker Raupenbandeinheiten 1A.
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Das Paar aus der rechten und linken Raupenbandeinheit 1A ist in der Fahrzeugbreitenrichtung einer Planierraupe 100 voneinander beabstandet. Das Paar aus der rechten und linken Raupenbandeinheit 1A ist so angeordnet, dass der Fahrzeugkörper 2 dazwischenliegt.
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Das Paar aus der rechten und linken Raupenbandeinheit 1A umfasst im Wesentlichen jeweils ein Raupenband 10, eine Laufrolle 20, eine Tragrolle 20a, ein Antriebsrad (Ritzel) 41, eine Umlenkrolle (Leitrad) 42 und einen Raupenrahmen 43.
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Das Antriebsrad 41 und der Raupenrahmen 43 sind jeweils an einem Seitenabschnitt des Fahrzeugkörpers 2 befestigt. Das Leitrad 42, eine Vielzahl von Laufrollen 20 und eine Vielzahl von Tragrollen 20a sind jeweils am Raupenrahmen 43 befestigt.
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Das Antriebsrad 41 ist drehbar hinter dem Raupenrahmen 43 angeordnet. Das Leitrad 42 ist z. B. an einem vorderen Endabschnitt des Raupenrahmens 43 drehbar angeordnet. Die Vielzahl der Laufrollen 20 sind drehbar an der Unterseite des Raupenrahmens 43 angeordnet. Die Vielzahl der Tragrollen 20a sind drehbar an der Oberseite des Raupenrahmens 43 angeordnet.
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Das Raupenband 10 ist ringförmig (endlos) ausgebildet und über das Antriebsrad 41 und das Leitrad 42 geschlungen. Des Weiteren wird das Raupenband 10 durch die mehreren Laufrollen 20 und die mehreren Tragrollen 20a, die zwischen Antriebsrad 41 und Leitrad 42 angeordnet sind, drehbar gelagert.
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Das Raupenband 10 steht mit dem Antriebsrad 41 in Eingriff und ist so konfiguriert, dass es drehbar ist, wenn das Antriebsrad 41 angetrieben wird. Wenn sich der Raupenriemen 10 dreht, kommt jedes Leitrad 42, die Vielzahl der Laufrollen 20 und die Vielzahl der Tragrollen 20a mit dem Raupenriemen 10 in Kontakt und kann somit zur Drehung angetrieben werden.
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Der aus Fahrzeugkörper 2 und Arbeitsgerät 3 gebildete Arbeitsmaschinenkörper wird von der Raupenfahreinheit 1 verfahrbar getragen.
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<Konfiguration der Laufrolle 20>
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Im Folgenden wird eine Konfiguration der Laufrolle 20, die in der Arbeitsmaschine 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, mit Bezug auf die 2 bis 5 beschrieben.
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2 ist eine perspektivische Teilausschnittansicht, die eine Konfiguration der Laufrolle zeigt, die in der Arbeitsmaschine in 1 enthalten ist. 3 und 4 sind eine erste Querschnittsansicht bzw. eine zweite Querschnittsansicht, die jeweils die in 2 gezeigte Konfiguration der Laufrolle zeigen. 5 ist eine Querschnittsansicht einer Welle entlang einer Linie V-V in 4.
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Die Querschnitte in den 3 und 4 verlaufen entlang einer Achsenlinie C der Welle 21 und sind in Winkeln geschnitten, die sich um 90 Grad voneinander unterscheiden. Ferner verläuft der Querschnitt in 5 entlang der Richtung orthogonal zur Achslinie C.
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Wie in 2 gezeigt, umfasst die Laufrolle 20 in der vorliegenden Ausführungsform eine Welle 21, Rollen 22a und 22b, Gleitlagerelemente 23a und 23b, schwimmende Dichtungen 26a und 26b und Halterungen 27a und 27b.
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Die Welle 21 ist außen von zwei Rollen 22a und 22b umgeben. Zwischen der Welle 21 und der Rolle 22a ist ein Gleitlagerelement 23a angeordnet. An einer Stirnseite der Welle 21 ist eine Halterung 27a befestigt. Ein drehendes Seitenelement 26aR der schwimmenden Dichtung 26a wird von der Rolle 22a getragen. Ein befestigungsseitiges Element 26aF der schwimmenden Dichtung 26a wird von der Welle 21 getragen, wobei die Halterung 27a dazwischen angeordnet ist.
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Das Gleitlagerelement 23b ist zwischen der Welle 21 und der Rolle 22b angeordnet. Die Halterung 27b ist an der anderen Stirnseite der Welle 21 befestigt. Ein drehendes Seitenelement 26bR der schwimmenden Dichtung 26b wird von der Rolle 22b getragen. Ein befestigungsseitiges Element 26bF der schwimmenden Dichtung 26b wird von der Welle 21 getragen, wobei die Halterung 27b dazwischen angeordnet ist.
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Wie in 3 gezeigt, umfasst die Welle 21 einen Wellenkörper 21a und einen Zwischenflansch 21b. Der Wellenkörper 21a hat eine Achsenlinie C (eine imaginäre Linie), die durch die Achsenmitte des Wellenkörpers 21a verläuft.
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Der Zwischenflansch 21b ragt von dem Wellenkörper 21a radial nach außen in Bezug auf eine Außenumfangsfläche 21aa des Wellenkörpers 21a. Der Zwischenflansch 21b hat eine Ringform und ragt von der Außenumfangsfläche 21aa des Wellenkörpers 21a entlang des gesamten Umfangs in Umfangsrichtung vor. Der Zwischenflansch 21b ist einstückig mit dem Wellenkörper 21a ausgebildet. Der Zwischenflansch 21b ist in axialer Richtung des Wellenkörpers 21a (in der Richtung, in der die Achslinie C verläuft) nahe der Mitte des Wellenkörpers 21a angeordnet.
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Der Zwischenflansch 21b hat in axialer Richtung des Wellenkörpers 21a einander zugewandte Stirnflächen 21ba und 21 bb. Jede dieser beiden Endflächen 21ba und 21bb des Zwischenflansches 21b steht z.B. orthogonal zur Außenumfangsfläche 21aa des Wellenkörpers 21a. Die beiden Endflächen 21ba und 21bb des Zwischenflansches 21b sind z. B. parallel zueinander.
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Jede der Rollen 22a und 22b hat eine zylindrische Form. Jede der Rollen 22a und 22b hat ein Durchgangsloch, das von einer Stirnseite zur anderen Stirnseite durch diese hindurchgeht. Die Welle 21 ist in das Durchgangsloch jeder der Rollen 22a und 22b eingesetzt. Jede der Rollen 22a und 22b umgibt die Welle 21 von außen.
