WO2010012435A1 - Rolle - Google Patents

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    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/18—Means for guiding or supporting belts, ropes, or chains
    • F16H7/20—Mountings for rollers or pulleys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C13/00—Rolls, drums, discs, or the like; Bearings or mountings therefor
    • F16C13/006—Guiding rollers, wheels or the like, formed by or on the outer element of a single bearing or bearing unit, e.g. two adjacent bearings, whose ratio of length to diameter is generally less than one
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C23/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for aligning or positioning
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
    • F16C2361/63—Gears with belts and pulleys

Definitions

  • the invention relates to a role.
  • Rollers are known from the prior art, for example, whose rotatably mounted outer casing serves for example for deflecting or guiding a self-contained belt. It is the goal to keep the wear of the belt and reel as low as possible.
  • An object of the invention is therefore to provide an improved role, with the simple and thus cost structure of the role especially long service life can be achieved.
  • a roll includes the following features: a hollow body whose outer shell forms the rolling surface of the roll,
  • the contemplated for abutting faces of mounting and support member are mutually dome-shaped, so that an inclination angle of the axis of rotation of the hollow body relative to the main axis of the fastener is adjustable, - extending through the cavity of the support member through, approximately in the middle of at the other axial end of the carrier element, the carrier element can be fixed with a fixable on the rod fixing means in a selected angle of inclination relative to the fastener element, dome-shaped end side of the fastener fastened to the fastener
  • the other end face of the carrier element is likewise dome-shaped and the fixing means or an intermediate element which can be arranged between the fixing means and the carrier element is designed with a matching dome-shaped end face, and the one of the end faces of the carrier element is concave and the other convex.
  • the outer surface of the hollow body forming the rolling surface is formed so as to be angularly adjustable with respect to the fastening element, a uniform loading of the belt and roller in the sense of a long service life can be advantageously achieved by a corresponding angular adjustment, wherein the dome-shaped design of the fastening and support element
  • a simple and thus comparatively inexpensive to produce Winkelverstelltelltechnik for the role is created. Because a storage between see hollow body and support member must have no or only a very small Winkeleinsteilberry - the actual Winkelein monokeit is indeed realized between support and fastener - can continue to come advantageously with low-cost rolling bearings, such as radial ball bearings.
  • the inventive roller may also be considered as Roller outside a belt system and / or used as a support or cam roller.
  • the figure shows an exemplary embodiment of the invention, a longitudinal section through a roller.
  • the roller comprises a hollow cylinder-like hollow body 10, on the outer shell, for example, a belt is guided, which belongs to a Briefsortier- and / or -Verteilerstrom.
  • the roller further comprises a cylinder-like fastening element 21 along the main axis 29 with a hexagonally shaped outer shell, wherein on the lower end side of the fastening element 21 in the axial direction a threaded bore is provided, via which the fastening element 21 is firmly connected to its installation environment.
  • the fastening element 21 is formed dome-like inwardly cambered. Approximately in the middle of the dome-shaped end face is fastened with the fastening element 21 in the direction of the main axis 29 extending, at least at its longitudinal ends formed with a thread Boi zen 22.
  • the bolt 22 is firmly screwed into the fastening element 21 and additionally secured by suitable measures against loosening, for example by a cohesive bonding.
  • the bolt 22 and the fastening element 21 can also be connected to one another in a different way, but in principle may also be formed integrally with one another and with the same material.
  • the bolt 22 is enclosed by a hollow-cylinder-like carrier element 24, which is formed at the lower axial end with a flange-like projection and the lower end side bulged according to the dome-shaped end side of the fastening element 21 to dome-shaped axially outward is.
  • the carrier element 24 is formed with a dome-shaped end side, which is inserted axially inward, so that after an intermediate washer 26 has been fitted to the carrier element 24 with a matching calotte-shaped outwardly bulging end face, the carrier element 24 can be f ⁇ xierbar by means of a screwed onto the upper thread of the bolt nut 22 27 with a predetermined inclination of a rotation axis 19 of the roller relative to the main axis 29 of the fastener 21 f ⁇ xierbar.
