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Leerlaufrollen für Förderbänder Die Erfindung geht aus von einer Leerlaufrolle
für Förderbänder, die an beiden Enden auf einer feststehenden Achse drehbar gelagert
ist, wobei zwischen jedem Lager und einer rohrförmigen Rolle ein massiver ringförmiger
Stützkörper aus elastisch verformbarem Material angeordnet ist, dessen äußerer bzw.
innerer Durchmesser dem Durchmesser der Aufnahmebohrung der Rolle bzw. dem Außendurchmesser
des Lagerkörpers entspricht und der durch eine an der Rolle vorgesehene radiale
Anschlagfläche zwischen dem Stützkörper und dem Lagerkörper und einen in einer Umfangsnut
der feststehenden Achse angeordneten Sprengring gegen Axialverschiebung gesichert
ist.
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Bei der bekannten Leerlaufrolle ist der ringförmige elastische Körper
zwischen einem die Lagerkörper aufnehmenden starren Rohr und einem äußeren, die
Leerlaufrolle bildenden Rohr angeordnet. Beim Zusammenbau der Leerlaufrolle werden
die elastischen Stützkörper, ohne dabei verformt zu werden, zwischen die beiden
konzentrischen Rohre eingesetzt und innerhalb des äußeren Rohres dadurch in Stellung
gehalten, daß einmal die Kante des äußeren Rohres nach innen gebogen und zum anderen
ein Sprengring in einer Ringnut des inneren Rohres eingesetzt wird.
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Eine Verformung des Stützkörpers findet nur statt, wenn die Rolle
Stoßbelastungen ausgesetzt wird. Ein Ausbau der Stützkörper ist, ohne den nach innen
gebogenen Rand des äußeren Rohres zurückzubiegen, nicht möglich.
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Es ist ferner eine Leerlaufrolle bekannt, bei der ebenfalls ein ringförmiger
Stützkörper zwischen dem Lager und dem Rohr vorgesehen ist. Der ringförmige Stützkörper
wird innerhalb des Rohres durch seine radiale Übergröße gehalten, der in das Rohr
eingepreßt und dabei auf dem Lager festgeklemmt ist. Auf den ringförmigen Stützkörper
wird keine axiale Kraft ausgeübt, und es sind auch keine axialen Kräfte vorhanden,
welche eine Verformung des elastischen Stützkörpers ergeben. Des weiteren ist die
Form des elastischen Stützkörpers derart, daß irgendeine axiale Kraft, die auf ihn
ausgeübt wird, sich nicht dahingehend auswirkt, daß die äußere und innere Fläche
des Stützkörpers in kräftigere Anlage an das Lager und das Rohr gedrückt werden.
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Es ist weiterhin eine Riemenscheibenkonstruktion bekannt, welche
einen leichten Aufbau verschieden großer Riemenscheiben gestattet, die, ohne Keile,
Stellschrauben oder dergleichen Verbindungsmittel erforderlich zu machen, auf einer
Welle befestigt werden können. Diese Konstruktion weist ein Rohr auf, dessen Innendurchmesser
an beiden Enden zur Bil-
dung je einer radialen Schulter aufgebohrt ist. Zwei mehrfach
geteilte Naben sind mit je einer Ringnut zur Aufnahme des Innendurchmesser von nach
außen gewölbten Scheiben versehen, deren Außenränder an den Schultern des Rohres
anschlagen. Die Scheiben sind mit mehreren radial von innen bis nahe an den Außenrand
reichenden Schlitzen versehen, um sie in axialer Richtung nachgiebig zu machen.
Mittels Spannschrauben werden die geteilten Naben zusammengezogen, wobei die an
den Schultern des Rohres abgestützen Scheiben mitgenommen und nach innen durchgebogen
werden. Hierdurch verkleinert sich der Innendurchmesser der Scheiben, wobei eine
radiale, auf die Nebenteile wirkende Druckkomponente erzeugt wird, um die Naben
fest auf der Welle festzuklemmen. Nachdem die Riemenscheibe auf diese Weise auf
der Welle festgespannt ist, sind die Spannscheiben nicht mehr als elastisch anzusehen,
sondern bilden mit den Nabenteilen und dem Rohr einen starren Verband, was ja auch
sein muß, damit die Riemenscheibe nicht auf der Welle rutscht. Bei einer anderen
bekannten Leerlaufrolle für Förderbänder ist eine starre metallische Nabe mit einem
äußeren rohrförmigen Körper mittels einer ringförmigen elastischen Scheibe verbunden.
