-
Die Erfindung bezieht sich auf ein Rollensystem mit einem radialen Laufkranz und mehreren darauf laufenden Rollen zur drehbaren Lagerung einer Rotationseinrichtung, bei der die Laufflächen des Laufkranzes und der Relief als ineinander greifende Keilflächen ausgebildet sind.
-
Durch die
DE 42 20 927 A1 ist eine horizontal angeordnete Behandlungskammer für die Oberflächenbehandlung von industriellen Teilen bekannt, in der ein mit einem Rollensystem drehbar gelagerter Waschbehälter eingebaut ist, der die Teile aufnimmt und eine Rotationsbewegung während der Behandlung der Teile ausführt. Hierzu ist ein Antrieb für den Waschbehälter vorgesehen. Der Waschbehälter ist als drehbare Trommel ausgeführt, die im Bereich der Stirnseiten je einen radialen Laufkranz besitzt, mit denen die Trommel auf stationären, an der Behandlungskammerwand angeordneten, um Achsen drehbar gelagerte Rollen abgestützt ist.
-
Für jeden Laufkranz sind drei am Umfang verteilt angeordnete Relief vorgesehen, die der Trommel eine gute radiale Führung geben. Für die axiale Führung der Trommel sind zusätzliche Führungsmittel vorgesehen. Das Rollensystem unterliegt einem starken Verschleiß, da es einem abrasiven Medium ausgesetzt ist, bei dem es sich um eine mehr oder weniger stark verschmutzte Reinigungsflüssigkeit handeln kann. Insbesondere Schwebstoffe und feste Partikel wie Metallspäne in der Reinigungsflüssigkeit bewirken, dass die Rollen nach einiger Zeit verschleißen, sich schwer drehen und schließlich stehen bleiben. Dadurch bedingt schleift sich der radiale Laufkranz in die Laufflächen der kleinen Rollen ein, was zum frühzeitigen Ausfall des Rollensystems führt, so dass ein Austausch vorgenommen werden muss. Ferner führt die Störung im Laufverhalten zu einer erhöhten Leistungsaufnahme für den Antrieb der Trommel.
-
Durch das
DE 1 900 948 U ist eine Antriebsvorrichtung für eine Mischtrommel bekannt, die mindestens ein als Reibrad ausgebildetes Antriebsrad und einen mit diesem zusammen wirkenden Antriebsring besitzt, der am Außenumfang der Mischtrommel entlangläuft und an dieser befestigt ist. Die Laufflächen des Antriebsringes und des Reibrades sind als ineinander greifende Keilflächen ausgebildet, so dass eine axiale Führung und Positionierung der Mischtrommel gewährleistet sind.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Rollenanordnung zu schaffen, durch die der Verschleiß des Rollensystems verringert wird.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 aufgeführten Maßnahmen gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
-
Bei der bekannten Ausbildung des Rollensystems gemäß der
DE 42 20 927 A1 haben der Laufkranz und die Rollen zylindrische Laufflächen, die eine rollende Reibung verursachen, mit einer verhältnismäßig geringen Haftreibungszahl. Da ein sehr großes Übersetzungsverhältnis zwischen Laufkranz und Rollen vorgegeben ist, ist die Drehzahl der Rollen sehr hoch. Es genügt bereits eine geringe Erhöhung der Lagerreibungskräfte der Rollen, beispielsweise verursacht durch Verschmutzung oder eine rauhe Lauffläche des Laufkranzes durch darauf festgesetzte Späne, um die Rollen zu blockieren.
-
Die Erfindung sieht vor, dass der wenigstens eine Laufkranz stationär angeordnet ist, dessen Innenumfang als Lauffläche ausgeführt ist, auf welcher die Rotationseinrichtung mit den Rollen abgestützt ist, die um Achsen drehbar an der Rotationseinrichtung befestigt sind.
-
Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung wird die Umfangskraft der sich drehenden Rotationseinrichtung durch Reibungsschluss infolge Flächenpressung an den Keilflanken von Laufkranz und Rollen übertragen. Durch die höhere Flächenpressung ist eine größere Umfangskraft auf die Rollen übertragbar, so dass ein Stehen bleiben der Rollen verhindert wird. Außerdem wird durch die schrägen Keilflächen das Festsetzen von Spänen und anderen festen Partikel erschwert, so dass stets eine glatte Lauffläche vorhanden ist und die Bildung von schädlichem Rollgrat an dem Laufkranz bzw. den Rollen verhindert wird. Für die Ausbildung der Keilflächen gibt es mehrere Möglichkeiten, beispielsweise können die Keilflächen symmetrisch als v-förmige Keilflächen oder unsymmetrisch mit einer vertikalen Flanke und einer schrägen Flanke ausgebildet sein. An Stelle von geraden Flanken können auch gekrümmte Flanken vorgesehen werden. Als Alternative zu den Keilflächen sind auch radiusförmige Profilierungen denkbar.
