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Die Erfindung geht aus voll einer Tragrolle, insbesondere iiir
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eine Rollenbahn oder ein Förderband, aus einem Hohlzylinder Init zwui
stirnseitigen Einsätzen, die jeweils eine nach einer Seite hin ausgeformte Kapsel
und iii dieser ein Kugellager von weniger als 1° maximalebn Schränkungswinkel aufweisen,
insbesondere ein Präzisionskugellager von weniger als 30' maximalem Schränkungswinkel,
womit der Hohlzylinder auf einer Achse gelagert ist.
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Die belastung dieser bekannten Tragrolle wird durch den maximalen
Schränkungswinkel der Kugellager begrenzt, den der Kugellagerhersteller als zuLässig
angibt: Je größter die Belastung, umso mehr biegt sich die Achse durch urld umso
schräger stellt sich dabei der starr auf der Achse sitzende Kugellagerinnenring
gegenüber dem starr in der Kapsel sitzenden Kugellageraußenring.
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Für die meisten Prnzionskugellager gilt derzeit ein Schränkungswinkel
des Kugellagerinnenrings gegenüber dem Kugellageraußenring von etwa 12', höchstens
151, als die vertretbare Grenze. Für Rollen aus der Fertigung der Anmelderin mit
20 mm Achsdurchmesser und Kugellager 6204 nach DIN 625 bedeutet das zum Beispiel
eine Höchstbelastung von 82 kp bei 750 mm Länge, 60 kp bei 1000 mm Länge und 48
kp bei 1250 nun Länge; die Abnahme der Tragfähigkeit bei größerer Länge liegt an
der größeren Durchbiegung längerer Achsen.
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Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, die Tragfähigkeit von Tragrollen
zu steigern, deren Kugellager nur eine verhältnismäßig begrenzte Verwinkelung des
Innenrings gegenüber dem Außenring erlauben.
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Gemäß der Erfindung wird dieser Zweck bei einer Tragrolle der eingangs
genannten Art dadurch erfüllt, daß die Kapseln in den Einsätzen jeweils nach der
Außenseite der Tragrolle hin ausgeforiiit sind.
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Bei dieser Abbildung erfährt unter Betriebsbelastung die Kapsel eine
Winkelauslenkung gleichsinnig mit der Verblegung der Achse: Die Kapsel wird nach
außen leicht aufwärts gebogen und die Achse wird nach innen leicht niedergedrückt.
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Diese Gleichsinnigkeit verkleinert zumindest den Schränkungswinkel
zwischen dem starr in der Kapsel sitzendell hugellageraußenring und dem starr auf
der Achse sitzenden Kugellagerinnenring; im Falle gleicher Winkelauslenkungen tritt
sogar überhaupt kein Schränkungswinkel mehr auf.
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Um den Schränkungswinkel so klein wie möglich werden zu lassen, kann
man die elastischen Winkelauslenkungt..n der Kapsel und des die Kapsel durchsetzenden
Abschnitts der Achse unter Belastung der Tragrolle auch gezielt einander angleichen,
zweckmäßigerweise durch entsprechende Ausbildung und Auslegung des Einsatzes mit
der Kapsel.
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In der Regel werden die Einsätze jeweils einen aii der Innenwand des
llohlzylinders anliegenden, zylindrischen Außenabschnitt aufweisen, an den sich
auf der Innellseite der Tragrollo ein ringförmiger Abschnitt mit einer Erstreckungskomponente
radial nach innen anschließt, von dem dann die genannte Kapsel nach der Außenseite
der Tragrolle abgewinkelt ist mit einer zylindrischen Kapselumfangswand, aiif die
schließlich eine im wesentlichen radial nach inncn sich erstreckende Kapselstirnwand
folgt.
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Als besonders vorteilhaft, vor allem haltbar, hat sich eine flach-kegelstumpfförmige
Gestaltung des genannten ringförmigen Abschnitts erwiesen, ungefähr mit einem Verhältnis
von 2 : 1 zwischen der radialen und axialen Komponente, d.h.
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einer Steigung von etwa 24-28°.
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Mit Ausnahme der Kegelstumpffcrm des genannten ringförmigen Abschnitts
ist die hier vorgeschlagene Ausbildung der Einsätze aus dem bT-GM 6 605 914 bekannt,
doch ohne den Effekt
und die Erkenntnis der vorliegenden Erfindung.
Nach dem Gebrauchsn1uster ist für Rollen- oder Röllohenbahnen ein vergleichsweise
sehr einfaches Kugel lager mit einem zweiteiligen, durch einer umgebördelten Wulst
des Einsatzes zusammengehaltenen Außenring vorgesehen, das Schränkungswinkel von
weit über 10 verträgt. An Tragrollen mit solchen Kugellagern tritt das mit der Erfindung
gelöste Problem nicht auf, denn zu Verschränkungen dieser Größe kommt es ohnehin
nicht, auch nicht bei anderer Gestaltung der Einsätze.
