DE4123808A1 - Rollenlager - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Rollenlager, insbe­ sondere auf zumindest teilweise aus Kunststoff gefertigte Rol­ lenlager. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine das Rollen­ lager aufweisende Kette.

Die Erfindung ist auf einen Typen des Rollenlagers gerichtet, bei dem zylindrische oder nadelähnliche Rollen verwendet wer­ den, und der einen inneren Ring und/oder einen äußeren Ring so­ wie an mindestens einem der Ringe eine Schulter zur Aufnahme einer Axialbelastung aufweist. Ein typisches Beispiel eines solchen Lagers ist unter der Bezeichnung Einstofflager bzw. Kompaktlager (solid type) bekannt, wobei bei diesem Lager zy­ lindrische Rollen auf eine zwischen zwei auf einem äußeren Ring ausgebildeten Schultern angeordnete Rollfläche begrenzt sind. In Abhängigkeit von der Verwendung weist das Lager manchmal einen Halter bzw. einen Käfig zum Erhalt einer Separierung der Rollen in Umfangsrichtung auf.

Die Herstellung und der Gebrauch herkömmlicher Rollenlager des zuvor beschriebenen Typs bringt jedoch zwei signifikante Pro­ bleme mit sich. Aufgrund des Gleitkontaktes zwischen den Rollen und den Schultern müssen die Schultern zur Verhinderung eines Heißlaufens bzw. Verbrennens geschmiert werden. Darüber hinaus ist es schwierig und kostenintensiv, die inneren Oberflächen der Schultern zu polieren. Auch ist es aufgrund der vorhandenen Schultern schwierig, die Rollflächen zu schneiden, zu polieren und zu superfinieren.

Es ist wünschenswert, die inneren und äußeren Ringe des Lagers integral aus Kunststoffmaterial zu gießen, d. h. aus einem Kunstharz herzustellen, das nachfolgend kurzum als Kunststoff bezeichnet wird. Da jedoch Kunststoff hinsichtlich der Festig­ keit minderwertiger als Metall ist, ist Kunststoff zur Verwen­ dung bei hohen Belastungen nicht geeignet.

Die vorliegende Erfindung löst die voranstehend erörterten Pro­ bleme durch ein Rollenlager mit den Merkmalen des Patentanspru­ ches 1. Danach weist das erfindungsgemäße Rollenlager eine Rolle und mindestens einen eine Schulter aufweisenden Ring auf, der aus einem Kunststoff mit selbstschmierender Eigenschaft ge­ gossen ist. Des weiteren ist eine integral mit dem Ring ver­ gossene metallische Laufbuchse vorgesehen, die eine Rollfläche für die Rolle aufweist. Bei dieser Konfiguration ist eine Schmierung der sich axial gegenüberliegenden inneren Oberflä­ chen der Schulter nicht erforderlich und das Lager kann hohen Belastungen standhalten und leichtgängig arbeiten. Die Bearbei­ tung und das Polieren der Rollfläche des Lagers ist durch die Schulter nicht verhindert, da die Rollfläche Teil einer schul­ terlosen Laufbuchse ist, die vor dem Vergießen der Laufbuchse und des die Schulter aufweisenden Kunststoffringes bearbeitet und poliert werden kann. Die aus Metall bestehende Laufbuchse wird durch Bearbeitung der Oberfläche mit einer Glätte herge­ stellt, die derjenigen entspricht, die beim Stand der Technik durch Trommelpolieren oder dergleichen erreicht wird.

Obwohl die Lagerrollen und die Schulter aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind, gleitet die Rolle sanft gegen die Schulter, da der innere Ring und/oder der äußere Ring aus einem Kunststoff mit selbstschmierender Eigenschaft gefertigt ist. Die Verwendung eines selbstschmierenden Kunststoffes eliminiert die Notwendigkeit der Schmierung. Die aus Metall hergestellte und integral mit der Rollfläche des inneren Ringes/oder des äu­ ßeren Ringes vergossene Laufbuchse sorgt für eine Be­ lastbarkeit, die mit der eines herkömmlichen Lagers ver­ gleichbar ist.

