DE8007104U1 - Rollenmeissel mit kegeligen schneidrollen - Google Patents

Rollenmeissel mit kegeligen schneidrollen

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DE8007104U1 DE19808007104U DE8007104U DE8007104U1 DE 8007104 U1 DE8007104 U1 DE 8007104U1 DE 19808007104 U DE19808007104 U DE 19808007104U DE 8007104 U DE8007104 U DE 8007104U DE 8007104 U1 DE8007104 U1 DE 8007104U1
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Description

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SKF KUGELLAGERFABRIKEN GMBH Schweinfurt, 29.02.80
DE 80 012 DE TPA.vh.tr
Rollenmeißel mit kegeligen Schneidrollen
Die vorliegende Neuerung betrifft einen Rollenmeißel mit kegeligen Schneidrollen, von denen jede in einem meißelkörperseitigen äußeren Wälzlager und in mindestens einem inneren Wälzlager auf einem mit dem Meißelkörper verbundenen Zapfen gelagert ist, wobei die Wälzkörper des inneren Wälzlagers in einer radial tiefen Laufbahnrille des Zapfens und in einer radial tiefen, in der Bohrung der Schneidrolle eingearbeiteten Laufbahnrilie laufen und übe] ein im wesentlichen axial verlaufendes Einfülloch im Zapfen zwischen die beiden Laufbahnrillen eingeführt sind.
Es ist ein Rollenmeißel der genannten Art vorgeschlagen worden, bei dem das meißelkörperseitige äußere Wälzlager durch ein Zylinderrollenlager gebildet ist, dessen Zylinderrollen durch das Einfülloch des inneren Wälzlagers,
-4-
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-4-
also gemeinsam mit den Wälzkörpern des inneren Wälzlagers, eingeführt werden (DE-OS 28 41 971). Dieser vorgeschlagene Rollenmeißel bedarf wegen der in manchen Anwendungsfällen auftretenden extrem hohen Axialkräfte der kegeligen Schneidrolle ein extrem hohe Axialkräfte aufnehmendes inneres Lager, das wegen des sich nach innen verjüngenden Durchmessers der Schneidrolle nur schwierig unterzubringen ist.
Hinzu kommt, daß ein hohe Axialkräfte aufnehmendes inneres Wälzlager eine größere Lagerreibungswärme entwickelt und dementsprechend mit verhältnismäßig hoher Temperatur läuft, denn die im Betrieb in der Nähe der Spitze der Schneidrolle durch Schneidbohrreibung und Lagerreibung entstehende Wärme kann nicht immer genügend schnell nach außen bzw. zum Meißelkörper hin abströmen.
Beim vorgeschlagenen Rollenmeißel lassen sich die Wälzkörper des Axiallast aufnehmenden inneren Wälzlagers nur umständlich zwischen Schneidrolle und Zapfen einbauen, wenn diese zum Erzielen einer hohen axialen Tragfähigkeit in größtmöglicher Zahl ohne Käfig am Umfang des Zapfens angeordnet werden.
Schließlich ist bei dem vorgeschlagenen Rollenmeißel auch die Laufbahn des meißelkörperseitigen äußeren Wälzlagers durch das für die Einbringung der Wälzkörper erforderliche, mit einem Füllstück verschlossene Einfülloch unterbrochen. Diese Laufbahn besitzt deshalb an der Stelle des Einfülloches eine kleinere Tragfähigkeit.
Der in Anspruch 1 gekennzeichneten Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rollenmeißel der oben angegebenen
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Gattung zu schaffen, welcher außer Radialkräfte auch extrem hohe Axialkräfte ohne besonders hohe Erwärmung der Wälzlager im Betrieb aushalten kann. Überdies soll der Rollenmeißel robust und kompakt gebaut und wirtschaftlieh herstellbar sein.
Mit der neuerungsgemäßen Ausgestaltung des Rollenmeißels nach Anspruch 1 wird erreicht, daß das die Axiallast übertragende Wälzlager auf der Seite des Meißelkörpers am Ende der Schneidrolle mit dem größten Durchmesser liegt. Dadurch können relativ viele Wälzkörper am Umfang untergebracht werden, welche in einer am Umfang ununterbrochenen (durch das Einfülloch nicht unterbrochenen) Laufbahn des Zapfens und in der Bohrung der Schneidrolle laufen, so daß ein radial und axial äusserst tragfähiges äußeres Wälzlager geschaffen ist. Dieses Wälzlager ist besonders zur Aufnahme der zum Meißelkörper hin gerichteten Arbeitsdrücke der Schneidrolle geeignet. Die im äußeren Wälzlager entstehende Lagerreibungswärme kann leicht durch Konvektion oder Wärmeleitung an die Umgebung bzw. zum nahen Meißelkörper abgeführt werden.