Die sich radial erstreckenden Wände der elastischen Scheibe sind mit der Nabe bzw.
dem äußeren Teil verbunden, um eine nachgiebige Verbindung zwischen der Nabe und
dem äußeren Teil zu bilden. Der elastische Körper dieser bekannten Leerlaufrolle
wird bei Belastung einer radialen Scherbeanspruchung unterworfen, was beim Gegenstand
der Erfindung, wie noch ersichtlich werden wird, nicht der Fall ist.
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Eine bekannte schwingungsdämpfende Kupplung ist zwischen einem inneren
und einem äußeren Zylinderkörper angeordnet. Es soll ein elastischer Stützkörper
geschaffen werden, dessen rautenförmig ausgebildete Form es zuläßt, den inneren
und äußeren Körper, ohne den Stützkörper mit dem inneren oder äußeren Körper zu
vulkanisieren, zu verbinden. Bei dieser bekannten Kupplung wird der elastische Stützkörper
radial vorgespannt, um ihn zwischen dem äußeren und dem inneren Zylinderkörper festzuklemmen.
Eine axiale Verformung des Stützkörpers beim Zusammenbau der schwingungsdämpfenden
Kupplung findet nicht statt. Der innere Körper bewegt sich axial zum äußeren Körper
unter axialer Verformung des Stützkörpers nur dann, wenn eine entsprechende Kraft
auf die Kupplung ausgeübt wird.
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Diese bekannte Kupplung zeigt wohl einen rautenförmig ausgebildeten
elastischen Stützkörper, weicht aber im übrigen vom Erfindungsgegenstand völlig
ab.
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Mit der Erfindung soll eine Leerlaufrolle der ein gangs erwähnten
Art geschaffen werden, die einen leichten und schnellen Ausbau und Wiederzusammenbau
der Teile auf engstem Raum, ohne hierfür spezielle Werkzeuge zu benötigen, gestattet.
Die elastischen Stützkörper sollen, ohne zunächst vorgespannt werden zu müssen,
in Stellung gebracht werden können, worauf sie dann in axialer Richtung gegeneinandergespannt
und dadurch in radialer Richtung sowohl ein- als auch auswärts verformt werden sollen,
um einen nachgiebigen Klemmsitz zwischen der Aufnahmebohrung der Rolle und dem Lagerkörper
zu bilden, wobei der elastische Stützkörper auf die Rolle ausgeübte Stöße sowohl
in radialer als auch in axialer Richtung wesentlich wirksamer aufzufangen in der
Lage ist, als dies bisher möglich war.
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Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Stützkörper in an sich bekannter Weise einen rautenförmig ausgebildeten Querschnitt
haben und mit ihren konvexen StirnfLächen nach außen weisen und daß die Lager innerhaab
der Stützkörper vor dem Einbau der Sprengringe Über deren Aufnahmenuten nach außen
hin vorstehen, so daß die Stützkörper bei eingebauten Sprengringen axial gegeneinandergespannt
und in radialer Richtung ausgedehnt sind.
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Die Erfindung basiert also auf der Erkenntnis, daß ein elastischer
Stützkörper in der Lage ist, stoßartige us}d exzentrische Belastungen in einer wesentlich
wirksameren Weise, wie es bisher möglich war, aufzunehmen, wenn der Stützkörper
beim Zusammenbau axial verformt wird.
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Diese axiale Verformung und Beanspruchnung auf Scherkraft ist eine
von den bisher vorgeschlagenen Vorspannanordnungen verschiedene Beanspruchungsart
Wenn bisher bei ringförrnigen Stützkörpern eine Vorspannung vorgenommen wurde, war
diese auf radiale Zusammendrückung beschränkt. Es wurde festgestellt, daß durch
die axiale Verformung sowohl die Lebensdauer der Leerlaufrolle als auch die des
Förderbandes verlängert werden konnten. Dies trifft insbesondere für Förderer und
Rollen zu, welche ungleictlförniige und ungleichmäßig verteilte Lasten zu fördern
haben. Weiterhin kann der Zusammenbau der- Leerlaufrolle in einem axial verformten
Stützkörper leicht mit normalen Werkzeugen vorgenommen werden, wohingegen eine Vorspannung
in radialer Richtung teure Spezialwerkzeuge und geübte
Fachkräfte zur Durchführung
erforderlich macht. Die Schwierigkeiten der Wartung und die Notwendigkeit des laufenden
Austausches der Leerlaufrolle ist in Fachkreisen allgemein bekannt. Diese Schwierigkeiten
werden neben den außerdem erzielten Vorteilen behoben.