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Ein Ende der Rolle 22a und ein Ende der Rolle 22b stoßen aneinander, sodass sie miteinander in Kontakt sind. Ein Ende der Rolle 22a und ein Ende der Rolle 22b sind durch eine Schweißnaht 22c aneinander befestigt. Die Schweißnaht 22c ist entlang des gesamten Umfangs in Umfangsrichtung vorgesehen.
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Der Bereich, in dem die Rollen 22a und 22b aneinanderstoßen, befindet sich an der radialen Außenseite der Welle 21 in Bezug auf den Zwischenflansch 21b. Die Schweißnaht 22c befindet sich ebenfalls an der radialen Außenseite der Welle 21 in Bezug auf den Zwischenflansch 21b.
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Die Rolle 22a hat eine Endfläche 22ab an einer Position einer Aussparung, die von einem Ende der Rolle 22a in Richtung des anderen Endes der Rolle 22a ausgespart ist. Die Rolle 22b hat eine Endfläche 22bb an einer Position einer Aussparung, die von einem Ende der Rolle 22b in Richtung des anderen Endes der Rolle 22b ausgespart ist.
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Das Gleitlagerelement 23a hat eine zylindrische Flanschform. Das Gleitlagerelement 23a ist auf eine Innenumfangsfläche 22aa der Rolle 22a aufgepresst. Somit ist das Gleitlagerelement 23a zusammen mit der Rolle 22a drehbar. Das Gleitlagerelement 23a befindet sich zwischen der Innenumfangsfläche 22aa der Rolle 22a und der Außenumfangsfläche 21aa der Welle 21. Das Gleitlagerelement 23a befindet sich auch zwischen der Endfläche 21ba des Zwischenflansches 21b und der Endfläche 22ab der Rolle 22a.
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Das Gleitlagerelement 23a hat ein Durchgangsloch, das es von einem Ende zum anderen Ende durchdringt. Die Welle 21 wird in das Durchgangsloch des Gleitlagerelements 23a eingeführt. Das Gleitlagerelement 23a umgibt die Welle 21 von außen.
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Das Gleitlagerelement 23a umfasst ein Radialgleitlager 23aa (ein erstes Gleitlager) und ein Axialgleitlager 23ab (ein zweites Gleitlager). Das Radialgleitlager 23aa nimmt die Kraft in radialer Richtung der Welle 21 auf. Das Radialgleitlager 23aa hat eine zylindrische Form. Das Axialgleitlager 23ab hat eine ringförmige Form, die von einem Ende des Radialgleitlagers 23aa radial nach außen ragt. Das Axialgleitlager 23ab nimmt die Kraft in axialer Richtung der Welle 21 auf. Das Axialgleitlager 23ab steht z.B. orthogonal zum Radialgleitlager 23aa. Das Axialgleitlager 23ab bildet einen Flanschbereich gegenüber dem Radialgleitlager 23aa. Das Radialgleitlager 23aa und das Axialgleitlager 23ab sind einstückig ausgebildet.
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Das Radialgleitlager 23aa ist zwischen der Innenumfangsfläche 22aa der Rolle 22a und der Außenumfangsfläche 21aa der Welle 21 angeordnet. Das Radialgleitlager 23aa stützt die Rolle 22a so ab, dass sie relativ zur Außenumfangsfläche 21aa der Welle 21 drehbar ist. Das Radialgleitlager 23aa nimmt eine Last in radialer Richtung auf.
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Das Axialgleitlager 23ab ist zwischen der Stirnfläche 21ba des Zwischenflansches 21b und der Stirnfläche 22ab der Rolle 22a angeordnet. Das Axialgleitlager 23ab stützt die Rolle 22a so ab, dass sie relativ zur Endfläche 21ba des Zwischenflansches 21b drehbar ist. Das Axialgleitlager 23ab nimmt eine Last in axialer Richtung auf.
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Das Gleitlagerelement 23b hat eine zylindrische Flanschform. Das Gleitlagerelement 23b ist auf die Innenumfangsfläche 22ba der Rolle 22b aufgepresst. Somit ist das Gleitlagerelement 23b zusammen mit der Rolle 22a drehbar. Das Gleitlagerelement 23b befindet sich zwischen der Innenumfangsfläche 22ba der Rolle 22b und der Außenumfangsfläche 21aa der Welle 21. Das Gleitlagerelement 23b befindet sich auch zwischen der Endfläche 21bb des Zwischenflansches 21b und der Endfläche 22bb der Rolle 22b.
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Das Gleitlagerelement 23b hat ein Durchgangsloch, das es von einem Ende zum anderen Ende durchdringt. Die Welle 21 wird in das Durchgangsloch des Gleitlagerelements 23b eingeführt. Das Gleitlagerelement 23b umgibt die Welle 21 von außen.
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Das Gleitlagerelement 23b umfasst ein Radialgleitlager 23ba (ein erstes Gleitlager) und ein Axialgleitlager 23bb (ein zweites Gleitlager). Das Radialgleitlager 23ba nimmt die Kraft in radialer Richtung der Welle 21 auf. Das Radialgleitlager 23ba hat eine zylindrische Form. Das Axialgleitlager 23bb hat eine ringförmige Form, die von einem Ende des Radialgleitlagers 23ba radial nach außen ragt. Das Axialgleitlager 23bb nimmt die Kraft in axialer Richtung der Welle 21 auf. Das Axialgleitlager 23bb steht z. B. orthogonal zum Radialgleitlager 23ba. Das Axialgleitlager 23bb bildet einen Flanschbereich gegenüber dem Radialgleitlager 23ba. Das Radialgleitlager 23ba und das Axialgleitlager 23bb sind einstückig ausgebildet.
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Zwischen der Innenumfangsfläche 22ba der Rolle 22b und der Außenumfangsfläche 21aa der Welle 21 ist das Radialgleitlager 23ba angeordnet. Das Radialgleitlager 23ba stützt die Rolle 22b so ab, dass sie relativ zur Außenumfangsfläche 21aa der Welle 21 drehbar ist. Das Radialgleitlager 23ba nimmt eine Last in radialer Richtung auf.
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Das Axialgleitlager 23bb ist zwischen der Stirnfläche 21bb des Zwischenflansches 21b und der Stirnfläche 22bb der Rolle 22b angeordnet. Das Axialgleitlager 23bb stützt die Rolle 22b so ab, dass sie relativ zur Endfläche 21bb des Zwischenflansches 21b drehbar ist. Das Axialgleitlager 23bb nimmt eine Last in axialer Richtung auf.
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Jede der Halterungn 27a und 27b ist an der Außenumfangsfläche 21aa des Wellenkörpers 21a befestigt. Zwei Rollen 22a und 22b sind zwischen den Halterungn 27a und 27b eingeklemmt.