In der Schneidrolle ist. ein inneres Wälzlager eingebaut, dessen Wälzkörper in radial tiefen Laufbahnrillen des Zapfens und der Schneidrolle laufen und somit die Schneidrolle gegenüber Abziehen vom Zapfen sicher festhalten.
Der Rollenmeißel setzt sich also aus wenigen Bauteilen zusammen, deren Zusammenbau mit Befestigung der Schneidrollen auf dem Zapfen des Meißelkörpers auf wirtschaftliehe Art und Weise vorgenommen werden kann.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Neuerung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Kegelrollen des äußeren Wälzlagers können gemäß der Ausgestaltung nach Anspruch 2 auf einer kegeligen Laufbahn in der Bohrung der Schneidrolle laufen, deren Kegelwinkel dem Verlauf der äußeren Kontur der kegeligen Schneidrolle entspricht. Dadurch ist eine über der Länge dieser Laufbahn gleichmäßig starke Wandung der Schneidrolle gegeben und dementsprechend ein kompaktes, den Raum in der Schneidrolle optimal ausnützendes äusseres Wälzlager geschaffen. Gleichzeitig ist ein biegesteifer, bruchfester Zapfen vorhanden, da sich die kegelige Laufbahn der Kegelrollen auf dem Zapfen in ihrem Durchmesser zum Meißelkörper hin verstärkt.
Mit den Ausgestaltungen nach Anspruch 3 und 4 ist eine zusätzlich vereinfachte Konstruktion des Rollenmeißels mit wenigen Bauelementen gegeben.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 5 hat zur Folge, daß ein fester Bord zur axialen Führung der Kegelrollen des Kegelrollenlagers an der Schneidrolle vorhanden ist, der sich auch bei in schwerem Betrieb vorkommenden hohen Stoßbelastungen nicht lockern bzw. lösen kann.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 6 bewirkt, daß die Schneidrolle unter optimaler Ausnützung des zwischen Schneidrolle und Zapfen zur Verfügung stehenden begrenzten Raumes ein besonders einfach einzubauendes, radial tragfähiges inneres Wälzlager aufweist.
Der neuerungsgemäße Rollenmeißel wird nun in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.
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In der Zeichnung, welche einen Längsschnitt durch eine der Schneidrollen 1 eines Rollenmeißels zeigt, ist der Meißelkörper mit 2 bezeichnet, mit welchem der Zapfen 3 einstückig verbunden ist. Jede Schneidrolle 1 ist in einem meißelkörperseitigen äußeren Kegelrollenlager 4 mit Kegelrollen 5 und in einem inneren Wälzlager, welches im vorliegenden Fall als Zylinderrollenlager 6 mit Zylinderrollen 7 ausgebildet ist, auf dem Zapfen 3 gelagert.
Die Kraftwirkungslinien 8 der Kegelrollen 5 sind schräg radial nach innen zum Meißelkörper 2 und die Kraftwirkungslinien 9 der Zylinderrollen 7 genau radial nach innen gerichtet. Die Kraftwirkungslinien 8 schneiden sich im Punkt 10 und die Kraftwirkungslinien 9 im Punkt 11 auf der Drehachse 12 der Schneidrolle 1. Der axiale Abstand des Punktes 10 vom Punkt 11 auf der Drehachse 12 ist relativ groß, so daß die Schneidrolle 1 auch hohe Kippmomente ohne überlastung der Wälzlager - Kegelrollenlager 4 und Zylinderrollenlager 6 - aufnehmen kann.
Die Kegelrollen 5 des Kegelrollenlagers 4 sind direkt auf dem Zapfen 3 des Meißelkörpers 2 laufend angeordnet, diese rollen dementsprechend auf der kegeligen inneren Laufbahn 13 des Zapfens 3, deren Durchmesser zum Meißelkörper 2 hin wächst. Dadurch ist ein äußerst biegesteifer, bruchsicherer Zapfen 3 geschaffen.