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Mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind
in den Zeichnungen dargestellt.
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Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Anordnung einer Rollenausführung
in einer Anfangsstufe des Zusammenbaus, F i g. 2 einen Längsschnitt durch eine Rolle
nach der F i g. 1 in vollkommen eingebautem Zustand, F Fig.3 bis 6 Teilschnitte
von Rollen mit abgewandelten Lagertragkörpern in dem anfänglichen Abschnitt des
Zusammenbaus nach der F i g. 1, Fig.7 einen Längsschnitt der Rollenausführung einschließlich
eines Rohres zur Aufnahe eines Schmiermittels in einem Anfangszustand des Zusammenbaus
und F i g. 8 einen Längsschnitt der in F i g. 7 gezeigten Rollenausführung in vollkommen
zusammengebautem Zustand.
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In der Fig. 1 ist eine rohrförmige Rolle 10 zum Umlauf auf einer
Achse 12 mittels zweier Rollenlager 14 und 16 koaxial gelagert. Die Rollenlager
sind identisch und bestehen je aus einem Lagersatz 18 und einem ringförmigen Stützkörper
20. Der Lagersatz 18 besteht aus einem Wälzlager mit einem inneren Laufring 22,
einem äußeren Laufring 24 und einem dazwischen angeordneten Wälzkörper 26.
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Die ringförmigen Stützkörper 20 sind jeweils aus Gummi oder ähnlichem
elastischem Material gebildet und weisen in ihrem entspannten oder nicht verformten
Zustand zylindrische innere Oberflächen 28, zylindrische äußere Oberflächen 30,
kegelstumpfförmige, konvex ausgebildete äußere Endwände32 und kegelstumpfförmige,
konkav ausgebildete innere Endwände 34 auf. Auf jedem der zylindrischen Außenseiten
30 ist im Bereich der äußeren Endwand 32 ein Flansch 36 gebildet, der sich über
die Oberfläche 30 hinaus radial nach außen erstreckt. Die ringförmigen Stützkörper
20 sind so ausgebildet, daß die zylindrischen Innenseiten 28 annähernd den gleichen
Durchmesser haben wie der äußere Laufring 24 des Lagers, so daß die Stützkörper
20 eng anliegend über die Lagersätze 18 passen. Die Außenflächen 30 haben annähernd
den gleichen Durchmesser wie die innere zylindrische Oberfläche 38 der rohrförmigen
Rolle 10, so daß der ringförmige Stützkörper eng anliegend in die rohrförmige Rolle
10 hineinpaßt.
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Die Anlage des Flansches 36 gegen die Enden 40 der rohrförmigen Rolle
10 bildet ein Begrenzungsmittel, um eine nach innen gerichtete Axialbewegung jedes
Stützkörpers 20 mit Bezug auf die rohrförmige Rolle 10 zu verhindern. Eine Verstärkungsscheibe
42 sowie ein an dem äußeren Laufring 24 des Lagers befestigter Sprengring 44 bilden
einen Anschlag zur Verhinderung einer nach innen gerichteten - Axialbewegung des
Lagersatzes 18 mit Bezug auf den Stützkörper 20.
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In den beiden Endbereichen der Achse 12 sind ringförmige Nuten 46
gebildet. Wie in der Fig. 1 gezeigt ist, sind die Nuten 46 so angeordnet, daß bei
Anordnung der Rollenlager 14 und 16 auf der Achse 12 und innerhalb der rohrförmigen
Rolle 10 die
Lagersätzel8 sich über die Nuten 46 hinaus axial nach
außen erstrecken. Es wird dann auf jeden der Lagersätze 18 eine axial gerichtete
Kraft ausgeübt, um die Lagersätze axial nach innen in die in der F i g. 2 gezeigten
Stellungen hineinzudrücken. Die Sprengringe 48 werden dann in die Nuten 46 eingesetzt,
um die über die Lagersätze 18 auf die Stützkörper 20 wirksame Verformungskraft aufrechtzuerhalten.
