DE4003798A1 - Lageraggregat zum einbauen in einen rotationskoerper mit innerer lagerausnehmung, insbes. in den rollenmantel einer tragrolle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Lageraggregat zum Einbauen in einen Rotationskörper mit innerer Lagerausnehmung, insbes. in den Rollenmantel einer Tragrolle, bestehend aus zumin­ dest einer Festachse und einem auf der Festachse be­ festigten Wälzlager.

Es sind Tragrollen bekannt, bei denen die Festachse als durch den Rollenmantel hindurchgeführte Lagerachse und die an beiden Rollenenden auf der Festachse fixierten Wälzlager als Rillenkugellager ausgebildet sind. Derar­ tige Tragrollen sind aus verschiedenen Gründen nicht frei von Nachteilen. Einerseits stört bei der durchgehenden Lagerachse der nicht tragende und an sich überflüssige Achsabschnitt zwischen den Wälzlagern. Dieser Achsab­ schnitt ist fertigungsaufwendig und kostenintensiv, läßt andererseits weder den nachträglichen Einbau oder Aus­ tausch lediglich eines der beiden Wälzlager zu. Außerdem stellt das Achsgewicht üblicherweise den Hauptanteil des Rollengewichts dar. Ferner verlangen durchgehende Lager­ achsen insbes. bei langen Tragrollen besondere Montage­ einrichtungen. Darüber hinaus können nichtfluchtende La­ gerstellen zu Zusatzbeanspruchungen führen, welche die Gebrauchsdauer der über die Lagerachse verbundenen Wälz­ lager reduzieren. - Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lageraggre­ gat zum Einbauen in einen Rotationskörper mit innerer La­ gerausnehmung, insbes. in den Rollenmantel einer Tragrolle, zu schaffen, welches einerseits eine durchgehende Lager­ achse überflüssig macht, andererseits unschwer nachträg­ lich eingebaut bzw. ausgetauscht werden kann und sich dar­ über hinaus ohne Verklemmungen und unzulässige Lagerdrücke montieren läßt.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsge­ mäßen Lageraggregat dadurch, daß die Festachse in eine fliegende Montageachse für das Wälzlager und eine Lager­ achse zum Einbau in ein Festlager unterteilt ist, daß die Montageachse und die Lagerachse an ihren sich zuge­ wandten Enden Gewinde zum Aufschrauben einer achsver­ bindenden Gewindemuffe mit entsprechenden Gewinden auf­ weist, und daß das Wälzlager als einreihiges Kegelrollen­ lager ausgebildet und mit Nullspiel auf der Montageachse fixiert ist. - Diese Maßnahmen der Erfindung haben zu­ nächst einmal zur Folge, daß das erfindungsgemäße Lager­ aggregat als Baueinheit in die betreffende Lageraus­ nehmung eines Rotationskörpers bzw. in das eine Ende des Rollenmantels einer Tragrolle eingesetzt werden kann. Da eine fliegende Montageachse für das Wälzlager verwirklicht ist, entfällt der nicht tragende Teil einer üblicherweise durchgehenden starren Mittelachse. Die Gewindemuffe, welche die Montageachse mit der Lagerachse - in beiden Fällen handelt es sich praktisch um Achsabschnitte - mit­ einander verbindet, ermöglicht eine spielfreie Verspan­ nung zwischen der Montageachse mit dem Kegelrollenlager und der Lagerachse gegen das Festlager, und zwar ohne Verklemmungen und ohne unzulässige Lagerdrücke in