  • the intermediate plate 26 is available for example as a standard standard component.
  • the two dome-shaped regions are formed such that their radii have a common, lying on the main axis 29 of the fastener 21 midpoint.
  • the axial length of the bolt 22 and support member 24 and the diameter of the bolt 22 and the inner diameter of the support member 24 are chosen such that the axis of rotation 19 of the hollow body 10 by an inclination angle ⁇ in a range of about +/- 3 ° relative to the Main axis 29 of the fastener 21 is angularly adjustable.
  • the hollow body 10 of the roller is connected via two radial ball bearings 31 and 32 with the carrier element 24.
  • the outer shells of the two outer rings of the ball bearings 31 and 32 abut the inner shell of the hollow body 10.
  • the upper end face of the outer ring of the upper ball bearing 31 and the lower end face of the outer ring of the lower ball bearing 32 are axially secured in the hollow body 10, each with a snapped into a corresponding groove on the inner surface of the hollow body 10 circlip.
  • the inner shells of the inner rings of the two ball bearings 31 and 32 bear against the outer casing of the carrier element 24.
  • the inner ring of the lower ball bearing 32 rests with its lower end face on the paragraph formed by the support member 24 and the upper end side of the inner ring of the upper ball bearing 31 is axially secured with a locking ring which is inserted into a correspondingly formed on the outer surface of the support member 24 groove ,
  • the both inner rings axially reinforced resonatedes spring element 35 is arranged, whereby a backlash-free training of storage is achieved with advantage.
  • the ball bearings 31 and 32 comprise in known manner between their outer and inner rings arranged sealing washers for sealing a space containing the balls, wherein the balls are arranged guided in a cage.
  • the roller In the upper region of the hollow body 10 is further closed by a lid 15, wherein the lid 15 is in turn formed with a likewise closable opening through which the nut 27 is accessible.
  • the roller can be made corrosion-resistant, for example by using stainless steel materials.
  • ball bearings In other embodiments, of course, other types of rolling bearings can be used as ball bearings, it is for example also possible to form the nut and the washer in one piece, attach the bearings differently and / or at least form part of the storage in one piece with other elements.

Landscapes

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Abstract

Eine Rolle beinhaltet folgende Merkmale: Ein Hohlkörper (10), dessen Außenmantel die Abrollfläche der Rolle bildet, - ein hohlzylinderartiges Trägerelement (24), mit dem der Hohlkörper (10) drehbar verbunden ist, ein sich axial entlang einer Hauptachse (29) erstreckendes Befestigungselement (21), mit dem das Trägerelement (24) fest verbindbar ist, die zum Aneinanderanliegen vorgesehenen Stirnseiten von Befestigungs- und Trägerelement (21, 24) sind zueinander passend kalottenartig ausgebildet, so dass ein Neigungswinkel (a) der Rotationsachse (19) des Hohlkörpers (10) gegenüber der Hauptsachse (29) des Befestigungselements (21) einstellbar ist, eine sich durch die Höhlung des Trägerelements (24) hindurch erstreckende, in etwa in der Mitte der kalottenförmigen Stirnseite des Befestigungselements (21) am Befestigungselement (21) befestigbare Stange (22), wobei am anderen axialen Ende des Trägerelements (24) das Trägerelement (24) mit einem auf der Stange (22) befestigbaren Fixiermittel (27) in einem gewählten Neigungswinkel (a) gegenüber dem Befestigungselement (21) f?xierbar ist, die andere Stirnseite des Trägerelements (24) ist ebenfalls kalottenförmig und das Fixiermittel (27) oder ein zwischen dem Fixiermittel (27) und dem Trägerelement (24) anordenbares Zwischenelement (26) ist mit einer dazu passenden kalottenförmigen Stirnseite ausgebildet, und die eine der Stirnseiten des Trägerelements (24) ist konkav und die andere konvex ausgebildet.

Description

B e s c h r e i b u n g
Rolle
Die Erfindung betrifft eine Rolle.