Im übrigen laufen die Kegelrollen 5 im vorliegenden Fall direkt in der Bohrung der Schnsidrolle 1 auf einer in der Bohrung eingearbeiteten kegeligen äußeren Laufbahn 14. Der Kegelwinkel dieser äußeren Laufbahn 14 ist ungefähr so groß
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wie der Kegelwinkel der äußeren Kontur (Mantelfläche) der kegeligen Schneidrolle 1. Dadurch ist zwischen der Bohrung und der Mantelfläche der Schneidrolle 1 eine starke Wandung mit im wesentlich gleichbleibender Wandstärke geschaffen und der Raum in der Bohrung der Schneidrolle 1 ist zum Füllen von im Durchmesser großen Kegelrollen 5 optimal genutzt.
Auf der dem Meißelkörper 2 zugewandten Seite der Kegel- ;|
rollen 5 ist ein einstückig mit der Schneidrolle 1 ver- S·
bundener Bord 15 vorhanden, an dem die Kegelrollen 5 mit )
ihren dem Meißelkörper 2 zugewandten Stirnseiten geführt ;j
werden. \;\
In der der Schneidrolle 1 zugewandten Stirnfläche des Meißelkörpers 2 ist eine in einer ringförmigen Vertiefung festgehaltene harte Verschleißplatte 16 eingesetzt. fj Auf dieser Verschleißplatte 16 gleitet ein über dem ela- *, stischen Rundschnurring 17 in der Bohrung der umlaufenden Schneidrolle 1 festgesetzter Gleitring 18, so daß eine ; betriebssichere Dichtung des Lagerraumes der Schneidrolle .;
1 hergestellt ist. ,
Im Zapfen 3 des Meißelkörpers 2 ist das parallel zur Achse des Zapfens 3 verlaufende, in seinem Querschnitt kreisrunde Einfülloch 19 für die Wälzkörper 7 des inneren Wälzlagers 6 gebohrt. Dieses Einfülloch 19 ist radial innerhalb der inneren Laufbahn 13 des Kegelrollenlagers 4 im Zapfen 3 verlaufend angeordnet und mündet an seinem der Schneidrolle 1 zugewandten Ende in die in den Zapfen 3 eingearbeitete radial tiefe Laufbahnrille 20 des Zylinderrollenlagers 6. Die Stelle, an der dieses Einfülloch
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19 in die Laufbahnrille 20 einmündet, liegt übrigens in der radial wenig belasteten Zone des Zylinderrollenlagers 6, so daß diese Stelle durch die Zylinderrollen 7 des Zylinderrollenlagers 6 eine relativ kleine radiale Belastung im Betrieb des Rollenmeißels erhält.
Die Zylinderrollen 7 des Zylinderrollenlagers 6 laufen in einer radial tiefen in der Bohrung der Schneidrolle 1 eingearbeiteten Laufbahnrille 21. Diese werden also beidseitig in den Laufbahnrillen 20 und 21 geführt und axial festgehalten. Damit ist die Schneidrolle 1 über den Bord 22 in der Bohrung der Schneidrolle 1 und den Bord am Ende des Zapfens 3 gegenüber Abziehen vom Zapfen 3 gesichert.
Das Einfülloch 19 ist mit einem Füllstück 24 verschlossen, welches den Meißelkörper 2 durchdringt und dessen den Zylinderrollen 7 zugewandte Endfläche 25 der Mantelfläche des Zapfens 3 und der radial tiefen Laufbahnrille 20 stufenlos angepaßt ist. Auf seinem radial inneren Mantelflächenabschnitt besitzt das Füllstück 24 einen unter der Endfläche 25 angeordneten,endsei tig offenen Schlitz 26, in den der in einer radialen Vertiefung des Zapfens 3 eingepaßte Haltestift 26 hineinragt und somit das Füllstück 24 in seiner vorgeschriebenen Drehstellung im Füllloch 19 festhält.
Der Durchmesser des Fülloches 19 ist geringfügig größer als der Durchmesser der Zylinderrollen 4. Beim Zusammenbau des Rollenmeißels wird zunächst jede Schneidrolle 1 mit den Kegelrollen 5 des Kegelrollenlagers 4 gefüllt und zusammen mit dem Rundschnurririg 17 und dem Gleitring 18
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auf den zugehörigen Zapfen 3 axial aufgeschoben bis die Kegelrollen 5 mit der kegeligen Laufbahn 13 des Zapfens 3 in Berührung kommen. Gleichzeitig kommt der Gleitring 18 mit der Verschleißplatte 16 zur Anlage. Alsdann werden die Zylinderrollen 7 nacheinander durch das Einfüllloch 19 unter die Laufbahn 13 hindurch in die Laufbahnrille 20 hineingeschoben und durch Drehen der Schneidrolle 1 zwischen der Laufbahnrille 21 der Schneidrolle 1 und der Laufbahnrille 20 des Zapfens 3 am Umfang gleichmäßig verteilt. Nach dem Einführen sämtlicher Zylinderrollen 7 des Zylinderrollenlagers 6 wird das Füllstück 24 in das Einfülloch 19 axial eingeschoben, so daß der Haltestift 27 formschlüssig in den Schlitz 26 des Füllstückes 24 eingreift. Durch Schweißungen 28 am Einfüllende des Einfülloches 19 ist die ordentliche Lage des Füllstückes 24 im Meißelkörper 2 zusätzlich gesichert.