Während herkömmliche Ketten oft ohne Schmierung verwendet wer­ den, erfordert eine herkömmliche Kette mit Rollenlagern stets Schmierung. Grundsätzlich muß dort, wo Schmierung verwendet wird, eine Dichtung vorgesehen werden. Eine ein erfindungsgemä­ ßes Lager aufweisende Kette benötigt jedoch weder Schmierung noch Dichtungen und läßt sich daher in Bereichen, beispiels­ weise in der Lebensmittelherstellung, verwenden, wo der Einsatz von Schmierstoffen verboten ist. Die bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kette weist ein Lager mit einem äußeren Ring auf, der wiederum mit zwei Schultern versehen ist. Zwi­ schen diesen Schultern befindet sich eine Rolle. Die Rolle ist am Rande eines Verbindungsstiftes zur Verbindung von Kettenla­ schen angeordnet.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorlie­ genden Erfindungen in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die Patentansprüche 1 und 2, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung von Aus­ führungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung zu ver­ weisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Aus­ führungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Einzelnen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildun­ gen der Lehre erörtert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 in einem Axialschnitt die obere Hälfte eines Aus­ führungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Lagers,

Fig. 2 in einem Axialschnitt ein weiteres Ausführungsbei­ spiel eines erfindungsgemäßen Lagers,

Fig. 3 in einer perspektivischen Sprengdarstellung, teil­ weise, eine das in Fig. 1 gezeigte Lager aufweisende Kette,

Fig. 4 in einer perspektivischen Darstellung die Kette aus Fig. 3 im zusammengebauten Zustand,

Fig. 5 in einer Sprengdarstellung, axial geschnitten, ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lagers und

Fig. 6 in einer vergrößerten Vorderansicht einen Glieder­ bandförderer mit dem in Fig. 5 dargestellten Lager.

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 weist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lagers 10 einen äußeren Ring oder Lauf­ ring 14 mit zwei Schultern 12 auf. Des weiteren ist eine zwi­ schen den Schultern 12 angeordnete zylindrische Rolle 16 vor­ gesehen. Die Rolle 16 gehört zu einer Serie von Rollen, die entlang des Umfanges innerhalb des Lagers mit Abstand zueinan­ der angeordnet sind. Der äußere Ring 14 besteht aus einem Kunststoff mit selbstschmierender Eigenschaft, beispielsweise aus Polyamid (Nylon) oder aus Polytetrafluräthylen (Teflon). Der Ring 14 ist um eine aus Metall bestehende zylindrische Laufbuchse 18 gegossen, wobei die Laufbuchse 18 mit einer po­ lierten zylindrischen Innenfläche ausgestattet ist, die inner­ halb des äußeren Ringes eine Rollfläche bildet. Die Schultern 12 erstrecken sich radial hinter die Laufbuchse 18 und sind mit der Rolle 16 in Eingriff. Dadurch verhindern sie eine axiale Bewegung der Rolle 16 und gestatten ein weiches Gleiten der En­ den der Rollen 16 gegen die Schulter 12 aufgrund der selbst­ schmierenden Eigenschaft des die Schultern 12 bildenden Materi­ als. Zum Halten der Rollen 16 in gleichen Umfangsabständen ist koaxial zur inneren Randfläche 22 einer jeden Schulter 12 ein Halter 20 vorgesehen.

Die Form des erfindungsgemäßen Lagers ist nicht auf das in Fi­ gur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispiels­ weise kann ein erfindungsgemäßes Lager gemäß der Darstellung in Fig. 2 koaxiale innere und äußere Laufringe 24, 28 aufweisen. Der innere Laufring 24 ist in Form eines Ringes mit zwei sich radial erstreckenden Schultern 26 ausgebildet. Der äußere Lauf­ ring 28 ist in Form eines koaxial zu dem Laufring 24 ausgebil­ deten Ringes mit einer sich radial erstreckenden Schulter 30 ausgebildet. Der innere Laufring 24 und der äußere Laufring 28 sind integral mit aus Metall bestehenden zylindrischen Lauf­ buchsen 32, 34 vergossen, wobei die Laufbuchsen 32, 34 mit Rollflächen für die Rollen des Lagers ausgestattet sind.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Kette 36 mit einem erfindungs­ gemäßen Lager 50. Dieses Lager 50 ähnelt dem in Fig. 1 gezeig­ ten Lager und unterscheidet sich von diesem dadurch, daß kein dem Halter 20 entsprechender Halter vorgesehen ist. Die Kette 36 umfaßt eine innere Kettenlasche 44 mit einer auf einem zur Verbindung zweier äußerer Kettenlaschen 38 dienenden Verbin­ dungsstift 40 angeordneten Laufbuchse 42. Das Lager 50 ist am Rand der Laufbuchse 42 angeordnet und weist einen äußeren Ring 54 mit zwei Schultern und dazwischen angeordneten Rollen 56 auf. Auf die Rollfläche des äußeren Ringes 54 ist integral eine aus Metall bestehende, zylindrische Laufbuchse 58 angegossen. Abstandshalter 46 bestimmen die axiale Position des Lagers 50. Die in Rede stehende Kette erfordert weder Öl noch sonstige Schmierung.