-
Dadurch, dass die schrägen Keilflächen von Laufkranz und Rollen ineinander greifen, kann eine Führung und Stabilisierung der Rotationseinrichtung in axialer Richtung erfolgen, so dass keine zusätzlichen axialen Führungsmaßnahmen erforderlich sind. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Rollensystems ist die Verwendung in abrasiven Medien wie Flüssigkeiten, insbesondere Reinigungsflüssigkeiten möglich.
-
Durch die Ausbildung der Laufflächen als ringförmige Keilnuten und Keilfedern, die nach Art von Keilriemen und Keilriemenscheibe ineinandergreifen, lassen sich auf einfache Weise die Keilflächen herstellen. Bei einer v-förmigen Ausprägung der Keilnuten und Keilfedern kann bereits mit einer Rolle eine Führung und Stabilisierung der Rotationseinrichtung erreicht werden. Diese eine Rolle braucht lediglich mit sehr wenig axialem Spiel eingebaut zu werden, während die anderen Rollen verhältnismäßig viel Axialspiel haben, so dass größere Toleranzen für die Spurgenauigkeit des Laufkranzes vorgegeben werden können. Das ist insbesondere bei großen Rotationseinrichtungen von Vorteil, weil eine exakte radiale Ausrichtung des Laufkranzes schwierig ist.
-
Um bei großen Belastungen des Rollensystems eine unzulässig hohe Flächenpressung zu vermeiden, kann jede Rolle mit einer Mehrfachprofilierung versehen sein, die mit einem dazu passenden Mehrfachspurkranz zusammenwirkt.
-
Bei langgestreckten Abmessungen ist es vorteilhaft, die Rotationseinrichtung mit zwei oder mehr Rollensystemen abzustützen. Bei zwei Rollensystemen kann ein Rollensystem im Bereich der vorderen Stirnseite und im Bereich der hinteren Stirnseite angebracht sein. Für jedes Rollensystem sind mindestens zwei Rollen erforderlich. Mit drei Rollen ist eine exakte radiale Führung der Rotationseinrichtung möglich.
-
Eine Variante für die Anordnung des Rollensystems sieht vor, dass der Laufkranz am Außenumfang der Rotationseinrichtung fest angebracht ist und mit seiner Lagerfläche zwischen stationären, um Achsen drehbar gelagerten Rollen geführt ist.
-
Eine vorteilhafte Verwendung des Rollensystems ist in Oberflächenbehandlungsanlagen für industrielle Teile möglich. Diese Teile werden in die Rotationseinrichtung wie Trommel oder Korb eingebracht und dort mit einer Reinigungsflüssigkeit behandelt. Dabei ist das Rollensystem direkt der Reinigungsflüssigkeit ausgesetzt. Es hat sich gezeigt, dass das erfindungsgemäße Rollensystem sehr wartungsarm ist und einem geringen Verschleiß unterliegt.
-
Nachfolgend ist an Hand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben.
-
Es zeigen:
-
1 einen Querschnitt durch eine Behandlungskammer für Reinigungsgut im Bereich des Rollensystems,
-
2 einen Längsschnitt durch die Kammer mit der Rotationseinrichtung,
-
3 ein Detail des Rollensystems,
-
4 ein weiteres Detail des Rollensystems.
-
Die in den Figuren der Zeichnungen schematisch dargestellte Behandlungskammer 1 ist für den Einsatz in einer industriellen Reinigungsanlage bestimmt, mit der beispielsweise Bearbeitungsrückstände an Teilen, wie Späne, Schmutz, Öl oder Fett abgewaschen werden. In der Behandlungskammer 1 können auch die gewaschenen Teile gespült und getrocknet werden. Alle dafür notwendigen Einrichtungen sind an sich bekannt und sind deshalb nicht dargestellt. Dargestellt sind lediglich die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Einzelheiten.
-
Die Behandlungskammer 1 besitzt einen Gehäusemantel 2, der an den Stirnseiten mit einer Wand 3 abgeschlossen ist. Die Wände 3 haben Einführungsöffnungen 4 zum Be- und Entladen von Reinigungsgut 5. Als Reinigungsgut 5 ist hier ein großvolumiges Teil, beispielsweise ein Motorblock dargestellt. Die Be- und Entladeöffnungen 4 sind mit gestrichelt dargestellten Türen 6 oder dergleichen verschließbar.