dem Kegelrollenlager. Das Kegelrollenlager zeichnet sich durch hohe Tragfähigkeit und seine Zerlegbarkeit aus, so daß der Außenring und der Innenring mit der Montageachse ge­ trennt eingebaut werden können. Dabei läßt sich das Ke­ gelrollenlager mit Nullspiel auf der Montageachse fixie­ ren. Da die axialen Kräfte von dem Kegelrollenlager nur in einer Richtung aufgenommen werden können, ist eine solche Fixierung mit dem Funktionsspiel "Null" einerseits und die Abstützung der Montageachse über die Lagerachse gegen ein Festlager erforderlich. Festlager meint im Rahmen der Erfindung jedes geeignete Widerlager. Hinzu­ kommt, daß bei einer Tragrolle ohnehin ein zweites spie­ gelbildlich angeordnetes Lageraggregat zur Gegenführung eingebaut wird. Jedenfalls ist nunmehr der nachträgliche Einbau und gegebenenfalls Austausch des erfindungsgemäßen Lageraggregates als gesamte oder hälftige Baueinheit auf der einen oder anderen Seite des Rotationskörpers bzw. des Rollenmantels einer Tragrolle unschwer möglich. Außer­ dem stören nicht länger nichtfluchtende Lagerstellen im Rahmen üblicher Toleranzen. - Im Rahmen der Erfindung können die Gewinde auf der Montageachse und der Lager­ achse ebenso wie in der Gewindemuffe entweder als gegen­ läufige oder gleichlaufende Gewinde ausgeführt sein, um jeweils eine Schub- oder Zuganstellung zu erreichen. Ein meßfreies Einstellen der beiden Lagerhälften des Kegel­ rollenlagers zueinander auf Nullspiel ist durch rotieren­ den axialen Vorschub des inneren Lagersitzes bis auf Funktionsanschlag der gegeneinander rotierenden Lager­ hälften möglich.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt. So sieht die Erfindung vor, daß die Lagerachse auf ihrem dem festlagerzugewandten Ende ein Federpaket für die Axialanstellung gegen einen Festlageranschlag aufweist. Dadurch ist sichergestellt, daß jedes Verklem­ men beim Verspannen von Montageachse und Lagerachse mit Sicherheit ausgeschaltet wird. Außerdem kann zwischen der Lagerachse und Montageachse auf entsprechenden Achszapfen eine Druckfeder angeordnet sein, um evtl. Bewegungsspiel über die beide Achsen verbindende Gewindemuffe zu kom­ pensieren. Um das erfindungsgemäße Lageraggregat als kom­ pakte und geschlossene Baueinheit zu verwirklichen, empfiehlt die Erfindung, daß das Kegelrollenlager zwischen einer auf der Montageachse angeordneten Innenbuchse und einer Außenbuchse fixiert ist, und daß die Außenbuchse mit Paßsitz, Schiebesitz oder Gewinde in die innere bzw. innenzylindrische Lagerausnehmung des Rotationskörpers bzw. des Rollenmantels einsetzbar ist. Bei dieser Bauein­ heit kann das Nullspiel für das Kegelrollenlager schon vor der Endmontage verwirklicht werden, weil der Außen­ ring des Kegelrollenlagers zweckmäßigerweise auf seiner einen Lagerseite gegen einen Anschlag in der Außenbuchse angedrückt ist und der Innenring des Kegelrollenlagers auf der anderen Lagerseite von einem Anstellring auf der Innenbuchse beaufschlagt ist. Bei dem Anschlag kann es sich um einen Innenbund der Außenbuchse oder einen da­ gegen abgestützen Anschlagring handeln. Der Anstellring