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Die Erfindung befaßt sich demgegenüber nur mit derjenigen Gattung
von Tragrollen, die höherwertige und dadurch gegenüber Verschränkungen empfindlichere
Kugellager, insbesondere Präzisionskugellager, aufweisen, und sie löst das speziell
hier auftretende Problem der Verschränkung. In Tragrollen mit Präzisionskugellagern
haben die Einsätze bisher ausschließlich Gestaltungen gehabt, die die Kapseln sich
nicht gleichsinnig mit der Achse verbiegen ließen, sondern regelmäßig sogar gegensinnig.
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im übrigen unterscheidet sich der erfindungsgemäße Einsatz von dem
bekannter Einsatz durch seine vorzugsweise wulstfreie Ausbildulig.
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Die Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.
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Fig. 1 zeigt eine Tragrolle teils in Ansicht und teils im axialen
Schnitt.
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Fig. 2 zeigt die Tragrolle, ebenso teils in Ansicht und teils im axialen
Schnitt, in kleinerem Maßstab bei Belastung.
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Auf einer Achse 1, die an beiden Enden zur Abstützung und Befestigung
an einer Rollenbank o.dgl. eingerichtet ist, sitzt drehbar ein Ilohlzylinder 2.
Er ist über zwei stirnseitige Einsätze 3 mit Präzisionskugellagern 4 auf der Achse
1 gelagert.
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Die Einsätze bestehen aus Stahlblech und Silld durch liefziehen geformt.
Sie liegen mit einem zylindrischen Außenabschnitt 5 an der Wandung des Hohlhzylinders
2 innen an und sind am Ende bei 6 Illit diesem verschweißt. Auf der anderen, inneren
Seite schließt sich an den zylindrischen Außenabschnitt 5 ein flach-kegelstumpfförmiger
Abschnitt 7 an; seine Steigung beträgt etwa 30 - 35°. Auf den kegelstumpfförmigen
Abschnitt 7 folgt in dem Einsatz 3 wiederum ein zylindrischer, jedoch zuriick nach
außen abgewinkelter Abschnitt 8. Dieser bildet zusammen Ililt dem Letzten, in eine
Querebene umgewinkelten Abschnitt t eine nach innen offene Kapsel 10.
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In der Kapsel 10 ist das Kugellager 1; angeordnet. Der Aui3enring
11 des Kugellagers sitzt leicht klemmend in der zytiiidrischen Wandung 8 der Kapsel
10. Der innenring 12 des Kugellagers liegt satt auf der Achse 1. Er ist in Axialrichtung
an der Innenseite durch Nocken 13 auf der Achse 1 gehalten; diese halterung an beiden
Enden der Tragrolle fixiert den Hohlzylinder 2 auf der Achse 1. An der Außenseite
des Kugellagers 4 ist in die Kapsel 10 eine Dichturig 14 eingesetzt, die mit einer
Dichtlippe an der Achse 1 anliegt und so den schmalen Ringspalt 15 zwischen dem
Einsatz 3 und der Achse 1 abdichtet.
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Bei Belastung der Tragrolle wird die an ihren Enden auf die gende
Achse 1 an den Kugellagern nach unten gedrückt und biegt sich durch, wie in Fig.
2 - übertrieben - dargestellt.
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Die Kapsel 10 liegt etwa mit der Mitte ihres zylindrischen Wandungsabschnitts
8 auf dem Kugellager 4 auf und wird am inneren Ende des zylindrischen Wandungsabschnitts
8 durch den kegelstumpfförmigen Abschnitt 7 des Einsatzes 3 heruntergedrückt. Damit
wirkt auf die Kapsel 10 ein Moment im gleichen Drehainne wie auf die Achse 1, nämlich
außen nach oben und innen nach unten. Die Kapsel wird daher unter Belastung im gleichen
Sinne aus ihrer Ausgangslage heraus verwinkelt wie
die Achse 1.
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Durch entsprechende Dimensionierungen, beispielsweise die Bemessung
des an der Kapsel wirksamen Hebelarms (Abstand zwischen den beiden erwähnten Kraftangriffspunkten)
und Auswahl der Biectistärke des Einsatzes 3, kann die Auslenkung der Kapsel 10
unter Last der Verbiegung der Achse 1 weitgehend angeglichen werden, wie in Fig.
2 dargestellt. Die Abmessungen der Tragrolle gemäß vorliegendem Ausführungsbeispiel
können der maßstabgetreuen Zeichnung Fig. 1 anhand des eingezeichneten Maßstabs
entnommen werden.
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Die Höchstbelastung der hier beschriebenen Tragrolle beträgt unabhängig
von ihrer Länge bis 1300 mm 3b-0 kp. Das ist gegenüber deri ot>£n für eine herkömmliche
Tragrolle angegebenen Zahleii eine Steigerung um das 9-12 bzw. 16-fache, sogar bei
Verringerung des Achsdurch messers von 20 auf 17 mm.