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Bei einem Vergleich der F i g. 2 mit der F i g. 1 ist ersichtlich,
daß die Stützkörper 20 in der F i g. 2 aus der in der F i g. 1 gezeigten entspannten
Lage heraus verformt sind. Die Flächen 32 und 34 sind gestreckt und verformt, so
daß sie keine genau konische Form mehr aufweisen. Die Stützkörper 20 sind zwischen
den zylindrischen Außenflächen30 und den zylindrischen Innenflächen 28 auf Schub
beansprucht.
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Durch die Verformungskraft wird die Außenfläche 30 und die Innenfläche
28 des Stützkörpers mit der Innenwand 38 der rohrförmigen RollelO bzw. mit der Außenseite
des Laufringes 24 fest verspannt.
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Aus den F i g. 1 und 2 ist die einfache Art des Zusammenbaus ersichtlich.
Um die Rolle zusammenzubauen, wird jedes Lager 18 einschließlich der Verstärkungsscheibe
42 und des Sprengringes 44 in einen Stützkörper 20 eingesetzt, um die Rollenlager
14 und 16 zu bilden. Die rohrförmige Rolle wird über die Achse 12 geschoben und
die Rollenlager über der Achse 12 in den Enden der Rolle 10 angeordnet.
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Dies ist die in der F i g. 1 gezeigte Stellung.
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Die Lagersätze 18 werden dann axial nach innen aufeinanderzu bewegt,
so daß sie die Stützkörper 20 in die in der F i g. 2 gezeigte Lage hineinverformen.
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Nach dieser Verformung werden die Sprengringe 48 in die Wellennuten
46 eingesetzt, um die Stützkörper in den verformten Stellungen zu halten.
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Um die Rollen auszubauen, brauchen die Sprengringe 48 nur entfernt
und das Verfahren in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt zu werden.
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In der Fig.3 ist eine zweite Form einer rohrförmigen Rolle und eines
Stützkörpers gezeigt. Wie es dort dargestellt ist, hat die rohrförmige Rolle 60
eine in ihrem Endbereich gebildete ringförmige Ausnehmung 62, so daß eine sich nach
innen erstreckende ringförmige Schulter 64 gebildet ist. Die Achse 12 und der Lagersatz
18 sind mit den bereits beschriebenen identisch. Der Stützkörper 66 weist eine zylindrische
Innenfläche 68, eine zylindrische Außenfläche 70, eine kegelstumpfförmige konvex
ausgebildete Außenwand 72 und eine kegelstumpfförmige, konkav ausgebildete Innenwand
74 auf. In dieser Ausführungsform wird das Anschlagmittel zwischen der Rolle 60
und dem Stützkörper 66 von einer Schulter 64 gebildet. In allen anderen Beziehungen
arbeitet der Stützkörper wie der Körper 20 der Fig. 1 und 2.
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In den F i g. 3 bis 6 ist jeweils nur ein Stützkörper in der entspannten
Lage gezeigt. Wenn die Rolle zusammengebaut ist, wird der Stützkörper verformt,
so daß er mit der rohrförmigen Rolle und dem Lager fest verspannt ist, wie es bereits
in Verbindung mit den F i g. 1 und 2 beschrieben ist. In Verbindung mit den F i
g. 3 und 6 sind nur die Unterschiede der rohrförmigen Rollen und Stützkörper gegenüber
den bereits beschriebenen erläutert. Alle anderen Merkmale dieser Rollen, die nicht
im einzelnen beschrieben werden, sind mit den in Verbindung mit den F i g. 1 und
2 beschriebenen identisch.
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In der F i g. 4 nimmt eine glatte rohrförmige Rolle 80 einen Stützkörper
82 auf, welcher eine zylindrische Innenfläche 84, eine zylindrische Außenfläche
86, eine kegelförmige, konvex ausgebildete Außenwand 88 und eine kegelstumpfförmige
konkav ausgebildete Innenwand 90 aufweist. Der Stützkörper 82 ist an seiner Außenfläche
mit einem Flansch 92 versehen, welcher als Anschlag dient, wenn der Flansch 92 das
Ende der Rolle 80 berührt. Der Stützkörper 82 ist ferner mit einem nach innen verlaufenden
Flansch 94 versehen, welcher als axialer Anschlag für den Lagersatz 96 dient. Der
Lagersatz 96 ist mit dem Lagersatz 18 identisch, abgesehen davon, daß er keine Verstärkungsscheibe
42 und keinen Sprengring 44 aufweist.
