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Abdichtung für Lager, insbesondere der Lager von Förderbandtragrollen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Abdichtung für Lager, insbesondere von Förderbandtragfollen,
die unter Einfluß von Staub und/oder Schmutzwasser stehen,.
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Es ist bekannt, zu beiden Seiten eines Lagers, beispielsweise eines
Wälzlagers, Dichtmittel vorzusehen, die ein Eindringen von Staub, Wasser od. dgl.
bzw. ein Heraustreten des Schmierfettes verhindern sollen. Als Abdichtmittel werden
aus metallischen Werkstoffen bestehende Scheiben oder aus elastischenWerkstoffen,
wie Gummi od. dgl., gefertigte Elemente verwendet. Die Scheiben werden meist auf
der Welle, auf der das Wälzlager sitzt, fest angeordnet. Es ist auch bekannt, außer
einer Soheibe, die auf der umlaufenden Welle feststeht, eine konisch verformte,
metallische Ringscheibe vor einem Wälzlager anzuordnen, die die Fettzufuhgrbohrungen
so abdeckt, daß der größere Teil des neu zugeführten Schmierfettes dem Wälzlager,
der kleinere Teil über die durch die mit der Welle umlaufenden Scheibe gebildeten
Räume nach außen abgeführt wird. Die aus elastischem Werkstoff gefertigten Dichtelemente
sind im Bereich ih;res kleinsten Durchmessers konisch verformt und
werden
entweder so angeordnet, daß der Konus auf das Wälzlager bin oder, in anderen Fällen,
vom Wälzlager weg zeigt.
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Das Schmierfett wird dem Raum, in dem das Wälzlager angeordnet ist,
bei den bekannten Anordnungen stets so zugeführt, daß es durch das Wälzlager hindurchgedrückt
wird, bevor es mit dem einem oder mit dem anderen Dichtelement in Berührung kommt.
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Werdien als Dichtelemente ebene oder konisch verformte Metall scheiben
verwendet, so wird beim Einführen von neuem Schmierfett zuerst das Wälzlager mit
Fett versorgt und dann auch die durch die Abdichtel'emente gebildeten Räume mit
Fett gefüllt. Müssen in dieser Weise gestaltete Lager unter Betriebsbedingungen
arbeiten, die ein Ei.ndringen von Staub und, Schmutzwasser in die Lager zulassen,
so besteht die Gefahr, daß Staub und Schmutzwasser in die gebildeten' Räume eindringt,
nachldem sich das zwischen den Dichtelementen vorhandene Fett entfernt hat. Läuft
ein Lager, das voll mit Fett gefüllt ist, um, so erwärmt sich das Schmierfett, und
zwar um so mehr, je mehr Fett im Lager vorhanden ist. Das Fett kann dünnflüssig
werden, so daß es leichter über die vorgesehene Lagerspalte nach außen austreten
kann.
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Befinden sich solche Lager in Schmutzwasser, wie d,iles dann der Fall
ist, wenn man den Kies aus mit Wasser gefüllten Gruben mittels eines Förderbandes
herausbefördern will, so kann Sohmutzwasser in die Lagerräume eindringen. Es ist
bekannt, daß man mit ebenen und konischen Metallscheiben versehene Lager, um eine
Zerstörung des Lagers zu vermeiden, möglichst nicht in regelmäßigen Abständen mit
neuem Schmierfett versorgt, sondern das Lager beispielsweise nach zwei bis drei
Monaten auswechselt oder zumindest die längere Zeit laufenden Teile eines Lagers
herausnimmt, das in ihnen vorhandene Fett löst und dann dile Lageranordnung, mit
neuem Schmlerfett versehen, wieder einbaut, weil die Gefahr besteht, daß beim Einführen
von neuem Schmierfett in der Nähe des Schmiernippeis oder an der Fettpresse vorhandener
Staub oder Schmutz mit in die Lagerräume eindringen kann. Man wird daher solche
mit metalllischlen Dichtscheiben versehene Lager während einer längeren. Zeit nicht
mit neuem Schmierfett versorgen. Hier besteht aber, da ständig aus dem Lager Schmierfett
aus tritt, die Gefahr, daß in die durch die metallischen Scheiben gebildeten Räume
Wasser eindringt und dann auch mit dem Wälzlager selbst in Berührung kommt. Man
kann also Wälzlager dieser Art nur dann längere Zeit laufen lassen, ohne die Teile
zu reinigen und mit neuem Schmierfett zu versorgen, wenn die Lager unter verhältnismäßig
günstigen Arbeitsbedingungen laufen.
