DE4116504A1 - Gleitlager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleitlager einer zum kontinuierlichen Führen und/oder Breitstrecken einer textilen Stoffbahn in einer Stoffbahnspannmaschine mit vorgesehener Spannrahmenkette mit jeweils aus einer zu einem Kettenglied gehörenden Stahlbüchse und einem durch Bohrungen eines Nachbarkettengliedes sowie die Stahlbüchse gesteckten Gelenkbolzen bestehenden Kettenverbindungen und mit außen auf der Stahlbüchse gelagerter Stahlrolle zum Aufnehmen sowie Übertragen horizontaler Querspannkräfte auf eine Laufschiene, wobei radial zwischen die Stahlbüchse und die Stahlrolle eine als schmierungsfreies Lager zu betreibende Gleitbüchse aus hochtemperaturstandfestem Kunstharz eingefügt ist. Es handelt sich hierbei um eine Spannrahmenkette, die an den Längsenden der Maschine mit Hilfe von auf vertikalen Achsen gelagerten Kettenrädern "horizontal umgelenkt" wird.

Eine Spannrahmenkette wird bei Betrieb im wesentlichen den folgenden drei verschiedenen Kräften ausgesetzt: Erstens wird die Kette in Längsrichtung gespannt durch die Maschine gezogen. Die hierbei auf die Kette ausgeübten Kräfte - absolut gesehen handelt es sich bei weitem um die größten auf die Kette ausgeübten Kräfte - werden über die Gelenkbolzen in Kettenlängsrichtung von einem Kettenglied zum nächsten übertragen. Zweitens müssen die zum Spannen der Stoffbahn (in einer Richtung quer zur Transportrichtung) erforderlichen Kräfte von der Kette aufgenommen werden. Diese horizontalen Querkräfte können je nach der Größe der auf die Stoffbahn wirkenden Querspannung sehr verschiedene Werte haben. Drittens muß das Gewicht der Kette abgefangen werden. Die entsprechenden vertikalen Querkräfte sind im allgemeinen kleiner als die durchschnittlichen, zum Spannen der Stoffbahn von der Kette aufzunehmenden horizontalen Kräfte. Der vorliegende Zusammenhang betrifft im wesentlichen die horizontalen Querkräfte bei einer horizontal umgelenkten Spannrahmenkette. Die vertikalen Kräfte können auf irgendeine übliche oder neue Weise abgefangen werden.

In neuerer Zeit sind hochtemperaturstandfeste Kunststoffe, insbesondere Polyimid-Derivate, auf den Markt gekommen, die ohne Ölschmierung bei erträglichen Reibwerten und nicht zu großer Antriebsleistung als Gleitsteine oder Gleitschienen von Spannrahmenketten eingesetzt werden können. Gemäß US-PS 49 26 529 wird in einer Spannrahmenkette eingangs genannter Art radial zwischen die Stahlbüchse und die Stahlrolle eine als schmierungsfreies Lager zu betreibende Gleitbüchse aus hochtemperaturstandfestem Kunstharz gekapselt eingefügt.

Die zwischen Stahlrolle und -büchse gekapselte Gleitbüchse ist hermetisch gegen das Eindringen von Fremdkörpern aller Art zu verschließen. Der hermetische Einschluß der Gleitbüchse hat jedoch auch Nachteile. Zunächst ist die Montage recht aufwendig, insbesondere, wenn Wartungsarbeiten auszuführen sind. Der hermetische Einschluß bedingt aber auch, daß die radial innen oder außen angrenzenden Teile zumindest in geringem Maß in Berührung kommen, so daß hier zusätzliche Reibung und Wärme, insbesondere bei Verschmutzung nach längerem Betrieb, auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das fragliche Lager der Spannrahmenkette so zu verbessern, daß die aus dem hochtemperaturstandfesten Kunststoff bestehende Gleitbüchse einfacher als bisher sowohl beim Neubau als auch bei Wartungsarbeiten zu montieren ist und für den Schutz der eigentlichen Gleitflächen gegen Eindringen von Schmutz einer äußeren Kapselung nicht bedarf.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht für das Lager der eingangs genannten Spannrahmenkette darin, daß die Gleitbüchse unter Bildung von zwei Ringen etwa in der Mitte ihrer Länge unterteilt ist und an ihren Längsenden umlaufende, radial nach außen vorspringende Schultern besitzt, die die Position der Stahlrolle axial absichern.