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In der F i g. 5 ist eine rohrförmige Rolle 60 gezeigt, die mit der
in der F i g. 3 gezeigten identisch ist. Auf dem Ende der rohrfönnigen Rolle ist
eine ringförmige Ausnehmung 62 gebildet, und die Schulter 64 erstreckt sich radial
nach innen. Die Schulter 64 bildet einen Anschlag zur Verhinderung einer Axialbewegung
des Stützkörpers 100 mit Bezug auf die rohrförmige Rolle 60. Der Stützkörper 100
weist eine zylindrische Innenfläche 102, eine zylindrische Außenfläche 104, eine
kegelstumpfförmige, konvex ausgebildete äußere Endwand 106 und eine kegelstumpfförmige,
konkav ausgebildete innere Endwand 108 auf. Auf der inneren Oberfläche 102 ist zur
Bildung eines Anschlags zur Verhinderung einer nach innen gerichteten Axialbewegung
des Lagersatzes 96 mit Bezug auf den Stützkörper 100 ein nach innen verlaufender
Flansch 110 gebildet. Der Lagersatz 96 der Fig. 5 ist mit dem in der F i g. 4 gezeigten
Lagersatz 96 identisch.
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In der F i g. 6 ist eine glatte rohrförmige Rolle 80 gezeigt, welche
einen Stützkörper 120 aufnimmt.
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Dieser weist eine zylindrische Innenfläche 1=, eine zylindrische Außenfläche
124, eine kegelstumpfförmige, konvex ausgebildete äußere Endwand 126 und eine kegelstumpfförmige,
konkav ausgebildete innere Endwand 128 auf. Auf dem Stützkörper 120 sind keine Flansche
gebildet. Um einen Anschlag zur Verhinderung einer Axialbewegung zwischen dem Stützkörper
120 und der rohrförmigen Rolle 80 vorzusehen, sind die Abmessungen der Außenflächen
124 und der Innenfläche der rohrförmigen Rolle 80 so gewählt, daß ein sehr strammer
Paßsitz gebildet ist. Eine auf den Lagersatz 18 ausgeübte Kraft verursacht dann
eine sofortige Verformung des Stützkörpers 120, so daß dieser mit der rohrförmigen
Rolle 80 in enge Zusammenwirkung tritt, bevor irgendeine wesentliche Bewegung zwischen
der Rolle 80 und dem Stützkörper 120 auftreten kann. Der Lagersatz 18 ist mit einer
Verstärkungsscheibe 42 und einem darauf angeordneten Sprengring 44 versehen, um
zwischen dem Lagersatz und dem Stützkörper einen Anschlag vorzusehen.
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Wenn eine ununterbrochen geschmierte Leerlaufrolle mit einem Schmiermittelbehälter
erwünscht ist, dann kann zwischen dem Lagersatz 96 und dem Stützkörper 20 ein starres
Rohr 130 angeordnet werden, wie es in den F i g. 7 und 8 gezeigt ist. Das Rohr 130
ist mit ringförmigen Schulterabschnitten 132 versehen, die zur Begrenzung der nach
innen gerichteten Axialbewegung des Lagersatzes 96 auf der Achse 12 dienen. Die
zylindrische Innenwand 28 des Stützkörpers ist auf der Außenseite des Rohres 130
angeordnet und wird in ähnlicher Weise wie im vorhergehenden
beschrieben
verformt, um die rohrförmige Rolle 10 mit Bezug auf die Achse 12 konzentrisch zu
halten. Das Rohr 130 ist mit einer ringförmigen Nut 134 und mit einem Sprengring
136 versehen, um den Stützkörper 20 in dem verformten Zustand zu halten.
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Die Achse 12 weist an einem Ende eine in Längsrichtung verlaufende
Bohrung 138 auf, durch welche das Schmiermittel in das Rohr 130 eingeführt wird.
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Ein Formstück 140 hält das Schmiermittel in dem Rohr 130.
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Bei jeder der Ausführungsformen tritt ein verformbarer ringförmiger
Stützkörper in Spanneingriff mit Bezug auf benachbarte metallische Oberflächen der
rohrförmigen Rolle und der Achse. Zum Halten der verschiedenen Elemente in den erwünschten
Lagen mit Bezug aufeinander sind Anschläge und ferner Haltemittel zum Halten des
ringförmigen Stützkörpers in Spanneingriff mit Bezug auf die benachbarten metallischen
Oberflächen vorgesehen, um hierdurch eine leicht zusammenzubauende, verhältnismäßig
stoßsichere Leerlaufrolle zu bilden.