auf der anderen Lagerseite kann mittels eines Sicherungs­ bleches und einer Kontermutter auf der Innenbuchse ge­ sichert sein. Weiter sieht die Erfindung vor, daß die Außenbuchse die Gewindemuffe übergreift und die Gewinde­ muffe montageachsseitig auf die Innenbuchse bis gegen einen Anschlag aufgeschraubt ist. Außerdem kann die Innen­ buchse die Druckfeder zwischen der Montageachse und der Lagerachse übergreifen, um auch insoweit eine geschlossene und kompakte Bauweise zu verwirklichen. Für den Fall, daß das erfindungsgemäße Lageraggregat als geschlossene Bau­ einheit mit Nullspiel für das Kegelrollenlager zur Ver­ fügung stehen und als solche in den Rotationskörper bzw. den Rollenmantel einer Tragrolle einbaubar sein soll, sieht die Erfindung vor, daß die Gewindemuffe einen Außenflansch aufweist, der mit der Stirnfläche der Außen­ buchse vorübergehend arretierbar ist, z. B. mittels einer oder mehrerer Schraubenbolzen. Der Außenflansch der Ge­ windemuffe ist an seinem äußeren Umfang so ausgebildet, daß die Verspannungsumdrehung der Gewindemuffe mit be­ triebsüblichen Montagewerkzeugen durchgeführt werden kann. Nach erfolgtem Einbau werden die Schraubenbolzen gelöst, weil dann die Gewindemuffe betätigt werden muß, um die Lagerachse im Zuge des Verspannens gegen den Festlageran­ schlag unter Zwischenschaltung des Federpaketes anzu­ drücken. Ihren endgültigen axialen Anschlag findet die Lagerachse nach Eintreten des Federweges, jedoch vor des­ sen möglicher Beendigung, je nach Schub- oder Zuganstel­ lung an der Innen- oder Außenseite ihres der Montageachse zugewandten Abschlußbundes entweder gegen die Innenwand der Gewindemuffe oder gegen die Außenkante der Innen­ buchse. - Der Zwischenraum mit dem Kegelrollenlager zwi­ schen der Außenbuchse und der Innenbuchse an dem fest­ lagerzugewandten Ende ist mittels der Gewindemuffe und an dem festlagerabgewandten Ende mittels einer auf der Montageachse fixierten Dichtscheibe abgedichtet, wozu die Gewindemuffe und die Dichtscheibe ringnutartige Außen­ schikanen zur Aufnahme von Schmierfett aufweisen. In die­ sem Zusammenhang empfiehlt die Erfindung, daß die Montage­ achse eine axiale, zentrale Versorgungsbohrung und von der Versorgungsbohrung radial abzweigende und die Innen­ buchse durchdringende Verteilerbohrungen für Schmierfett aufweisen, und daß in die Mündung der Versorgungsbohrung ein Fettspender einsetzbar ist. Dadurch läßt sich das Schmierfett - bekanntlich verlieren Schmierfette ihre Ge­ brauchseigenschaften - unschwer erneuern. Bei einer Nach­ schmierung wird das Gebrauchtfett in zunehmendem Maße durch das Frischfett aus dem Kegelrollenlager verdrängt und ersetzt. Im übrigen können zwischen dem Kegelrollen­ lager und der Dichtscheibe sich Z-förmig übergreifende Radialdichtungen angeordnet sein, kann ferner ein Zwi­ schenblech vorgesehen sein.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher er­ läutert; es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Lageraggregat nach dem Ein­ bau in den Rollenmantel einer Tragrolle, jedoch vor dem Verspannen von Montageachse und Lagerachse,