Aus dem Stand der Technik sind beispielsweise Rollen bekannt, deren drehbar gelagerter Außenmantel beispielsweise dem Umlenken oder Führen eines in sich geschlossenen Riemens dient. Dabei ist es Ziel, den Verschleiß von Riemen und Rolle möglichst gering zu halten.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Rolle zu schaffen, mit der bei einfachem und damit kostengünstigem Aufbau der Rolle insbesondere lange Gebrauchsdauern erzielbar sind.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Gemäß Anspruch 1 beinhaltet eine Rolle folgende Merkmale: - Ein Hohlkörper, dessen Außenmantel die Abrollfläche der Rolle bildet,
- ein hohlzylinderartiges Trägerelement, mit dem der Hohlkörper drehbar verbunden ist,
- ein sich axial entlang einer Hauptachse erstreckendes Befestigungselement, mit dem das Trägerelement fest verbindbar ist,
BESTÄTIGUNQ3KORE - die zum Aneinanderanliegen vorgesehenen Stirnseiten von Befestigungs- und Trägerelement sind zueinander passend kalottenartig ausgebildet, so dass ein Neigungswinkel der Rotationsachse des Hohlkörpers gegenüber der Hauptsachse des Befestigungselements einstellbar ist, - eine sich durch die Höhlung des Trägerelements hindurch erstreckende, in etwa in der Mitte der kalottenförmigen Stirnseite des Befestigungselements am Befestigungselement befestigbare Stange, wobei am anderen axialen Ende des Trägerelements das Trägerelement mit einem auf der Stange befestigbaren Fixiermittel in einem gewählten Neigungswinkel gegenüber dem Befestigungselement fixier- bar ist,
- die andere Stirnseite des Trägerelements ist ebenfalls kalottenförmig und das Fixiermittel oder ein zwischen dem Fixiermittel und dem Trägerelement anorden- bares Zwischenelement ist mit einer dazu passenden kalottenförmigen Stirnseite ausgebildet, und - die eine der Stirnseiten des Trägerelements ist konkav und die andere konvex ausgebildet.
Dadurch, dass der die Abrollfläche bildende Außenmantel des Hohlkörpers sozusagen winkeleinstellbar gegenüber dem Befestigungselement ausgebildet ist, lässt sich durch eine entsprechende Winkeleinstellung mit Vorteil eine gleichmäßige Belastung von Riemen und Rolle im Sinne einer langen Gebrauchsdauer erzielen, wobei durch die kalottenförmige Ausbildung von Befestigungs- und Trägerelement mit Vorteil eine einfache und damit vergleichsweise kostengünstig herstellbare Winkelverstellmöglichkeit für die Rolle geschaffen ist. Weil dadurch eine Lagerung zwi- sehen Hohlkörper und Trägerelement keine oder nur eine sehr geringe Winkeleinsteilbarkeit aufweisen muss - die eigentliche Winkeleinstellbarkeit wird ja zwischen Träger- und Befestigungselement realisiert - können weiterhin mit Vorteil kostengünstige Wälzlager, beispielsweise Radialrillenkugellager zum Einsatz kommen. In anderen Ausführungsformen kann die erfindungsgemäße Rolle natürlich auch als Laufrolle außerhalb eines Riemensystems und/oder als Stütz- oder Kurvenrolle eingesetzt werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschrieben Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figur.
Die Figur zeigt als ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung einen Längsschnitt durch eine Rolle. Dabei umfasst die Rolle einen hohlzylinderartigen Hohlkörper 10, auf dessen Außenmantel beispielsweise ein Riemen geführt ist, der einer Briefsortier- und/oder -Verteileranlage zugehört. Die Rolle umfasst weiter ein entlang der Hauptachse 29 zylinderartiges Befestigungselement 21 mit einem sechskantartig ausgebildeten Außenmantel, wobei an der unteren Stirnseite des Befestigungselements 21 in axialer Richtung eine Gewindebohrung vorgesehen ist, über die das Befestigungselement 21 mit seiner Einbauumgebung fest verbindbar ist.