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Werden als Dichtelemente elastische Teile verwendet und die Zufuhrbohtrungen
so angeordnet, daß sie zwischen dem Wälzlager und einem der elastischen Dichtelemente
münden, so kann man durch entsprechende Anordnung dieser elastischen Dichtelemente
entweder erreichen, daß das dem Lager zugeführte Schmierfett nicht nach außen lTeraustritt,
oder dafür sorgen, daß das Sc;hmierfett, wenn ein bestimmter Fettdruck im Lager
vorhanden ist, durch Ablüften der elastischen, Dichtelemente im Bereich des Abschlusses
des Lagers nach außen treten kann. In beiden Fällen besteht die Möglichkeit, daß
Staub und Schmutzwasser in den Raum eintritt, der zwischen dem Lagerdeckel einerseits
und dem elastischen Dichtelement andererseits gebildet wird. Fettrückstände, Staub
bzw. Schmutzwasser bilden dann ein Gemisch, das mit einer Schleifpaste verglichen
werden kann. Dadurch wird das elastische Dichtelement dort, wo es an der umlaufenden
Lagerwelle anliegt, infolge Schmirgelwirkunlg zerstört und übt dann keine abdichtende
Wirkung mehr aus.
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Hinzu kommt, daß, und dies ist bei allen Wälzlagern der Fall, die
beim Einführen von neuem Schmierfett unter Fettdruck gesetzt werden, sich das im
Wälzlager befindkche Fett beim Umlaufen der Teile erwärmt, so daß ein Teil des im
Wälzlager vorhandenen Fettes über die Abdichtelemente austritt. Dadurch entsteht
bei der Abkühlung während des Stillstandes der Teile ein Sog, der auf die Dichtelemente
einwirkt und Fett, Staub, Schmutzwasser oder auf der Innenseite des Wälzlagers vorhandenes
Schwitzwasser in den Raum einsaugt, in diem das Wälzlager angeordnet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten
Abdichtungen zu vermeiden.
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Ausgegangen wird von der oben beschriebenen, bekannten Anordnung,
bei der eine mit der Welle umlaufende, ebene Scheibe und eine feststehende, konisch
verformte Scheibe vorgesehen war, welche so gestaltet und angeordnet war, daß ihre
dem Wälzlager abgewandte, den kleinsten Durchmesser aufweisende Ringfläche die der
Fettzuführung dienende Bohrung so abteilt, daß der größte Teil des neu zugeführten
Siumierfettes dem Wälzlager unmittelbar zugeführt, der kleinere Teil des Schmierfettes
über die dem Wälzlager abgewandten Räume nach außen abgeführt wird.
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Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, das der Lagerstelle zuzuführende
Schmierfett nur in geringem Umfang zur Schmierung des oder der Wälzlager heranzuziehen,
und das Schmierfett dazu zu benutzen, das Wälzlager nach außen abzudichten. Dies
kann man dadurch erreichen, daß die das Wälzlager abdeckende Scheibe so gestaltet
und angeordnet wird, daß beim Zuführen des Fettes der kleinere Teil. desselben ium
Wälzlager, dér größere Teil den dem Wälzlager abgewandten, nach außen zu angeordneten
Räumen zugeführt wird. Die Abdichtung des Wälzlagers kann wesentlich verbessert
werden, wenn man vor der das Wälzlager abdeckenden Scheibe ein elastisches, im mittleren
Bereich konisch gestaltetes Dichtelement anordnet, dessen Kegelspitze dem Wälzlager
abgewandt ist und dessen Querschnitt iu Richtung auf die Kegelspitze zu abnimmt.