Fig. 2 ausschnittsweise den Gegenstand nach Fig. 1 nach der erfolgten Verspannung und

Fig. 3 einen schematischen Querschnitt durch die Lager­ achse im Bereich des Festlagers.

In den Figuren ist ein Lageraggregat zum Einbauen in einen Rotationskörper mit innerer Lagerausnehmung dargestellt, bei dem es sich nach dem Ausführungsbeispiel um den Rol­ lenmantel 1 einer Tragrolle handelt. Dieses Lageraggre­ gat besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus zumin­ dest einer Festachse und einem auf der Festachse befestig­ ten Wälzlager 2. Die Festachse ist in eine fliegende Mon­ tageachse 3 für das Wälzlager 2 undeine Lagerachse 4 zum Einbau in ein Festlager 5 unterteilt. Montageachse 3 und die Lagerachse 4 weisen an ihren sich zugewandten Enden gegenläufige Gewinde 6, 6a zum Aufschrauben einer achs­ verbindenden Gewindemuffe 7 mit entsprechend gegenläufigen Gewinden auf. Das Wälzlager ist als Kegelrollenlager 2 ausgebildet und mit Nullspiel auf der Montageachse 3 fixiert oder zumindest verspannbar. Die Lagerachse 4 weist auf ihrem dem festlagerzugewandten Ende 5 ein Feder­ paket 8 für die Axialanstellung gegen einen Festlageran­ schlag 9 auf, um jedes Verklemmen im Zuge der Verspan­ nung zu vermeiden. Zwischen der Lagerachse 4 und der Mon­ tageachse 3 ist auf entsprechenden Achszapfen 10 außer­ dem eine Druckfeder 11 angeordnet. Das Kegelrollenlager 2 ist zwischen einer auf der Montageachse 3 angeordneten bzw. aufgeschraubten Innenbuchse 12 und einer Außenbuchse 13 fixiert, in welcher sich der Außenring 14 des Kegel­ rollenlagers 2 befindet. Die Außenbuchse 13 ist mit Paß­ sitz in die innere bzw. innenzylindrische Lagerausnehmung des Rollenmantels 1 einsetzbar bzw. eingesetzt. Der Außenring 14 des Kegelrollenlagers 2 ist auf seiner einen Lagerseite gegen einen ringförmigen Anschlag 15 ange­ drückt. Der Innenring 16 des Kegelrollenlagers 2 ist auf der anderen Lagerseite von einem Anstellring 17 auf der Innenbuchse 12 beaufschlagt. Der auf der Innenbuchse 12 verschraubbare Anstellring 17 ermöglicht also die Ein­ stellung des Nullspiels des Kegelrollenlagers 2. Die Außenbuchse 13 übergreift die Gewindemuffe 7 und die Ge­ windemuffe 7 ist montageachsseitig auf die Innenbuchse 12 gegen einen Anschlag 18 aufgeschraubt. Wird also im Zuge des Einbaus des Lageraggregates die Montageachse 3 mit dem Kegelrollenlager 2 gegen die Lagerachse 4 ver­ spannt, dann wird dazu die Gewindemuffe 7 betätigt, so daß die Lagerachse 4 gegen das Festlager 5 bzw. mit ihrem Federpaket 8 gegen den zugeordneten Festlageranschlag 9 wandert, während sich die Montageachse 3 mit dem Innen­ ring 16 des Kegelrollenlagers 2 dreht, weil sich die Ge­ windemuffe 7 in bezug auf die Montageachse 3 bereits in Endstellung befindet. - Die Innenbuchse 12 übergreift die Druckfeder 11 zwischen der Montageachse 3 und der Lager­ achse 4. Die Gewindemuffe 7 weist einen Außenflansch 19 auf, der mit der Stirnfläche der Außenbuchse 13, z. B. mittels eines Schraubenbolzens 20 arretierbar ist, wenn nämlich das Lageraggregat als vormontierte Baueinheit mit Nullspiel für das Kegelrollenlager 2 eingebaut werden soll. Der Zwischenraum mit dem Kegelrollenlager 2 zwi­ schen der Außenbuchse 13 und der Innenbuchse 12 ist an dem festlagerzugewandten Ende mittels der Gewindemuffe 7 und an dem festlagerabgewandten Ende mittels einer auf der Montageachse 3 fixierten Dichtscheibe 21 abgedichtet.

Dazu weisen die Gewindemuffe 7 und die Dichtscheibe 21 ringnutartige Außenschikanen 22 zur Aufnahme von Schmier­ fett auf. Die Montageachse 3 weist eine axiale, zentrale Versorgungsbohrung 23 und von der Versorgungsbohrung radial abzweigende und die Innenbuchse 12 durchdringende Verteilerbohrungen 24 für Schmierfett auf. Das gilt auch in bezug auf den Anstellring 17. Im Übergangsbereich zwi­ schen Anstellring 17, Innenbuchse 12 und Montageachse 3 können die radialen Verteilerbohrungen 24 verbindende Ringnuten 25 vorgesehen sein. In die Mündung der zentra­ len Versorgungsbohrung 23 ist ein Fettspender 26 einsetz­ bar, der ein ständiges Nachfetten des Lageraggregates er­ möglicht. Außerdem sind zwischen dem Kegelrollenlager 2 und der Dichtscheibe 21 sich Z-förmig übergreifende Ra­ dialdichtungen 27 angeordnet. Diese Radialdichtungen 27 können ebenso wie der Anstellring 17 mittels Sicherungs­ bleche 28 und Kontermuttern 29 gesichert sein.