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Die schwimmende Dichtung 26a umfasst ein drehendes Seitenelement 26aR und ein befestigungsseitiges Element 26aF. Das drehseitige Element 26aR wird von der Rolle 22a getragen. Daher dreht sich das drehseitige Element 26aR zusammen mit der Rolle 22a. Das drehseitige Element 26aR ist relativ zum befestigungsseitigen Element 26aF drehbar.
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Das drehseitige Element 26aR umfasst einen elastischen Ring 26aa und einen Metalldichtungsring 26ab. Der Metalldichtungsring 26ab wird von der Innenumfangsfläche 22aa der Rolle 22a getragen, wobei der elastische Ring 26aa dazwischen angeordnet ist.
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Das befestigungsseitige Element 26aF umfasst einen elastischen Ring 26ac und einen Metalldichtungsring 26ad. Der Metalldichtungsring 26ad wird von der Halterung 27a getragen, wobei der elastische Ring 26ac dazwischenliegt.
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Jeder der elastischen Ringe 26aa und 26ac ist z.B. ein O-Ring und besteht aus Harz oder ähnlichem. Jeder der Metalldichtungsringe 26ab und 26ad ist aus einem metallischen Werkstoff gefertigt.
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Die elastische Kraft jedes der elastischen Ringe 26aa und 26ac bewirkt, dass die Metalldichtungsringe 26ab und 26ad miteinander in Kontakt kommen, um im abgedichteten Zustand gehalten zu werden. Wenn sich das drehseitige Element26aR relativ zum befestigungsseitigen Element 26aF dreht, gleiten die Metalldichtungsringe 26ab und 26ad relativ zueinander, während sie im abgedichteten Zustand gehalten werden. Auf diese Weise kann ein Austreten des Schmieröls verhindert werden.
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Die schwimmende Dichtung 26b umfasst ein drehendes Seitenelement 26bR und ein befestigungsseitiges Element 26bF. Das drehseitige Element 26bR wird von der Rolle 22b getragen. Daher dreht sich das drehseitige Element 26bR zusammen mit der Rolle 22b. Das drehseitige Element 26bR ist relativ zum befestigungsseitigen Element 26bF drehbar.
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Das drehseitige Element 26bR umfasst einen elastischen Ring 26ba und einen Metalldichtungsring 26bb. Der Metalldichtungsring 26bb wird von der Innenumfangsfläche 22ba der Rolle 22b getragen, wobei der elastische Ring 26ba dazwischen angeordnet ist.
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Das befestigungsseitige Element 26bF umfasst einen elastischen Ring 26bc und einen Metalldichtungsring 26bd. Der Metalldichtungsring 26bd wird von der Halterung 27b getragen, wobei der elastische Ring 26bc dazwischen angeordnet ist.
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Jeder der elastischen Ringe 26ba und 26bc ist z.B. ein O-Ring und besteht aus Harz oder ähnlichem. Jeder der Metalldichtungsringe 26bb und 26bd besteht aus einem metallischen Werkstoff.
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Die elastische Kraft jedes der elastischen Ringe 26ba und 26bc bewirkt, dass die Metalldichtungsringe 26bb und 26bd miteinander in Kontakt kommen, um in dem abgedichteten Zustand gehalten zu werden. Wenn sich das drehseitige Element 26bR relativ zum befestigungsseitigen Element 26bF dreht, gleiten die Metalldichtungsringe 26bb und 26bd relativ zueinander, während sie im abgedichteten Zustand gehalten werden. Auf diese Weise kann ein Austreten des Schmieröls verhindert werden.
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Wie in 4 gezeigt, umfasst der Wellenkörper 21a einen Fließpfad 21c, Zweigfließpfade 21da und 21db sowie ausgesparte Abschnitte 21ea und 21eb. Der Fließpfad 21c, die Zweigfließpfade 21da und 21db sowie die ausgesparten Abschnitte 21ea und 21eb sind jeweils mit Schmieröl gefüllt.
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Das Schmieröl dient auch als Kühlmedium. Das Kühlmedium kann ein anderes sein als Öl und kann z. B. Fett sein. Das Kühlmedium kann ein beliebiges Medium sein, solange es schwimmende Dichtungen 26a und 26b, Radialgleitlager 23aa und 23ba und Axialgleitlager 23ab und 23bb kühlen kann.
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Jeder der ausgesparten Abschnitte 21ea und 21eb dient als ein Abschnitt, in dem ein Kühlmedium untergebracht ist. Jeder der ausgesparten Abschnitte 21ea und 21eb ist an der Außenumfangsfläche der Welle 21, insbesondere an der Außenumfangsfläche 21aa des Wel-lenkörpers 21a, angeordnet. Jeder der ausgesparten Abschnitte 21ea und 21eb ist von der Außenumfangsfläche 21aa des Wellenkörpers 21a in Richtung des Innenumfangs in radialer Richtung ausgespart.
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In der radialen Richtung der Welle 21 ist der ausgesparte Abschnitt 21ea zugewandt: dem Gleitabschnitt zwischen dem drehseitigen Element 26aR und dem befestigungsseitigen Element 26aF in der schwimmenden Dichtung 26a; und dem radialen Gleitlager 23aa. In radialer Richtung der Welle 21 ist der ausgesparte Bereich 21ea dem Gleitbereich zwischen dem drehseitigen Element 26aR und dem befestigungsseitigen Element 26aF in der schwimmenden Dichtung 26a und dem Radialgleitlager 23aa zugewandt. Der ausgesparte Abschnitt 21ea ist in radialer Richtung der Welle 21 dem Axialgleitlager 23ab zugewandt.
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In radialer Richtung der Welle 21 ist der ausgesparte Abschnitt 21ea dem drehseitigen Element 26aR und dem befestigungsseitigen Element 26aF der schwimmenden Dichtung 26a zugewandt. In der radialen Richtung der Welle 21 ist der ausgesparte Abschnitt 21ea auch einem Bereich zugewandt, der zwischen dem Radialgleitlager 23aa und der schwimmenden Dichtung 26a liegt.
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Die Aussparung 21ea erstreckt sich in axialer Richtung von einer Position, die dem Radialgleitlager 23aa radial zugewandt ist, zu einer Position, die dem befestigungsseitigen Element 26aF der schwimmenden Dichtung 26a radial zugewandt ist. Der ausgesparte Abschnitt 21ea erstreckt sich vorzugsweise in axialer Richtung von einer Position, die dem Axialgleitlager 23ab radial gegenüberliegt, zu einer Position, die dem befestigungsseitigen Element 26aF der schwimmenden Dichtung 26a radial gegenüberliegt.