Durch die Erfindung wird also eine zweiteilige Gleitbüchse geschaffen, deren beide Teile die Form von Zylinderhüten haben, deren Zylinderkörper mit seiner Innen- und Außenfläche den eigentlichen rohrförmigen Gleitkörper darstellt und deren Krempen Schultern zum Abdichten der Lagerflächen (des Gleitkörpers) und zum Sichern der gelagerten Stahlrolle gegen axiale Bewegungen bilden. Diese Hutkrempen bzw. Schultern stellen also zugleich eine axiale Dichtung und ein axiales Lager an den axialen Längsenden der Stahlrolle dar. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäß zweiteiligen Form der Gleitbüchse besteht darin, daß die beiden "Zylinderhüte" von den Längsenden des Lagers her in den durch die zylindrischen Gleitkörper auszufüllenden Raum einzudrücken sind. Die Summe der Längen der beiden zylindrischen Gleitkörper soll dabei höchstens so lang wie die axiale Länge der zu lagernden Stahlrolle sein. Vorzugsweise soll die Summe der beiden Zylinderlängen kleiner als die axiale Länge der Stahlrolle sein, damit auch dann der gewünschte Sitz, bei dem die eigentlichen Gleitflächen praktisch hermetisch abgedichtet sind, erreicht wird, wenn beim Eindrücken der "Zylinderhüte" geringe Mengen Schmutz eingeklemmt werden.

Wenn also eine Kapselung der Gleitbüchse verlangt wird, bedeutet das erfindungsgemäß nicht einen hermetischen Einschluß der Gleitbüchse in allen ihren Teilen, sondern vor allem einen Schutz der eigentlichen Gleitflächen der Gleitbüchse. Diese besitzt nämlich erfindungsgemäß Schultern, die die Stahlrolle axial sichern, aber eigentliche Gleitflächen, das heißt, frühere Kugellager oder dergleichen ersetzende Gleitflächen, nicht darstellen. Eine erfindungsgemäß gekapselte Gleitbüchse wird also in erster Linie nur an diesen eigentlichen Gleitflächen gekapselt zu verstehen sein.

Grundsätzlich kann die Gleitbüchse in Umfangsrichtung frei drehbar zwischen Stahlbüchse und Stahlrolle angeordnet werden. Da die Reibgeschwindigkeit bei gleicher Transportgeschwindigkeit mit abnehmendem Radius abnimmt und da der Wärmeübergang zur außenliegenden Stahlrolle günstiger ist, wird es gemäß weiterer Erfindung bevorzugt, gegebenenfalls die Gleitbüchse flächig fest mit der Stahlrolle zu verbinden.

Eine maximale Wärmeabführung aus den beiden Teilen der Gleitbüchse läßt sich erreichen, wenn gemäß weiterer Erfindung der Außendurchmesser der Gleitbüchse bzw. der Innendurchmesser der Stahlrolle bei gegebenem Außendurchmesser der Stahlbüchse, also die Wandstärke der Zylinderkörper der Gleitbüchse, so gering gehalten wird, wie das für einen Dauerbetrieb der Maschine bei minimalem Verschleiß gerade noch angängig ist. Ersichtlich wird bei Verminderung der Wandstärke der Zylinderkörper der beiden Teile der Gleitbüchse eine z. B. durch Reibung bedingte Erwärmung zunehmend besser durch schnellere Wärmeableitung beschränkt und demgemäß die Lebensdauer der Büchse erhöht. Wenn schließlich als Kunstharz eines der modernen, hochtemperaturstandfesten Polyimid-Derivate, insbesondere nach Art des unter der Marke "Vespel" im Handel erhältlichen Kunststoffes, mit einer Druckfestigkeit von mehr als 280 N/mm² eingesetzt wird, ergibt sich eine Standfestigkeit des Lagers, die einen Betrieb von mehreren Jahren ohne jede Schmierung erlaubt.

Anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Spannrahmenkette und

Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch die Kette nach Fig. 1.

In Fig. 1 und 2 wird ein Teil einer horizontal umgelenkten Spannrahmenkette dargestellt, deren Aufgabe es ist, bahnförmige Güter, z. B. textile Flächengebilde, seitlich mit Hilfe sogenannter Kluppen oder Nadelleisten aufzunehmen und auf diese Weise in mehr oder weniger stark breitgespanntem Zustand durch eine Wärmebehandlungsmaschine zu führen. Die Transportkette nach Fig. 1 und 2 besteht aus sogenannten Kettenlaschen 1 und 2, die aus je zwei Laschenzungen 3 und 4 mit je zwei eingepreßten Stahlbüchsen 5 zusammengesetzt werden.

In jeder Stahlbüchse 5 wird im Ausführungsbeispiel ein Gelenkbolzen 6 mit Hilfe einer Kunststoffbüchse 7 gelagert. Die Gelenkbolzen 6 halten die Kettenglieder zusammen und nehmen die Kettenlängskräfte auf. Das Kettengewicht - die vertikale Querkraft - kann in üblicher Weise (vgl. DE-PS 31 88 777) durch Gleitsteine oder dergleichen abgefangen werden. An den Gelenkbolzen 5 oder an anderer Stelle der Kettenlaschen 1 bzw. 2, insbesondere an den Laschenzungen 3, 4, werden Kluppen oder Nadelleisten 8 zum seitlichen Festhalten einer zu bearbeitenden Stoffbahn angesetzt. Über diese Kluppen oder Nadelleisten 8 werden die hier vor allem interessierenden horizontalen Querkräfte auf die Kette ausgeübt.