Während die das Wälzlager abdeckende Scheibe die Lagerwelle mit Spiel umfaßt, liegt
das elastische Dichtelement mit seiner inneren
Ringfläche auf der
Lagerwelle bzw. deren Achsstummel auf. Da dieses Spiel somit verhältnismäßig klein
ist, wffd beim Einführen von neuem Schmiierfett in die Lagerräume Fett eber am Lager
ende austreten, ehe durch Fettzufuhr zum Lager in diesem ein Fettdruck auftritt.
Außerdem werden Staub- und Schmutzteile, die mit dem neu einzuführenden Schmierfett
eventuell mitgerissen werden, durch das geringe Spiel zwischen der konisch verformten
Scheibe und der Welle zurückgehalten, gelangen also nicht in die Wälzlager hinein.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Sie zeigt einen Teilschnitt durch das eine Ende einer Förderbandtragrolle mit ihrem
Lager.
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Die beiden Enden des hohlzylindrischen Rollenkörpers I werden durch
je ein topfartiges Teil 2 abgeschlossen, die mit dem Körper I fest, z. B. durch
Schweißung verbunden sind. Die beiden Teile 2 einer Tragrolle stehen außerdem über
ein Rohr 3 miteinander in fester Verbindung, beispielsweise dadurch, daß beide Teile
an der Stelle 4 miteinander verschweißt sind. Man kann die beiden Teile auch miteinander
verschrauben und in geeigneter Weise gegen Lösen sichern.
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Mittels je eines Wälzlagers' 5 ist die Tragrolle 1, 2, 3 auf der
sie durchdringenden Welle 6 gelagert. An ihren beiden Enden ist die Welle 6 mit
zweckmäßigerweise parallel zueinander verlaufenden Flächen 7 versehen, so daß die
Welle zwischen nicht dargestellte Lagerböcke eingesetzt werden kann. Die Welle kann
eine durchgehende Bohrung 8 aufweisen. Quer zur Bohrung 8 ist mindestens eine weitere
Bohrung g vorgesehen, die am Umfang des Achsstummels IO mündet. Die Bohrung 8 wird
an ihren beiden Enden durch je eine Schraube ii oder je einen Schmiernippel abgeschlossen.
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Im Ausführungsbeispiel legt sich der Innenring 5' gegen eine Fläche
12 der Welle 6, der Außenring 5" gegen eine Fläche I3 des topfartigen Teiles 2 an.
Der kleinste Durchmesser des topfartigen Teiles; 2 ist größer gewählt als der Außen
durchmesser der Welle 6, so daß das im Wälzlager 5 vorhandene Schmierfett gegebenenfalls
zwischen dem topfartigen Teil 2 und der Welle 6 in den Raum 14 zwischen der Welle
und dem Rohteil 3 austreten kann.
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Nach dem Einsetzen des Wälzlagers 5 wird auf den Achsstummel IO ein
Ring I5 aufgeschoben.
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Dieser Ring 15 sitzt auf dem Achsstummel IO fest.
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Der Ring weist eine Ausdrehung I6 auf. Weiterhin ist eine Bohrung
I7 vorgesehen. Die Ausdrehung wird so angeordnet, daß man das über die Bohrungen
8, 9 zuzuführende Schmiermittel über die Bohrung I7 in den Raum vor dem Wälzlager
5 einpressen kann.