An der oberen Stirnseite ist das Befestigungselement 21 nach innen hin kalottenartig eingebaucht ausgebildet. In etwa in der Mitte der kalottenartigen Stirnseite ist mit dem Befestigungselement 21 ein sich in Richtung der Hauptachse 29 erstreckender, wenigstens an seinen Längsenden mit einem Gewinde ausgebildeter BoI- zen 22 befestigt. Dabei ist der Bolzen 22 in das Befestigungselement 21 fest eingeschraubt und zusätzlich durch geeignete Maßnahmen gegen ein Losdrehen gesichert, beispielsweise durch ein stoffschlüssiges Verbinden. In anderen Ausführungen können der Bolzen 22 und das Befestigungselement 21 natürlich auch anders miteinander verbunden, aber auch prinzipiell zusammen einstückig und material- einheitlich ausgebildet sein.
Der Bolzen 22 ist dabei von einem hohlzylinderartigen Trägerelement 24 umschlossen, das am unteren axialen Ende mit einer flanschartigen Auskragung ausgebildet ist und dessen untere Stirnseite entsprechend passend zu der kalottenförmigen Stirn- seite des Befestigungselements 21 nach axial außen hin kalottenförmig ausgebaucht ist. Am oberen axialen Ende ist das Trägerelement 24 mit einer nach axial innen hin eingebauchten, kalottenartigen Stirnseite ausgebildet, so dass nach einem Aufsetzen einer Zwischenscheibe 26, die zum Trägerelement 24 hin mit einer passenden kalot- tenförmig nach außen ausgebauchten Stirnseite ausgebildet ist, das Trägerelement 24 mittels einer auf das obere Gewinde des Bolzen 22 aufschraubbaren Mutter 27 mit einer vorgebbaren Neigung einer Rotationsachse 19 der Rolle gegenüber der Hauptachse 29 des Befestigungselements 21 fϊxierbar ist. Die Zwischenscheibe 26 ist dabei beispielsweise als ein genormtes Standardbauteil erhältlich.
Die beiden kalottenförmigen Bereiche sind dabei derart ausgebildet, dass deren Radien einen gemeinsamen, auf der Hauptachse 29 des Befestigungselements 21 liegenden Mittelpunkt aufweisen. Die axiale Länge von Bolzen 22 und Trägerelement 24 sowie der Durchmesser des Bolzens 22 und der Innendurchmesser des Trägerelements 24 sind dabei derart gewählt, dass die Rotationsachse 19 des Hohlkörpers 10 um einen Neigungswinkel α in einem Bereich von ca. +/-3° gegenüber der Hauptachse 29 des Befestigungselements 21 winkeleinstellbar ist.
Der Hohlkörper 10 der Rolle ist über zwei Radialrillenkugellager 31 und 32 mit dem Trägerelement 24 verbunden. Dazu liegen die Außenmäntel der beiden Außen- ringe der Kugellager 31 und 32 am Innenmantel des Hohlkörpers 10 an. Die obere Stirnseite des Außenrings des oberen Kugellagers 31 und die untere Stirnseite des Außenrings des unteren Kugellagers 32 sind mit jeweils einem in eine entsprechende Nut am Innenmantel des Hohlkörpers 10 eingeschnappten Sicherungsring axial im Hohlkörper 10 gesichert. Die Innenmäntel der Innenringe der beiden Kugellager 31 und 32 liegen am Außenmantel des Trägerelements 24 an. Der Innenring des unteren Kugellagers 32 liegt dabei mit seiner unteren Stirnseite an dem vom Trägerelement 24 gebildeten Absatz an und die obere Stirnseite des Innenrings des oberen Kugellagers 31 ist mit einem Sicherungsring axial gesichert, der in eine am Außenmantel des Trägerelements 24 entsprechend ausgebildete Nut eingesetzt ist. Zwischen den beiden Innenringen der beiden Kugellager 31 und 32 ist ferner ein die beiden Innenringe axial auseinanderdrückendes Federelement 35 angeordnet, wodurch mit Vorteil eine spielfreie Ausbildung der Lagerung erzielt ist. Die Kugellager 31 und 32 umfassen dabei in an sich bekannter Weise zwischen ihren Außen- und Innenringen angeordnete Dichtscheiben für ein Abdichten eines die Kugeln beinhaltenden Raums, wobei die Kugeln in einem Käfig geführt angeordnet sind.