Im Rahmen des Neuerungsgedankens kann der oben als Ausführungsbeispiel beschriebene Rollenmeißel mit kegeligen Schneidrollen konstruktiv abgewandelt werden.
Insbesondere können die Wälzkörper des inneren Wälzlagers außer als Zylinderrollen auch als Pendelrollen, Kegelrollen oder Kugeln ausgebildet sein, und zwar je nach Richtung und Größe der auf dieses Wälzlager kommenden Belastung. Die zugehörige radial tiefe Laufbahnrille der Schneidrolle und des Zapfens ist dann der Kontur der Pendelrollen, Kegelrollen oder Kugeln entsprechend anzupassen.
Auch können die Wälzkörper des meißelkörperseitigen äusseren und/oder des inneren Wälzlagers durch einen Käfig oder dergl. im Abstand voneinander geführt sein.
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Im Innern der Schneidrolle können mehrere innere Wälzlager eingebaut sein, deren Wälzkörper entweder durch ein gemeinsames Pülloch oder durch getrennte Füllöcher im Zapfen zwischen die zugehörigen beiden Laufbahnrillen im Zapfen bzw. in der Bohrung der Schneidrolle eingeführt werden.
Schließlich brauchen die Kegelrollen des Kegelrollenlagers nicht direkt auf dem Zapfen des Meißelkörpers oder in der Bohrung der Schneidrolle laufend angeordnet zu sein. Es können also zum Beispiel Lagerlaufringe für die Kegelrollen vorgesehen sein, welche auf dem Zapfen bzw. in der Bohrung der Schneidrolle montiert sind, so daß die Kegelrollen auf diesen Lagerlaufringen abrollen.

Claims (6)

ι· it« ri r· m SKF KUGELLAGERFABRIKEN GMBH Schweinfurt, 29.02.80 DE 80 012 DE TPA.vh.tr Rollenmeißel mit kegeligen Schneidrollen Schutzansprüche
1. Rollenmeißel mit kegeligen Schneidrollen, von denen jede in einem meißelkörperseitigen äußeren Wälzlager und in mindestens einem inneren Wälzlager auf einem mit dem Meißelkörper verbundenen Zapfen gelagert ist, wobei die Wälzkörper des inneren Wälzlagers in einer radial tiefen Laufbahnrille des Zapfens und einer radial tiefen, in der Bohrung der Schneidrolle eingearbeiteten Laufbahnrille laufen und über ein im wesentlichen axial verlaufendes Einfülloch im Zapfen zwisehen die beiden Laufbahnrillen eingeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das mejßelkörperseitige äußere Wälzlager als Kegelrollenlager (4) mit Kegelrollen (5) ausgebildet ist und daß das Einfülloch (19) für die Wälzkörper (7) des oder der inneren Wälzlager(s) (6) radial innerhalb der inneren Laufbahn (13) des Kegelrollenlagers (4) im Zapfen (3) verlaufend angeordnet ist.
2. Rollenmeißel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftwirkungslinien (8) der Kegelrollen (5) des Kegelrollenlagers (4) schräg radial nach innen zum Meißelkörper (2) gerichtet sind.
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3. Rollenmeißel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelrollen (5) des Kegelrollenlagers (4) direkt auf dem Zapfen (3) des Meißelkörpers (2) laufend angeordnet sind.
4. Rollenmeißel nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelrollen (5) des Kegelrollenlagers (4) direkt in der Bohrung der Schneidrolle (1) laufend angeordnet sind.
5. Rollenmeißel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelrollen (5) des Kegelrollenlagers (4) auf ihrer, dem Meißelkörper (2) zugewandten Stirnseite an einem einstückig mit der Schneidrolle (1) verbundenen Bord (15) axial geführt sind.
6. Rollenmeißel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die inneren Wälzlager als Zylinderrollenlager (6) ausgebildet sind.
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