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Eine Scheibe I8, dle im Bereich ihres kleinsten Durchmessers konisch
verformt ist, wird so über den Achsstummel IO in das topfförmige Teil 2 eingeschoben,
daß seine ebene Fläche am Außenring 5" des Wälzlagers 5 anliegt, d. h. der Konus
ist vom Wälzlager weg gerichtet. Der kleinste Innendurchmesser der Scheibe r8 ist
nur unwesentlich größer als der Außendurchmesser des Ringes 15 und der Konus so
gestaltet, daß die innere Ringfläche der Scheibe I8 nur einen sehr geringen Teil
der Bohrung I7 abdeckt. Zweckmäßiger ist es jedoch, den Konus so zu gestalten, daß
die innere Ringfläche der Scheibe I8 die Bohrung I7 nicht abdeckt.
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In das topfartige Teil 2 wird dann ein elastisches Element 19 aus
Gummi oder einem entsprechenden, ähnlichen Werkstoff eingeschoben. Das Dichtelement
19 ist im Bereich des kleinsten Durchmessers konisch gestaltet, und zwar zweckmäßigerweise
so, daß der Querschnitt des Dichtelementkonus in Richtiirig auf die gedachte Kegelspitze
zu abnimmt. Zwischen dem Konus der Scheibe I8 und dem Konus des Dichtelementes 19
bildet sich dann ein Raum, in den das über die Bohrung I7 zugeführte Schmierfett
gelangt. Das Dichtelement 19 dichtet diesen Raum 20 ab. Weiterhin wird auf den Achsstummel
IO eine mit einem Nabenteil 21 versehene Scheibe 22 fest aufgeschoben und die topfartige
Ausdrehung dann durch einen Deckel abgeschlossen, der im Ausführungsbeispiel der
Fig. I aus einem topfartigen Teil 23 und einer Scheibe 24 besteht. Die Scheibe 24
wird mit dem topfartigen Teil2 beispielsweise durch Sdhrauben25 verbunden.
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Durch Anordnung der Abdeckscheiben 22, 23, 24 wird nach Einpressen
von Schmierfett ein Fettpolster gebildet, das das Eindringen von Schmutz und Wasser
vermindert. Da durch die Gestaltung der einzelnen Teile ein solches Lager in regelmäßigen
Abständen geschmiert werden kann, ohne daß Gefahr besteht, daß durch diese Schmierung
Nachteile für das Lager entstehen, dringt praktisch kein Staub, Schmutzwasser od.
dgl. in den Raum ein, in dem das elastische Dichtelement angeordnet ist. Das Dichtelement
ist also ständig nur mit Fett umgeben, so daß die Berührungsfläche zwischen dem
Ring 15 und dem Dichtelement 19 geschmiert ist, wodurch der Reibungskoeffizient
verringert wird. Der zwischen dem Teil 22 und dem Teil 23 sich ergebende Spalt ist
der einzige schädliche Raum der Dichtung. Das beim Schmieren durch diesen austretende
Fett bildiet vor diesem Spalt ein weiteres Fettpolster. Auch dann, wenn Fett beim
Spalt zwischen den Teilen 21 und 23, 24 nach außen entweicht, wird der verbliebene
Rest durch die Zentrifugalwirkung nach außen getrieben und deckt den schädlichen
Raum zwischen den Teilen 22 und 23 ab. Dringt Schmutz, Staub od. dgl. in den Raum
zwischen den Abdeckscheiben 22, 23 ein, so wird der Staub, Schmutz od. dgL aus dem
Raum wieder entfernt, sowie dem Lager neues Schmierfett zugeführt wird. Da die konische
Ringscheibe I8 so angeordnet ist, daß ein Teil ihrer den Achsstummel IO umfassenden
RingfLäche außerhalb der Fettzufuhröffnung liegt und das Spiel zwischell den Teilen
15 und I8 an dieser Stelle gering ist, wird erreicht, daß eventuell durch die Bohrung
g zugeführtes Fett, das Staub oder Schmutz enthält, filtriert wird. Staub oder Schmutzteilchen
werden also dem Wälzlager ferngehalten und nach außen
abgeführt,
da infülge der konischen Gestaltung des elastischen. Dichtelementes solche Teile
am Dicihtelement nicht hängenbleiben können.