Die Spannkette läuft also bei Betrieb in Transportrichtung 9 und wird in dieser Richtung gespannt. Die zugleich auf die Kette von der zu bearbeitenden (nicht gezeigten) Stoffbahn her wirkende horizontale Querkraft 10 wird mit Hilfe von auf den Stahlbüchsen 5 gelagerten Stahlrollen 11 an einer Laufschiene 12 abgefangen.

Die Stahlrolle 11 wird - gefaßt auf einer zweiteiligen, insgesamt mit 13 bezeichneten Gleitbüchse aus hochtemperaturstandfestem Kunstharz - radial außen auf der Stahlbüchse 5 gelagert. Erfindungsgemäß besteht die Gleitbüchse 13 aus zwei im wesentlichen gleichen Teilen bzw. Ringen 14 und 15, die jeder die Form eines Zylinderhutes mit hohlem, oben offenem Zylinderteil 16 und mit Krempe 17 besitzen; letztere wird im vorliegenden Zusammenhang auch als Schulter 17 der Gleitbüchse 13 bezeichnet.

Die außen auf der Gleitbüchse 13 angeordnete Stahlrolle 11, die Stahlbüchse 5 und die angrenzenden Teile der Laschenzungen 3, 4 werden so geformt, daß die gesamte Lagerreibfläche der Gleitbüchse 13 - das heißt, die oben definierte eigentliche Gleitfläche - gegenüber der Umgebung eingekapselt wird. Als Reibfläche kann sowohl die radiale Innenfläche 18 als auch die radiale Außenfläche 19 der Gleitbüchse 13 vorgesehen werden. An der Innenfläche 18 ist die Reibgeschwindigkeit geringer als an der Außenfläche 19. Erfindungsgemäß werden die beiden hutförmigen Ringe 14 und 15, die die Gleitbüchse 13 bilden, mit den radial nach außen vorspringenden Schultern 17 ausgestattet. Unter anderem wird dadurch eine axiale Sicherung bzw. Lagerung der Stahlrolle 11 geschaffen.

Bei einer bevorzugten Art der Montage einer Kettenlasche 1 nach Fig. 2 werden vor dem Zusammenpressen von Stahlbüchse 5 und Laschenzungen 3, 4 zunächst der eine der Gleitbüchsenringe 14, dann eine Stahlrolle 11 und darauf der andere Gleitbüchsenring 15 so gesetzt, daß die Schultern 17 der Ringe 14 und 15 bzw. der Gleitbüchse 13 außen an den axialen Enden der Stahlrolle 11 anliegen.

Bezugszeichenliste

 1 = Kettenlasche
 2 = Kettenlasche
 3 = Laschenzunge
 4 = Laschenzunge
 5 = Stahlbüchse
 6 = Gelenkbolzen
 7 = Kunststoffbüchse
 8 = Nadelleiste
 9 = Transportrichtung
10 = Horizontale Querkraft
11 = Stahlrolle
12 = Laufschiene
13 = Gleitbüchse
14 = Ring
15 = Ring
16 = Zylinderteil
17 = Krempe, Schultern
18 = Innenfläche (13)
19 = Außenfläche (13)

Claims (4)

1. Gleitlager einer zum kontinuierlichen Führen und/oder Breitstrecken einer textilen Stoffbahn in einer Stoffbahnspannmaschine vorgesehenen Spannrahmenkette mit jeweils aus einer zu einem Kettenglied gehörenden Stahlbüchse (5) und einem durch Bohrungen eines Nachbarkettengliedes sowie die Stahlbüchse (5) gesteckten Gelenkbolzen (6) bestehenden Kettenverbindungen und mit außen auf der Stahlbüchse (5) gelagerter Stahlrolle (11) zum Aufnehmen sowie Übertragen horizontaler Querspannkräfte (10) auf eine Laufschiene, wobei radial zwischen die Stahlbüchse (5) und die Stahlrolle (11) eine als schmierungsfreies Lager zu betreibende Gleitbüchse (13) aus hochtemperaturstandfestem Kunstharz eingefügt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitbüchse (13) unter Bildung von zwei Ringen (14, 15) etwa in der Mitte ihrer Länge unterteilt ist und an ihren Längsenden umlaufende, radial nach außen vorspringende Schultern (17) besitzt, die die Position der Stahlrolle (11) axial sichern.

2. Kette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile Gleitbüchse (13) unverdrehbar mit der Stahlrolle (11) verbunden sind.

3. Kette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der beiden Zylinderteile (16) der Gleitbüchse (13), das heißt, der Außendurchmesser des Zylinderteils (16) bzw. der Innendurchmesser der Stahlrolle (11), bei gegebenem Außendurchmesser der Stahlbüchse (5) im Sinne einer maximalen Wärmeableitung aus dem Kunstharz in die benachbarten Stahlteile minimiert it.

4. Kette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Ausbildung der Stahlrolle (11) als Luftkühler sowohl der Gleitbüchse (13) als auch der Stahlbüchse (5).