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In der radialen Richtung der Welle 21 ist der ausgesparte Abschnitt 21eb zugewandt: dem Gleitabschnitt zwischen dem drehseitigen Element 26bR und dem befestigungsseitigen Element 26bF in der schwimmenden Dichtung 26b; und dem radialen Gleitlager 23ba. In radialer Richtung der Welle 21 ist der ausgesparte Abschnitt 21eb zugewandt: dem Gleitabschnitt zwischen dem drehseitigen Element 26bR und dem befestigungsseitigen Element 26bF in der schwimmenden Dichtung 26b und dem Radialgleitlager 23ba. Der ausgesparte Abschnitt 21eb ist in radialer Richtung der Welle 21 dem Axialgleitlager 23bb zugewandt.
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In der radialen Richtung der Welle 21 ist der ausgesparte Abschnitt 21eb dem drehseitigen Element 26bR und dem befestigungsseitigen Element 26bF der schwimmenden Dichtung 26b zugewandt. In der radialen Richtung der Welle 21 ist der ausgesparte Abschnitt 21eb auch einem Bereich zugewandt, der zwischen dem Radialgleitlager 23ba und der schwimmenden Dichtung 26b liegt.
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Die Aussparung 21eb erstreckt sich in axialer Richtung von einer Position, die dem Radialgleitlager 23ba radial zugewandt ist, zu einer Position, die dem befestigungsseitigen Element 26bF der schwimmenden Dichtung 26b radial zugewandt ist. Der ausgesparte Abschnitt 21eb erstreckt sich vorzugsweise in der axialen Richtung von einer Position, die dem Axialgleitlager 23bb radial gegenüberliegt, zu einer Position, die dem befestigungsseitigen Element 26bF der schwimmenden Dichtung 26b radial gegenüberliegt.
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Die ausgesparten Abschnitte 21ea sind liniensymmetrisch in Bezug auf die Achslinie C angeordnet. Die ausgesparten Abschnitte 21eb sind liniensymmetrisch in Bezug auf die Achslinie C angeordnet. Die ausgesparten Abschnitte 21ea und ausgesparte Abschnitte 21eb sind liniensymmetrisch in Bezug auf eine Mittellinie D angeordnet, die durch die Mitte des Zwischenflansches 21b in axialer Richtung verläuft.
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Der Fließpfad 21c erstreckt sich beispielsweise linear durch den Wellenkörper 21a entlang der Achslinie der Welle 21. Ein Ende des Fließpfades 21c befindet sich näher an einem Ende der Welle 21 als der Zwischenflansch 21b und befindet sich auch in einem Bereich, der dem ausgesparten Abschnitt 21ea in radialer Richtung gegenüberliegt. Das andere Ende des Fließpfades 21c erreicht das andere Ende der Welle 21 in radialer Richtung.
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Jeder der Zweigfließpfade 21da und 21db erstreckt sich z.B. linear vom Fließpfad 21c radial nach außen von der Welle 21. Der Zweigfließpfad 21da verbindet den Fließpfad 21c und den ausgesparten Abschnitt 21ea. Der Zweigfließpfad 21db verbindet den Fließpfad 21c und den ausgesparten Abschnitt 21eb. Der Zweigfließpfad 21da ist näher an einem Ende der Welle 21 angeordnet als der Zwischenflansch 21b. Der Zweigfließpfad 21db ist näher am anderen Ende der Welle 21 angeordnet als der Zwischenflansch 21b.
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Wie in 5 gezeigt, sind mehrere ausgesparte Abschnitte 21ea an der Außenumfangsfläche 21aa des Wellenkörpers 21a vorgesehen. Die Vielzahl der ausgesparten Abschnitte 21ea sind beispielsweise zwei voneinander getrennte ausgesparte Abschnitte 21ea. Die Vielzahl der ausgesparten Abschnitte 21ea können jedoch auch drei oder mehr ausgesparte Abschnitte 21ea sein, die voneinander getrennt sind.
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Die Vielzahl der ausgesparten Abschnitte 21ea kann punktsymmetrisch in Bezug auf einen Punkt vorgesehen sein, durch den die Achsenlinie C in einem Querschnitt orthogonal zur Achsenlinie C verläuft. Die Vielzahl der ausgesparten Abschnitte 21ea kann liniensymmetrisch in Bezug auf eine gerade Linie E vorgesehen sein, die durch die Achsenlinie C verläuft.
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<Konstruktion der Laufrolle 20>
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Im Folgenden wird der Aufbau der Laufrolle 20 in der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
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6 ist eine Querschnittsansicht, die ein Verfahren zur Konstruktion der in 2 gezeigten Laufrolle zeigt. Wie in 6 gezeigt, wird das Gleitlagerelement 23a zunächst an der Innenumfangsfläche 22aa der Rolle 22a durch Presspassung befestigt. Dadurch kommt das Radialgleitlager 23aa des Gleitlagerelements 23a in Kontakt mit der Innenumfangsfläche 22aa der Rolle 22a. Außerdem kommt das Axialgleitlager 23ab des Gleitlagerelements 23a mit der Stirnfläche 22ab der Rolle 22a in Kontakt.
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Ferner ist das Gleitlagerelement 23b an der Innenumfangsfläche 22ba der Rolle 22b durch Presspassung befestigt. Dadurch kommt das Radialgleitlager 23ba des Gleitlagerelements 23b in Kontakt mit der Innenumfangsfläche 22ba der Rolle 22b. Außerdem kommt das Axialgleitlager 23bb des Gleitlagerelements 23b mit der Stirnfläche 22bb der Rolle 22b in Kontakt.
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Dann wird die Welle 21 in Richtung des Innenumfangs der Rolle 22a und in Richtung des Innenumfangs der Rolle 22b eingesetzt. Insbesondere wird die Welle 21 in Richtung des Innenumfangs jedes der Gleitlagerelemente 23a und 23b eingeführt.
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Wie in 3 gezeigt, sind ein Ende der Rolle 22a und ein Ende der Rolle 22b verschweißt. Somit sind die Rollen 22a und 22b durch die Schweißnaht 22c miteinander verbunden. In diesem Zustand befindet sich das Radialgleitlager 23aa des Gleitlagerelements 23a zwischen der Außenumfangsfläche 21aa des Wellenkörpers 21a und der Innenumfangsfläche 22aa der Rolle 22a. Außerdem befindet sich das Axialgleitlager 23ab des Gleitlagerelements 23a zwischen der Endfläche 21ba des Zwischenflansches 21b und der Endfläche 22ab der Rolle 22a.