-
In die Behandlungskammer ist eine Rotationseinrichtung 7 eingebaut, die um die Längsachse der Behandlungskammer drehbar oder schwenkbar ist. Hierfür ist ein Dreh- oder Schwenkantrieb 8 vorgesehen, der über ein Getriebe 9 die Rotationseinrichtung 7 antreibt.
-
Die Rotationseinrichtung 7 ist als offene Tragvorrichtung oder als zylindrische Siebtrommel ausgeführt, die mit einem Rollensystem 10 gelagert ist wie nachfolgend noch näher erläutert wird. Nur schematisch angedeutet sind stationäre Spritz- oder Strahldüsen 11, die das rotierende Reinigungsgut 5 von allen Seiten mit Reinigungs- oder Spülflüssigkeit behandeln.
-
In die Rotationseinrichtung 7 ist eine Aufnahme für das Reinigungsgut 5 eingebaut. Im Ausführungsbeispiel besteht die Aufnahme aus zwei winkligen Schienen 12, auf denen das Reinigungsgut 5 aufliegt und geführt ist. Das Reinigungsgut 5 kann auf eine Förderbahn angeliefert und mit Hilfe einer Einschiebevorrichtung auf den Schienen 12 in die Rotationseinrichtung 7 eingesetzt werden. An Stelle der Schienen 12 können auch Walzen verwendet werden. Ferner kann an Stelle eines einzelnen großteiligen Reinigungsgutes 5 auch ein Waschkorb mit kleinteiligem Reinigungsgut eingesetzt werden.
-
Wie 2 zeigt, ist die als Siebtrommel ausgeführte Rotationseinrichtung 7 liegend in die Behandlungskammer 1 eingebaut und mit zwei Rollensystemen 10 abgestützt. Hierfür ist an beiden Enden der Siebtrommel je ein den Außenmantel 13 umgreifender radikaler Laufkranz 14 angebracht. Der Laufkranz 14 ist als Kreisring ausgeführt. Wie die 3 und 4 zeigen, sind die Laufkränze 14 an flanschartigen Aufnahmen 15 im Bereich der Stirnflächen der Rotationseinrichtung 7 mit Schrauben 16 befestigt. Die Rotationseinrichtung 7 ist mit den beiden Laufkränzen 14 auf Rollen 17 abgestützt, die um Achsen 18 drehbar gelagert und mit Konsolen 19 am Innenumfang des Gehäusemantels 2 befestigt sind. Nicht dargestellt ist eine Anordnung der Rollensysteme 10, bei denen der Laufkranz 14 stationär angeordnet ist, dessen Innenumfang als Lauffläche ausgeführt ist, auf welcher die Rotationseinrichtung 7 mit den Rollen 17 abgestützt ist, die um Achsen 18 drehbar an der Rotationseinrichtung 7 befestigt sind.
-
Wie 1 zeigt ist der Laufkranz 14 auf drei Rollen 17 abgestützt die in den Eckpunkten eines gleichseitigen Dreiecks angebracht sind, dessen Basis parallel zum Fuß 20 der Behandlungskammer 1 verläuft. Die obere Rolle 17 dient als Führungsrolle und die beiden unteren Rollen sind Tragrollen.
-
Die Laufflächen des Laufkranzes 14 und der Rollen 17 sind als ineinandergreifende v-förmige Keilflächen 21, 22 ausgebildet, die einen Keilwinkel von etwa 45° einschließen. Im Ausführungsbeispiel sind die Rollen 17 mit Keilnuten 24 versehen, und der Laufkranz 14 hat ein umlaufendes Keilfederprofil 25. Keilnut 24 und Keilfeder 25 sind zueinander komplementär ausgebildet, so dass eine gleichmäßige Auflage vorhanden ist. Selbstverständlich kann die Profilierung auch entgegengesetzt ausgeführt sein, nämlich der Laufkranz mit einer Keilnut 24 und die Rollen mit Keilfedern 25.
-
Die bereits erwähnte Führungsrolle 17 ist wie 3 zeigt, mit wenig axialem Spiel gelagert, während die Tragrollen 17 gemäß 4 ein größeres axiales Spiel 26 haben. Einen „Schlag” des radialen Laufkranzes 14 können die Tragrollen 17 kompensieren. Vorteilhaft sind beide Tragrollen mit Spiel 26 eingebaut. Bei Verwendung von zwei Rollensystemen kann es ausreichen, lediglich eine Führungsrolle zu verwenden, so dass ein geräuscharmer und leichter Lauf der Rotationseinrichtung erreicht werden.