Im oberen Bereich ist der Hohlkörper 10 weiterhin durch einen Deckel 15 verschließbar, wobei der Deckel 15 wiederum mit einer ebenfalls verschließbaren Öffnung ausgebildet ist, über die die Mutter 27 zugänglich ist. In einer Ausfuhrungs- form kann die Rolle beispielsweise durch Einsatz von Edelstahlmaterialien korrosionsbeständig ausgebildet sein.
In anderen Ausfuhrungsformen können natürlich auch andere Wälzlagertypen als Kugellager eingesetzt werden, es ist beispielsweise auch möglich, die Mutter und die Zwischenscheibe einstückig auszubilden, die Lager anders zu befestigen und/oder wenigstens Teile der Lagerung auch einstückig mit anderen Elementen auszubilden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Rolle
Rolle, beinhaltend folgende Merkmale:
- Ein Hohlkörper (10), dessen Außenmantel die Abrollfläche der Rolle bildet,
- ein hohlzylinderartiges Trägerelement (24), mit dem der Hohlkörper (10) drehbar verbunden ist,
- ein sich axial entlang einer Hauptachse (29) erstreckendes Befestigungs- element (21), mit dem das Trägerelement (24) fest verbindbar ist,
- die zum Aneinanderanliegen vorgesehenen Stirnseiten von Befestigungsund Trägerelement (21, 24) sind zueinander passend kalottenartig ausgebildet, so dass ein Neigungswinkel (α) der Rotationsachse (19) des Hohlkörpers (10) gegenüber der Hauptsachse (29) des Befestigungselements (21) einstellbar ist,
- eine sich durch die Höhlung des Trägerelements (24) hindurch erstreckende, in etwa in der Mitte der kalottenförmigen Stirnseite des Befestigungselements (21) am Befestigungselement (21) befestigbare Stange (22), wobei am anderen axialen Ende des Trägerelements (24) das Trägerelement (24) mit einem auf der Stange (22) befestigbaren Fixiermittel (27) in einem gewählten Neigungswinkel (α) gegenüber dem Befestigungselement (21) fixierbar ist,
- die andere Stirnseite des Trägerelements (24) ist ebenfalls kalottenförmig und das Fixiermittel (27) oder ein zwischen dem Fixiermittel (27) und dem Trägerelement (24) anordenbares Zwischenelement (26) ist mit einer dazu passenden kalottenförmigen Stirnseite ausgebildet, und - die eine der Stirnseiten des Trägerelements (24) ist konkav und die andere konvex ausgebildet.
2. Rolle nach Anspruch 1, wobei eine Länge von Stange (22) und Trägerelement (24) und/oder ein Durchmesser der Stange (22) und ein Innendurchmesser des Trägerelements (24) derart gewählt sind, dass ein Neigungswinkel (α) zwischen +/-3° einstellbar ist.
3. Rolle nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die kalottenförmigen Bereiche derart ausgebildet sind, dass deren Radien einen gemeinsamen, auf der Hauptachse (29) des Befestigungselements (21) liegenden Mittelpunkt aufweisen.
4. Rolle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Trägerelement (24) über eine Wälzlagerung mit dem Hohlkörper (10) verbunden ist.
5. Rolle nach Anspruch 4, wobei die Wälzlagerung zwei Radialrillenkugellager (31, 32) umfasst.
6. Rolle nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei zwischen den beiden Innenringen zweier Wälzlager eine die Innenringe auseinanderdrückende Feder (35) angeordnet ist.
7. Rolle nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei wenigstens einer der Außenringe und/oder Innenringe eines Wälzlagers über einen in eine entsprechende Nut in der Höhlung des Hohlkörpers (10) und/oder am Außenmantel des Trägerelements (24) eingebrachten Sicherungsring axial gesichert ist.
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