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Ferner ist das Radialgleitlager 23ba des Gleitlagerelements 23b zwischen der Außenumfangsfläche 21aa des Wellenkörpers 21a und der Innenumfangsfläche 22ba der Rolle 22b angeordnet. Außerdem befindet sich das Axialgleitlager 23bb des Gleitlagerelements 23b zwischen der Endfläche 21bb des Zwischenflansches 21b und der Endfläche 22bb der Rolle 22b.
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Wie in 4 gezeigt, ist in diesem Zustand in radialer Richtung der Welle 21 der ausgesparte Abschnitt 21ea zugewandt: dem Gleitabschnitt zwischen dem drehseitigen Element 26aR und dem befestigungsseitigen Element 26aF in der schwimmenden Dichtung 26a; und dem Radialgleitlager 23aa. Der ausgesparte Abschnitt 21ea ist in radialer Richtung der Welle 21 dem Axialgleitlager 23ab zugewandt.
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In radialer Richtung der Welle 21 ist der ausgesparte Abschnitt 21eb dem Gleitabschnitt zwischen dem drehseitigen Element 26bR und dem befestigungsseitigen Element 26bF in der schwimmenden Dichtung 26b und dem radialen Gleitlager 23ba zugewandt. Der ausgesparte Abschnitt 21eb ist in radialer Richtung der Welle 21 dem Axialgleitlager 23bb zugewandt.
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Dann wird das drehseitige Element 26aR der schwimmenden Dichtung 26a an der Innenumfangsfläche der Rolle 22a befestigt. Das drehseitige Element 26bR der schwimmenden Dichtung 26b wird an der Innenumfangsfläche der Rolle 22b befestigt.
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Dann wird die Halterung 27a, an dem das befestigungsseitige Element 26aF der schwimmenden Dichtung 26a befestigt ist, an der Welle 21 befestigt. Die Halterung 27b, an dem das befestigungsseitige Element 26bF der schwimmenden Dichtung 26b befestigt ist, wird an der Welle 21 befestigt.
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So ist die Laufrolle 20 in der vorliegenden Ausführungsform aufgebaut.
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<Funktionen und Effekte>
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Anschließend werden die Funktionen und Auswirkungen der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
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Gemäß der Laufrolle 20 der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 4 gezeigt, der ausgesparte Abschnitt 21ea, in dem das Kühlmedium untergebracht ist, in radialer Richtung der Welle 21 dem Gleitabschnitt zwischen dem drehseitigen Element 26aR und dem befestigungsseitigen Element 26aF in der schwimmenden Dichtung 26a und dem Radialgleitlager 23aa zugewandt. Somit kann das Kühlmedium im ausgesparten Abschnitt 21ea sowohl das Radialgleitlager 23aa als auch die schwimmende Dichtung 26a kühlen. Dadurch kann bei einer einfachen Struktur mit einem ausgesparten Abschnitt 21ea die Kühlleistung verbessert und die Wärmeentwicklung unterdrückt werden.
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In radialer Richtung der Welle 21 ist der ausgesparte Abschnitt 21eb, in dem das Kühlmedium untergebracht ist, dem Gleitabschnitt zwischen dem drehseitigen Element 26bR und dem befestigungsseitigen Element 26bF in der schwimmenden Dichtung 26b und dem radialen Gleitlager 23ba zugewandt. Somit kann das Kühlmedium im ausgesparten Abschnitt 21eb sowohl das radiale Gleitlager 23ba als auch die schwimmende Dichtung 26b kühlen. Dadurch kann bei einer einfachen Struktur mit einem ausgesparten Abschnitt 21eb die Kühlleistung verbessert und die Wärmeentwicklung unterdrückt werden.
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Ferner ist bei der Laufrolle 20 in der vorliegenden Ausführungsform der ausgesparte Abschnitt 21ea dem Axialgleitlager 23ab in radialer Richtung der Welle 21 zugewandt, wie in 4 gezeigt. Somit kann das Kühlmedium im ausgesparten Abschnitt 21ea auch das Axialgleitlager 23ab kühlen. Dadurch kann bei einer einfachen Struktur mit ausgespartem Abschnitt 21ea die Kühlleistung weiter verbessert und die Wärmeentwicklung weiter unterdrückt werden.
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Ferner ist bei der Laufrolle 20 der vorliegenden Ausführungsform der ausgesparte Abschnitt 21eb dem Axialgleitlager23bb in radialer Richtung der Welle 21 zugewandt, wie in 4 gezeigt. Somit kann das Kühlmedium im ausgesparten Abschnitt 21eb auch das Axialgleitlager 23bb kühlen. Dadurch kann bei einer einfachen Struktur mit ausgespartem Abschnitt 21eb die Kühlleistung weiter verbessert und die Wärmeentwicklung weiter unterdrückt werden.
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Gemäß der Laufrolle 20 in der vorliegenden Ausführungsform sind die ausgesparten Abschnitte 21ea liniensymmetrisch in Bezug auf die Achslinie C der Welle 21 vorgesehen, wie in 4 gezeigt. Dies erleichtert die gleichmäßige Zuführung des Kühlmediums in Umfangsrichtung des jeweiligen Radialgleitlagers 23aa und der schwimmenden Dichtung 26a.
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Die Aussparungen 21eb sind liniensymmetrisch zur Achslinie C der Welle 21 angeordnet. Dies erleichtert die gleichmäßige Zuführung des Kühlmediums in Umfangsrichtung von Radialgleitlager 23ba und Gleitringdichtung 26b.
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(Zweite Ausführungsform)
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<Konfiguration der Laufrolle 20>
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Im Folgenden wird die Konfiguration der Laufrolle 20 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 7 und 8 beschrieben.
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7 und 8 sind eine erste Querschnittsansicht bzw. eine zweite Querschnittsansicht, von denen jede eine Konfiguration einer Laufrolle zeigt, die in einer Arbeitsmaschine gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Wie in 7 gezeigt, unterscheidet sich die Laufrolle 20 in der vorliegenden Ausführungsform in ihrer Konfiguration von der Laufrolle 20 in der in 2 bis 5 gezeigten ersten Ausführungsform dadurch, dass zusätzlich eine Buchse 24 und ein Befestigungselement 25 vorgesehen sind.
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Die Buchse 24 hat eine zylindrische Flanschform mit einem zylindrischen Abschnitt und einem Flanschabschnitt. Der Flanschabschnitt der Buchse 24 ragt radial nach außen aus dem zylindrischen Abschnitt der Buchse 24 heraus. Die Buchse 24 ist zwischen der Außenumfangsfläche der Welle 21 (Außenumfangsfläche 21aa des Wellenkörpers 21a) und der Innenumfangsfläche 22aa der Rolle 22a angeordnet. Insbesondere ist der zylindrische Abschnitt der Buchse 24 zwischen der Außenumfangsfläche des Gleitlagerelements 23a und der Innenumfangsfläche 22aa der Rolle 22a angeordnet.