Claims (11)

1. Lageraggregat zum Einbauen in einen Rotationskörper mit innerer Lagerausnehmung, insbes. in den Rollenmantel einer Tragrolle, bestehend aus zumindest einer Festachse und einem auf der Festachse befestigten Wälzlager, da­ durch gekennzeichnet, daß die Fest­ achse in eine fliegende Montageachse (3) für das Wälz­ lager (2) und eine Lagerachse (4) zum Einbau in ein Fest­ lager (5) unterteilt ist, daß die Montageachse (3) und die Lagerachse (4) an ihren sich zugewandten Enden Gewin­ de (6, 6a) zum Aufschrauben einer achsverbindenden Gewin­ demuffe (7) mit entsprechenden Gewinden aufweist, und daß das Wälzlager als einreihiges Kegelrollenlager (2) aus­ gebildet und mit Nullspiel auf der Montageachse (3) fixiert ist.

2. Lageraggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerachse (4) auf ihrem dem Festlager (5) zuge­ wandten Ende ein Federpaket (8) für die Axialanstellung gegen einen Festlageranschlag (9) aufweist oder das Fest­ lager selbst als Federpaket ausgebildet ist.

3. Lageraggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen der Lagerachse (4) und der Monta­ geachse (3) auf entsprechenden Achszapfen (10) eine Druck­ feder (11) angeordnet ist.

4. Lageraggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kegelrollenlager (2) zwischen einer auf der Montageachse (3) angeordneten Innenbuchse (12) und einer Außenbuchse (13) fixiert ist, und daß die Außenbuchse (13) mit Paßsitz, Schiebesitz oder Gewinde in die innere Lagerausnehmung des Rotationskörpers bzw. des Rollenmantels (1) einsetzbar ist.

5. Lageraggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der Außenring (14) des Kegel­ rollenlagers (2) auf seiner einen Lagerseite gegen einen Anschlag (15) in der Außenbuchse (13) abgestützt ist und der Innenring (16) des Kegelrollenlagers (2) auf der an­ deren Lagerseite von einem Anstellring (17) auf der In­ nenbuchse (12) beaufschlagt ist.

6. Lageraggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenbuchse (13) die Gewindemuf­ fe (7) übergreift und die Gewindemuffe (7) montageachs­ seitig auf die Innenbuchse (12) bis gegen einen Anschlag (18) aufgeschraubt ist.

7. Lageraggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Innenbuchse (12) die Druck­ feder (11) zwischen der Montageachse (3) und der Lager­ achse (4) übergreift.

8. Lageraggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gewindemuffe (7) einen Außenflansch (19) aufweist, der mit der Stirnfläche der Außenbuchse (13), z. B. mittels eines Schraubenbolzens (20) arretierbar ist.

9. Lageraggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum mit dem Kegel­ rollenlager (2) zwischen der Außenbuchse (13) und der In­ nenbuchse (12) an dem festlagerzugewandten Ende mittels der Gewindemuffe (7) und an dem festlagerabgewandten Ende mittels einer auf der Montageachse (3) fixierten Dicht­ scheibe (21) abgedichtet ist und dazu die Gewindemuffe (7) und die Dichtscheibe (21) ringnutartige Außenschi­ kanen (22) zur Aufnahme von Schmierfett aufweisen.

10. Lageraggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Montageachse (3) eine axia­ le, zentrale Versorgungsbohrung (23) und von der Versor­ gungsbohrung (23) radial abzweigende und die Innenbuchse (12) durchdringende Verteilerbohrungen (24) für Schmier­ fett aufweist, und daß in die Mündung der Versorgungs­ bohrung (23) ein Fettspender (26) einsetzbar ist.

11. Lageraggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kegelrollenlager (2) und der Dichtscheibe (21) sich Z-förmig übergreifen­ de Radialdichtungen (27) angeordnet sind.