Die Kette 36 erfordert kein Ölen und unterliegt hinsichtlich ihrer Lebensdauer einer herkömmlichen Metallkette in keiner Weise. Da der äußere Ring 54 aus Kunststoff besteht, verursacht die erfindungsgemäße Kette darüberhinaus weniger Geräusche als eine ausschließlich aus Metall bestehende Kette mit vergleich­ barer Festigkeit und Haltbarkeit.

Die Fig. 5 und 6 zeigen ein weiteres Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem ein Lager 60 für einen Förder­ bereich eines Gliederbandförderers 70 verwendet wird. Glieder­ bandförderer 70 werden oft dort verwendet, wo Schmiermittel un­ erwünscht sind. Wenn jedoch bei Gliederbandförderern Rollenla­ ger verwendet werden, war bislang ein Schmiermittel, bei­ spielsweise Fett oder dergleichen, zwingend erforderlich, zumal eine lange Standzeit des Lagers bei stark belastetem Förderer erwartet wird. Der Einsatz des erfindungsgemäßen Lagers 60 im Transportbereich des Gliederbandförderers 70 ermöglicht hohe Belastungen ohne Schmiermittel.

Das Lager 60 weist eine Welle 61, einen aus Kunststoff beste­ henden äußeren Ring 64, in den integral eine aus Metall gefer­ tigte Laufbuchse 68 eingegossen ist, und Rollen 66 auf. Das La­ ger 60 ist auf ein Glied 72 mittels einer auf ein Ende der Welle 61 geschraubten Mutter 74 und einer Unterlegscheibe 76 befestigt. Zur Festlegung der lateralen Position des äußeren Ringes 64 sind Abstandhalter 67 vorgesehen. Das Lager 60 hält durch schwere Gegenstände auf den Gliedern 72 verursachten schweren Belastungen stand und ermöglicht, daß der Gliederband­ förderer 70 ruhig arbeitet.

Die voranstehend beschriebene Lagerkonfiguration bewirkt eine mit herkömmlichen Lagern vergleichbare Standzeit und läßt sich überall dort verwenden, wo Öl und andere Schmiermittel uner­ wünscht bzw. verboten sind. Aufgrund der Verwendung der in den inneren und/oder äußeren Ring eingegossenen Laufbuchse aus Me­ tall lassen sich die erfindungsgemäßen Lager leicht und preis­ wert herstellen, wobei trotz der vorhandenen Schultern zur Verhinderung bzw. Begrenzung der axialen Bewegung der Rollen die äußeren Ringe eine exzellente Glätte der inneren Oberfläche aufweisen.

Eine Kette mit dem zuvor beschriebenen Lager läßt sich ohne Öl oder sonstige Schmierung verwenden, hält hohen Belastungen stand und verursacht aufgrund der Tatsache, daß die Belastungs­ fläche aus Kunststoff besteht, weniger Geräusche. Dichtungen sind nicht erforderlich und eine erhebliche Reduzierung der Ge­ samtkosten der Kette läßt sich realisieren, zumal das Lager preiswert herzustellen ist.

Abschließend ist hervorzuheben, daß ungeachtet der voranstehend erörterten Ausführungsbeispiele zahlreiche weitere Änderungen in Details, Herstellschritten und Anordnungen der Teile erfol­ gen können, ohne die in den nachfolgenden Patentansprüchen ent­ haltene erfindungsgemäße Lehre zu verlassen.

Claims (2)

1. Rollenlager (10, 50, 60) mit einer Rolle (16, 56, 66), dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Ring (24, 28, 54, 64) mit einer aus selbstschmierendem Kunst­ stoff gegossenen Schulter (26) vorgesehen ist und daß mit dem Ring (24, 28, 54, 64) eine aus Metall bestehende und eine Roll­ fläche für die Rolle (16, 56, 66) bildende Laufbuchse (18, 32, 34, 58, 68) integral vergossen ist.

2. Kette, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rollenlager (50) gemäß Patentanspruch 1 vorgesehen ist, daß die Kette (36) einen äußeren Ring (54) mit doppelter Schulter aufweist und daß der Ring (54) am Randbereich eines Verbin­ dungsstifts (40) zur Verbindung von Kettenlaschen (44) angeord­ net ist.