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Die Buchse 24 ist auf die Innenumfangsfläche 22aa der Rolle 22a aufgepresst. Der zylindrische Abschnitt der Buchse 24 ist in Kontakt mit der Innenumfangsfläche der Rolle 22a. Der Flanschabschnitt der Buchse 24 liegt an der Stirnfläche der Rolle 22a an. Die Buchse 24 ist durch eine Vielzahl von Befestigungselementen 25 an der Rolle 22a befestigt. Jedes der Vielzahl von Befestigungselementen 25 ist z.B. ein Bolzen. Jeder der Bolzen 25 wird durch den Flanschabschnitt der Buchse 24 in einen Innengewindeabschnitt der Rolle 22a geschraubt. Somit ist die Buchse 24 so konfiguriert, dass sie sich zusammen mit der Rolle 22a dreht.
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Das Gleitlagerelement 23a ist auf eine Innenumfangsfläche 24a der Buchse 24 aufgepresst. Somit ist das Gleitlagerelement 23a so konfiguriert, dass es sich zusammen mit der Rolle 22a und der Buchse 24 dreht. Das Radialgleitlager 23aa des Gleitlagerelements 23a ist in Kontakt mit der Innenumfangsfläche 24a der Buchse 24. Das Radialgleitlager 23aa befindet sich zwischen der Außenumfangsfläche 21aa des Wellenkörpers 21a und der Innenumfangsfläche 24a der Buchse 24.
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Ferner ist das Axialgleitlager 23ab des Gleitlagerelements 23a in Kontakt mit der Endfläche 24b der Buchse 24. Das Axialgleitlager 23ab befindet sich zwischen der Stirnfläche 24b der Buchse 24 und der Stirnfläche 21ba des Zwischenflansches 21b.
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Das drehseitige Element 26aR der schwimmenden Dichtung 26a wird von der Rolle 22a mit der dazwischen angeordneten Buchse 24 getragen. Somit dreht sich das drehseitige Element 26aR zusammen mit der Buchse 24 und der Rolle 22a. Das drehseitige Element 26aR ist so konfiguriert, dass es relativ zum befestigungsseitigen Element 26aF drehbar ist. Der Metalldichtungsring 26ab des drehseitigen Elements 26aR wird von der Innenumfangsfläche 24a der Buchse 24 getragen, wobei ein elastischer Ring 26aa dazwischen angeordnet ist.
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Wie in 8 gezeigt, ist der ausgesparte Abschnitt 21ea in radialer Richtung der Welle 21 dem drehseitigen Element 26aR und dem befestigungsseitigen Element 26aF der schwimmenden Dichtung 26a zugewandt. Darüber hinaus ist der ausgesparte Abschnitt 21ea in radialer Richtung der Welle 21 auch einem Bereich zugewandt, der zwischen dem Radialgleitlager 23aa und der schwimmenden Dichtung 26a liegt.
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Der ausgesparte Abschnitt 21ea erstreckt sich in axialer Richtung von einer Position, die dem Axialgleitlager 23ab radial zugewandt ist, zu einer Position, die dem befestigungsseitigen Element 26aF der schwimmenden Dichtung 26a radial zugewandt ist. Die Abmessung des ausgesparten Abschnitts 21ea in axialer Richtung kann kleiner oder größer sein als die Abmessung der Buchse 24 in axialer Richtung.
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Da die Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform mit Ausnahme der oben genannten im Wesentlichen die gleiche ist wie die der ersten Ausführungsform, werden die gleichen Elemente durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und die Beschreibung davon wird nicht wiederholt.
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<Konstruktion der Laufrolle 20>
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Im Folgenden wird der Aufbau der Laufrolle 20 in der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 9 und 10 beschrieben.
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Die 9 und 10 sind jeweils eine Querschnittsansicht, die ein Verfahren zum Aufbau der in 7 gezeigten Laufrolle in der Reihenfolge der Schritte zeigt. Wie in 9 gezeigt, werden zunächst ein Ende der Rolle 22a und ein Ende der Rolle 22b verschweißt. So werden die Rollen 22a und 22b durch eine Schweißnaht 22c miteinander verbunden. Dann wird das Gleitlagerelement 23b am Innenumfang der Rolle 22b durch Presspassung befestigt. Dann wird die Welle 21 in die Rollen 22a und 22b eingeführt.
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Wie in 10 gezeigt, wird das Gleitlagerelement 23a auf die Innenumfangsfläche 24a der Buchse 24 aufgepresst. Die Buchse 24, in die das Gleitlagerelement 23a eingepresst ist, ist auf die Innenumfangsfläche 22aa der Rolle 22a eingepresst. Somit ist die Buchse 24 zwischen der Außenumfangsfläche 21aa der Welle 21 und der Innenumfangsfläche 22aa der Rolle 22a angeordnet. Dann wird die Buchse 24 mit einem Befestigungselement 25, z. B. einem Bolzen, an der Rolle 22a befestigt.
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In diesem Zustand befinden sich das Radialgleitlager 23aa des Gleitlagerelements 23a und die Buchse 24 zwischen der Außenumfangsfläche 21aa des Wellenkörpers 21a und der Innenumfangsfläche 22aa der Rolle 22a. Außerdem befindet sich das Axialgleitlager 23ab des Gleitlagerelements 23a zwischen der Endfläche 21ba des Zwischenflansches 21b und der Endfläche 24b der Buchse 24.
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Ferner befindet sich das Radialgleitlager 23ba des Gleitlagerelements 23b zwischen der Außenumfangsfläche 21aa des Wellenkörpers 21a und der Innenumfangsfläche 22ba der Rolle 22b. Außerdem befindet sich das Axialgleitlager 23bb des Gleitlagerelements 23b zwischen der Endfläche 21bb des Zwischenflansches 21b und der Endfläche 22bb der Rolle 22b.
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Wie in 8 gezeigt, ist in diesem Zustand in radialer Richtung der Welle 21 der ausgesparte Abschnitt 21ea dem Gleitabschnitt zwischen dem drehseitigen Element 26aR und dem befestigungsseitigen Element 26aF in der schwimmenden Dichtung 26a und dem Radialgleitlager 23aa zugewandt. Der ausgesparte Abschnitt 21ea ist in radialer Richtung der Welle 21 dem Axialgleitlager 23ab zugewandt.
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In radialer Richtung der Welle 21 ist der ausgesparte Abschnitt 21eb dem Gleitabschnitt zwischen dem drehseitigen Element 26bR und dem befestigungsseitigen Element 26bF der schwimmenden Dichtung 26b und dem radialen Gleitlager 23ba zugewandt. Der ausgesparte Abschnitt 21eb ist in radialer Richtung der Welle 21 dem Axialgleitlager 23bb zugewandt.
