DE2826160A1

DE2826160A1 - Vorrichtung zum automatischen drehfesten verriegeln zweier mittels eines waelzlagers relativ zueinander drehbar aufeinander gelagerter maschinenteile bei einer ueberhitzung des lagers

Info

Publication number: DE2826160A1
Application number: DE19782826160
Authority: DE
Inventors: Kenneth Heenan
Original assignee: National Research Development Corp UK
Current assignee: National Research Development Corp UK
Priority date: 1977-07-01
Filing date: 1978-06-15
Publication date: 1979-01-11
Also published as: US4183589A; GB1599670A

Description

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Augsburg, den 8. Juni 1978

National Research Development Corporation, 66-74 Victoria Street, London SWl, England

Vorrichtung zum automatischen drehfesten Verriegeln zweier mittels eines Wälzlagers relativ zueinander drehbar aufeinander gelagerter Maschinenteile bei einer überhitzung

des Lagers

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur drehfesten Verriegelung zweier mittels eines Wälzlagers relativ zueinander drehbar aufeinander gelagerter Maschinenteile im Falle einer unzulässigen Lagerüberhitzung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

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Eine solche Vorrichtung kann insbesondere dazu Anwendung finden, ein Rad, eine Rolle oder ein anderes umlaufendes Maschinenteil gegen eine weitere Drehung zu sperren. Insbesondere ist eine solche Vorrichtung als Sicherheitsmaßnahme zum drehfesten Sperren eines Rades oder einer Rolle im Falle einer unzulässigen Lagerüberhitzung infolge eines Lagerschadens anwendbar, wobei als besonderes Einsatzgebiet der Erfindung die Laufrollen von unter Tage arbeitenden Kohleförderern in Kohlebergwerken zu nennen ist.

Durch überhitzung der Lager solcher Laufrollen sind schon zahlreiche gefährliche Feuer entstanden. Da die üblichen Kohleförderer jeweils eine Vielzahl von Laufrollen aufweisen, ist eine genaue überwachung aller Rollen durch das Bergwerkspersonal oder durch überwachungsinstrumente entweder praktisch gar nicht durchführbar oder unverhältnismäßig teuer.

Eine bekannte Möglichkeit der Verringerung der Feuergefahr im Falle der Überhitzung eines Rollenlagers besteht darin, einfach die betreffende Rolle zu blockieren. Danach wird zwar Reibungswärme durch die nun eintretende Reibung zwischen dem sich bewegenden Förderband und der blockierten, also feststehenden Rolle erzeugt, jedoch sind die dabei

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entstehenden Temperaturen nicht so hoch, daß eine Entzündung von Kohlenstaub wahrscheinlich ist. Die Arbeitsfähigkeit des betroffenen Förderers insgesamt, der eine Vielzahl von Laufrollen besitzt, ist durch das Blockieren von nur einer oder zwei Rollen nur wenig beeinträchtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß im Falle einer unzulässigen überhitzung eines Lagers ein automatisches Blockieren der betreffenden Rolle bzw. eines sonstigen umlaufenden Maschinenteils eintritt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebene Anordnung gelöst.

Ein Au'iführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen mehr im einzelnen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine mit zwei

Vorrichtungen nach der Efindung ausgestattete, mittels Wälzlagern auf einer Achse gelagerte Rolle,

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Fig. 2 einen Querschnitt durch eine er

findungsgemäße Vorrichtung im unwirksamen, jedoch betrxebsbereiten Zustand, und

Fig. 3 einen ähnlichen Schnitt durch die

Vorrichtung im ausgelösten, wirksamen Zustand, in welchem sie die Rolle gegen weitere Drehung blockiert«

Fig. 1 zeigt eine antriebslose Rolle, wie sie als Stützrolle für Bandförderer in Kohlebergwerken Anwendung findet. Sie weist einen Rollenkörper 1 auf, der mittels Lagern 3 drehbar auf einer feststehenden Achse 2 gelagert ist. Die Lagerkugeln 4 dieser Kugellager 3 laufen zwischen inneren, auf der Achse 2 montierten Lagerlaufringen 5 und äußeren, an den Endteilen 7 des Rollenkörpers 1 montierten Lagerlaufringen 6. Jedes der Kugellager 3 ist durch eine Dichtung 8 geschützt.

Nahe jedes Lagers ist eine Vorrichtung nach der Erfindung angeordnet, die in den Fig. 2 und 3 mehr im einzelnen gezeigt ist. Die Vorrichtung weist eine diametral durch die Achse 2 hindurchverlaufende abgestufte Bohrung auf, die sich nahe des zugehörigen Lagers 3 be-

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findet. In dem im Durchmesser kleinerer Teil dieser Stufenbohrung 10 ist ein Sperrstift 11 gleitend verschiebbar angeordnet, und im weiteren Teil der Stufenbohrung sitzt ein Verschlußstopfen 12, an welchem sich das eine Ende einer Druckfeder 13 abstützt, die mit ihrem anderen Ende gegen"den Sperrstift 11 drückt. Im normalen Betriebszustand, nämlich im Ruhezustand der Vorrichtung, ist die Feder 13 zwischen dem Verschlußstopfen und dem Sperrstift 11 zusammengedrückt, und der Stift wird durch eine schmelzbare Haltebuchse 14 aus einer niedrig schmelzenden Legierung entgegen der Federkraft in der Stufenbohrung 10 zurückgehalten. Die Haltebuchse sitzt zwischen der Bohrungsabstufung 15 und einem mit dem Sicherungsstift 11 an dessen innerem Ende einteilig ausgebildeten Ringbund 16. Am Umfang des Ringbundes 16 sind mit gegenseitigen Umfangsabständen Axialschlitze 17 gebildet, die parallel zur Bohrungsachse 18 verlaufen.

Fig. 2 zeigt die Vorrichtung mit dem Sperrstift 11 in seiner normalen, zurückgezogenen Stellung. Wenn sich das zugehörige, in unmittelbarer Nähe befindliche Kugellager überhitzt, wird die Wärme durch die Achse 2 zur Haltebuchse 14 abgeleitet, die dadurch zum Schmelzen gebracht wird, und unter dem durch die Feder 13 auf den Sperrstift ausgeübten Druck durch die Schlitze 17 als flüssiges Material

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weggedrückt wird. Dadurch kann sich der Sperrstift 11 mit seinem vorderen Ende aus der Achse herausschieben, wie in Fig. 3 gezeigt ist, und stößt dann an einem der beiden Anschläge an, die durch zwei Aussparungen 19 in einem mit dem Rollenkörper 1 einteilig ausgebildeten Innenbund gebildet sind, so daß die weitere Drehung des Rollenkörpers um die Achse 2 herum blockiert wird. Nach dem Blockieren der Drehung kühlt das Lager wieder ab und der Wärmezustrom vom Lager zur Stufenbohrung 10 über die Achse 2 hört auf. Das geschmolzene Material der Buchse Ik erstarrt daher wieder in dem in Fig. 3 gezeigten Bereich 21, wodurch verhindert wird, daß der Sperrstift 11 wieder in seine zurückgezogene Stellung zurückgedrückt werden und so den Rollenkörper 1 für eine weitere Drehung wieder freigeben kann.

Wie bereits erwähnt, ist jedem der beiden Lager 3 des umlaufenden Teils, nämlich der Rolle, eine Blockiervorrichtung zugeordnet. Wenn das betreffende umlaufende Maschinenteil zahlreiche Lager besitzt und es nicht vorhersehbar ist, welches Lager gegebenenfalls zuerst versagt, ist es aus Sicherheitsgründen wichtig, jedem Lager eine gesonderte Blockiervorrichtung zuzuordnen. Wenn es dagegen bekannt ist, daß bestimmte Lager bevorzugt ausfallen, können natürlich Gründe dafür sprechen, nur diese Lager zu schützen.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist natürlich auch in umgekehrter Anordnung anwendbar, bei welcher ein dem Sperrstift 11 entsprechendes Sperrglied am Rollenkörper bzw. am gelagerten Teil angeordnet ist, wobei dann die Wärme von einem heißgelaufenen Lager über den Rollenkörper zum äußeren Bauteil des Lagers gelangt, und die anschlagbildende Aussparung befindet sich dann in der Achse oder Welle.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur drehfesten Verriegelung zweier mittels eines Wälzlagers relativ zueinander drehbar aufeinander gelagerter Maschinenteile miteinander im tfalle einer unzulässigen Lagerüberhitzung, mit einem, an einem der beiden Maschinenteile angeordneten, in eine unwirksame Stellung zurückziehbaren Sperrglied und mit einem am anderen Maschinenteil angeordneten Anschlagelement, mit welchem das Sperrglied in Zusammenwirkung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied nahe des genannten Lagers angeordnet und durch ein schmelzbares Halteelement in seiner zurückgezogenen Stellung gehalten wird, welch letzteres im Falle einer Lagerüberhitzung schmilzt und das Sperrglied freigibt, so daß dieses mit dem Anschlagelement in Zusammenwirkung kommen kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement durch Wärmeleitung von dem genannten Wälzlager schmelzbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die beiden Maschinenteile eine Nabe und ein darauf gelagertes umlaufendes Teil sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied in der Nabe angeordnet ist.

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ORlGiNAL INSPECTED

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied federnd in Richtung seiner wirksamen Stellung vorgespannt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3» wobei das Anschlagelement an dem mit dem umlaufenden Teil verbundenen Bauteil des Lagers angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied mit Bezug auf die Nabe aus seiner zurückgezogenen Stellung in seine wirksame Stellung radial bewegbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das umlaufende Teil eine mittels mehrerer Lager auf der Nabe gelagerte lange Rolle ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung nahe eines dieser Lager angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das schmelzbare Halteelement so beschaffen und derart angeordnet ist, daß es nach dem Schmelzen und der Freigabe des Sperrglieds wieder derart erstarrt, daß es eine wirkungsmäßige Wiedertrennung des Sperrglieds vom Halteelement verhindert.

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