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Wie in 7 gezeigt, ist das drehseitige Element 26aR der schwimmenden Dichtung 26a an der Innenumfangsfläche der Rolle 22a befestigt. Außerdem ist das drehseitige Element 26bR der schwimmenden Dichtung 26b an der Innenumfangsfläche der Rolle 22b befestigt.
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Dann wird die Halterung 27a, an dem das befestigungsseitige Element 26aF der schwimmenden Dichtung 26a befestigt ist, an der Welle 21 befestigt. Die Halterung 27b, an dem das befestigungsseitige Element 26bF der schwimmenden Dichtung 26b befestigt ist, wird an der Welle 21 befestigt.
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So ist die Laufrolle 20 in der vorliegenden Ausführungsform aufgebaut.
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<Funktionsweise und Effekte>
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 8 gezeigt, ist in radialer Richtung der Welle 21 ein ausgesparter Abschnitt 21ea, in dem das Kühlmedium untergebracht ist, dem Gleitabschnitt zwischen dem drehseitigen Element 26aR und dem befestigungsseitigen Element 26aF in der schwimmenden Dichtung 26a und dem Radialgleitlager 23aa zugewandt. In radialer Richtung der Welle 21 ist der ausgesparte Abschnitt 21eb, in dem das Kühlmedium untergebracht ist, dem Gleitbereich zwischen dem drehseitigen Element 26bR und dem befestigungsseitigen Element 26bF in der schwimmenden Dichtung 26b und dem Radialgleitlager 23ba zugewandt. Daher kann mit einer einfachen Struktur die Kühlleistung verbessert und die Wärmeerzeugung unterdrückt werden, wie bei der ersten Ausführungsform.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Buchse 24 zwischen der Außenumfangsfläche 21aa der Welle 21 und der Innenumfangsfläche 22aa der Rolle 22a angeordnet. Das drehseitige Element 26aR der schwimmenden Dichtung 26a wird von der Rolle 22a getragen, wobei die Buchse 24 dazwischen angeordnet ist. Da die Buchse 24 auf diese Weise vorgesehen ist, ist die Laufrolle 20 einfacher aufgebaut als bei der ersten Ausführungsform, die weiter unten beschrieben wird.
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In dem Fall, in dem keine Buchse vorgesehen ist, wie in 6 gezeigt, werden die Rollen 22a und 22b so angeordnet, dass sie die Welle 21 von außen umgeben, und danach werden die Rollen 22a und 22b miteinander verschweißt. In diesem Fall kann die Hitze während des Schweißens zu thermischen Spannungen in den Rollen 22a und 22b führen. Eine solche thermische Belastung kann verhindern, dass sich die Rollen 22a und 22b relativ zur Welle 21 drehen.
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Andererseits, wenn die Buchse 24 vorgesehen ist, wird die Buchse 24 in die Rolle 22a eingepresst, wie in 10 gezeigt, wodurch verhindert wird, dass die Welle 21 aus den Rollen 22a und 22b herausfällt. So kann, wie in 9 und 10 gezeigt, die Welle 21 in die Rollen 22a und 22b eingeführt werden, nachdem die Rollen 22a und 22b miteinander verschweißt wurden. Dementsprechend kann geprüft werden, ob in den Rollen 22a und 22b thermische Spannungen auftreten oder nicht, nachdem die Rollen 22a und 22b zusammengeschweißt wurden und bevor die Rollen 22a und 22b an der Welle 21 befestigt werden. Durch eine solche Überprüfung können Rollen 22a und 22b, in denen große thermische Spannungen auftreten, vor dem Zusammenbau eliminiert werden. Dies erleichtert den Zusammenbau und ermöglicht außerdem, dass die Rollen 22a und 22b relativ zur Welle 21 drehbar sind.
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(Dritte Ausführungsform)
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<Konfiguration der Laufrolle 20>
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Im Folgenden wird die Konfiguration einer Laufrolle 20 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 11 und 12 beschrieben.
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11 und 12 zeigen jeweils eine erste Querschnittsansicht und eine zweite Querschnittsansicht, von denen jede eine Konfiguration einer Laufrolle zeigt, die in einer Arbeitsmaschine gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Wie in 11 gezeigt, unterscheidet sich die Laufrolle 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in ihrer Konfiguration von der Laufrolle 20 gemäß der in 7 und 8 gezeigten zweiten Ausführungsform dadurch, dass ein Sprengring als Befestigungselement 25b verwendet wird.
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Ein Sprengring 25b als Befestigungselement 25b wird anstelle des Befestigungselements 25 in der zweiten Ausführungsform verwendet. Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform das Befestigungselement 25, wie z. B. ein Bolzen in der zweiten Ausführungsform, nicht verwendet.
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Der Sprengring 25b ist z.B. ein Federring mit einer ringförmigen Form, die teilweise gekerbt ist. Der Sprengring 25b wird in eine ringförmige Nut eingepasst, die in der Innenumfangsfläche 22aa der Rolle 22a vorgesehen ist. In dem Zustand, in dem der Sprengring 25b an der Rolle 22a befestigt ist, ist der Innendurchmesser des Sprengrings 25b kleiner als der Außendurchmesser der Buchse 24. Der Außendurchmesser des Sprengrings 25b ist größer als der Außendurchmesser der Buchse 24. Somit verhindert der Sprengring 25b, dass die Buchse 24 in axialer Richtung aus der Rolle 22a herausfällt, und fixiert die Buchse 24 an der Rolle 22a.
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Wie in 12 gezeigt, ist der ausgesparte Abschnitt 21ea sowohl dem drehseitigen Element 26aR als auch dem befestigungsseitigen Element 26aF der schwimmenden Dichtung 26a in radialer Richtung der Welle 21 zugewandt. Des Weiteren ist der ausgesparte Abschnitt 21ea auch einem Bereich zugewandt, der zwischen dem Radialgleitlager 23aa und der schwimmenden Dichtung 26a in radialer Richtung der Welle 21 liegt.
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Der ausgesparte Abschnitt 21ea erstreckt sich in axialer Richtung von einer Position, die dem Axialgleitlager 23ab radial zugewandt ist, zu einer Position, die dem befestigungsseitigen Element 26aF der schwimmenden Dichtung 26a radial zugewandt ist. Die Abmessung des ausgesparten Abschnitts 21ea in axialer Richtung ist größer als die Abmessung der Buchse 24 in axialer Richtung.
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Da die Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform mit Ausnahme der obigen im Wesentlichen dieselbe ist wie die der zweiten Ausführungsform, werden dieselben Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und die Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
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Bei der Konstruktion der Laufrolle 20 in der vorliegenden Ausführungsform wird die Buchse 24 an der Rolle 22a durch einen Sprengring 25b anstelle eines Befestigungselements, wie z. B. eines Bolzens, befestigt. Da die Art und Weise, wie die Laufrolle 20 in der vorliegenden Ausführungsform gebildet ist, im Wesentlichen die gleiche ist wie die in der zweiten Ausführungsform, wird die Beschreibung nicht wiederholt.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die gleichen Effekte wie in der ersten und zweiten Ausführungsform erzielt werden.
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(Modifikationen)
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Die Konfiguration der vorliegenden Erfindung ist nicht nur auf die Laufrolle 20, sondern auch auf das Leitrad 42, die Tragrolle 20a und dergleichen anwendbar. Im Folgenden wird eine Konfiguration, die durch Anwendung der Konfiguration der vorliegenden Erfindung auf das Leitrad 42 erhalten wurde, unter Bezugnahme auf 13 beschrieben.
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13 ist eine perspektivische Teilausschnittansicht, die eine Konfiguration des in der Arbeitsmaschine 100 in 1 enthaltenen Leitrads zeigt. Wie in 13 gezeigt, umfasst das Leitrad 42 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Welle 21, eine Rolle 42a, Gleitlagerelemente 23a und 23b, eine Buchse 24, ein Befestigungselement 25, schwimmende Dichtungen 26a und 26b sowie Halterungen 27a und 27b.
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Das Leitrad 42 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich in der Konfiguration von der Laufrolle 20 gemäß der zweiten Ausführungsform hauptsächlich in der Konfiguration der Rolle 42a. Die Rolle 42a hat ein Durchgangsloch, in das die Welle 21 eingesetzt ist. Das Durchgangsloch ist so konfiguriert, dass ein Abschnitt mit großem Durchmesser und ein Abschnitt mit kleinem Durchmesser in axialer Richtung verbunden sind.
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In dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser ist das Radialgleitlager 23ba des Gleitlagerelements 23b zwischen der Innenumfangsfläche der Rolle 42a und der Außenumfangsfläche des Wellenkörpers 21a angeordnet.
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In dem Abschnitt mit großem Durchmesser sind das Radialgleitlager 23ba des Gleitlagerelements 23b und die Buchse 24 zwischen der Innenumfangsfläche der Rolle 42a und der Außenumfangsfläche des Wellenkörpers 21a angeordnet. Das Axialgleitlager 23bb des Gleitlagerelements 23b ist zwischen der Endfläche der Rolle 42a und der Endfläche des Zwischenflansches 21b angeordnet, die einen Höhenunterschied zwischen dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser und dem Abschnitt mit großem Durchmesser bilden. Das Axialgleitlager 23ab des Gleitlagerelements 23a ist zwischen der Endfläche des Zwischenflansches 21b und der Endfläche der Buchse 24 angeordnet.
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In der radialen Richtung der Welle 21 ist der ausgesparte Abschnitt 21ea dem Gleitabschnitt zwischen dem drehseitigen Element 26aR und dem befestigungsseitigen Element 26aF in der schwimmenden Dichtung 26a und dem Radialgleitlager 23aa zugewandt. Der ausgesparte Abschnitt 21ea ist in radialer Richtung der Welle 21 dem Axialgleitlager 23ab zugewandt.
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In der radialen Richtung der Welle 21 ist der ausgesparte Abschnitt 21eb dem Gleitabschnitt zwischen dem drehseitigen Element 26bR und dem befestigungsseitigen Element 26bF der schwimmenden Dichtung 26b und dem radialen Gleitlager 23ba zugewandt. Der ausgesparte Abschnitt 21eb ist in radialer Richtung der Welle 21 dem Axialgleitlager 23bb zugewandt.
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Da die Konfiguration des Leitrads 42 mit Ausnahme der obigen im Wesentlichen die gleiche ist wie die Konfiguration der Laufrolle 20 gemäß der zweiten Ausführungsform, werden die gleichen Elemente durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und die Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
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Auch in dem Fall, in dem die Konfiguration der vorliegenden Erfindung auf andere Rollen wie das Leitrad 42 und die obere Rolle 20a angewendet wird, wie oben beschrieben, kann der gleiche Effekt wie in der zweiten Ausführungsform erzielt werden.
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Während die Konfiguration, die durch Anwendung des Aufbaus der zweiten Ausführungsform auf das Leitrad 42 erhalten wurde, zuvor beschrieben wurde, kann der Aufbau der ersten oder dritten Ausführungsform auf das Leitrad 42 angewendet werden. Ferner kann jeder Aufbau der ersten bis dritten Ausführungsform auf die Tragrolle 20a angewendet werden.
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Es sollte verstanden werden, dass die hier offenbarten Ausführungsformen in jeder Hinsicht der Veranschaulichung dienen und als nicht einschränkend zu erachten sind. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch die Begriffe der Ansprüche definiert, und nicht durch die obige Beschreibung, und soll alle Modifikationen innerhalb der Bedeutung und des Umfangs umfassen, die den Begriffen der Ansprüche entsprechen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Raupenfahrwerk,
- 1A
- Raupenband,
- 2
- Fahrzeugkörper,
- 3
- Arbeitsgerät,
- 4
- Kabine,
- 5
- Motorraum,
- 6
- Schild,
- 6a
- oberes Ende,
- 7
- Rahmen,
- 8
- Winkelzylinder,
- 9
- Hubzylinder,
- 10
- Raupenband,
- 20
- Laufrolle,
- 20a
- Tragrolle,
- 21
- Welle,
- 21a
- Wellenkörper,
- 21aa
- Außenumfangsfläche,
- 21b
- Zwischenflansch,
- 21ba, 21bb, 22ab, 22bb, 24b
- Stirnfläche,
- 21c
- Fließpfad
- 21da, 21db
- Zweigfließpfad,
- 21ea, 21eb
- Aussparung,
- 22a, 22b, 42a Rolle, 22aa, 22ba, 24a
- Innenumfangsfläche,
- 22c
- Schweißnaht,
- 23a, 23b
- Gleitlagerelement,
- 23aa, 23ba
- Radialgleitlager,
- 23ab, 23bb
- Axialgleitlager,
- 24
- Buchse,
- 25, 25b
- Befestigungselement,
- 25b
- Sprengring,
- 26a, 26b
- schwimmende Dichtung,
- 26aF, 26bF
- befestigungsseitiges Element,
- 26aR, 26bR
- drehendes Seitenelement,
- 26aa
- elastischer Ring,
- 26ab, 26ad
- Metalldichtungsring,
- 27a, 27b
- Halterung,
- 41
- Antriebsrad,
- 42
- Leitrad,
- 43
- Raupenrahmen,
- 100
- Planierraupe.
