DE2619335A1

DE2619335A1 - Anordnung zur abdichtung von lagern, insbesondere von waelzlagern an foerderbandtragrollen, vorzugsweise des untertagebetriebes

Info

Publication number: DE2619335A1
Application number: DE19762619335
Authority: DE
Inventors: Herbert Otto
Original assignee: Erley & Boenninger Masch
Current assignee: Erley & Boenninger Masch
Priority date: 1976-04-30
Filing date: 1976-04-30
Publication date: 1977-11-17
Also published as: DE2619335C2

Description

Anordnung zur Abdichtung von Lagern, insbesondere von
Wälzlagern an Förderbandtragrollen, vorzugsweise des Untertagebetriebe Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Abdichtung von Lagern, insbesondere von Wälzlagern an Förderbandtragrollen, vorzugsweise des Untertagebetriebes mit querstehender Achse und umlaufenden Rollenkörper, der an seinen beiden Enden je eine Abschlußkappe zum Verschließen einer Fettkammer aufweist, welche einen mit dem Rollenkörper drehenden Flächendichtring, der sich auf dem betreffenden Rollenlager abstützt und einen stehenden Lippenring mit einer auf dem Flächendichtring laufenden Dichtlippe aufweist.
Insbesondere beim Einsatz von Förderbandtragrollen im Untertagebetrieb muß mit Betriebsbedingungen gerechnet werden, welche durch die Anwesenheit von Feinstaub, Wasser und aggressiven Flüssigkeiten gekennzeichnet sind. Die empfindlichen, meistens durch wertvolle Kugellager verwirklichten Lager des Rollenkörpers müssen gegen das Eindringen dieser Substanzen und grober Schmutzteilchen geschützt werden. Dabei werden lange Rollenlaufzeiten trotz erheblicher Belastungen der Förderbandtragrolle verlangt.
Die Fettkammer hat die groben Schmutzteilchen, Feinstaub, Wasser und agressive Flüssigkeiten daran zu hindern, in das Lager einzudringen. Die Abschlußkappe schließt die Fettkammer nach außen ab und sorgt außerdem dafür, daß sich der Rollenkörper nicht über die Achse nach außen über das maximal vorgesehene Axialspiel hinausverschieben kann. Der Flächendichtring stützt die Abschlußkappe ab und bildet außerdem die Lauffläche für die auf dem stehenden Lippenring angeordnete Dichtlippe. Dieser Lippenring dichtet die Achse gegen die Fettkammer ab.
Die Anordnungen sind bekannt (DT-GM 7 140 003). Bei der bekannten Anordnung wird die Abschlußkappe von einem Federring festgehalten, welcher sich in einer Nut im Rollenkörper befindet und sich auf der Stirnkante der Abschlußkappe abstützt. Andererseits befindet sich in der inneren Stirnseite der Abschlußkappe eine schwalbenschwanzförmige Ausnehmung, in die eine entsprechende Kegelfläche auf der Stirnseite des Flächendichtringes eingreift. Schließlich ist bei der bekannten Anordnung die Dichtlippe als radialer Flansch ausgebildet, der sich auf dem Teil der Stirnseite des Flächendichtringes abstützt, welcher sich an die Kegelfläche anschließt.
Nachteilig wirkt sich bei dieser Anordnung die Befestigung mit dem Abschlußfederring aus. Ein solcher Federring ist verhältnismäßig schwierig richtig anzubringen, so daß sich ein relativ großer Montageaufwand ergibt. Andererseits führt erfahrungsgemäß bereits eine relativ geringe axiale Belastung des Rollenkörpers zu einem übermäßigen Axialspiel, das seinerseits für einen vorzeltigen Verschleiß der Kugel-lager verantwortlich ist. Insbesondere kann bei übermäßigem Axialspiel die Anlage der beschriebenen Dichtlippe des Lippenringes an den Flächendichtring nicht mehr gewährleistet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Anordnung der eingangs bezeichneten Art die Rückstellkräfte, welche bei axialen Belastungen des Rollenkörpers wirksam werden, zu vergrößern und den Montageaufwand zu senken.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an der Abschlußkappe ein Außenflansch zur Abstützung auf einer radialen Gegenfläche des drehenden Rollenkörpers und an der gegenüberliegenden Stirnseite eine Kegelfläche für eine von innen nach außen verlaufende Abstützfläche auf der zugeordneten Stirnseite des Flächendichtringes als federringlose Axialbefestigung des Rollenkörpers auf der Achse an beiden Seiten der Förderbandtragrolle angeordnet ist.
An die Stelle des bisher benutzten Federringes tritt der Außenflansch. Außerdem ersetzt die Kegelfläche die bisher benutzte schwalbenschwanzförmige Ausnehmung.
Beim Einpressen der Abschlußkappe wird durch das Einrasten des Außenflansches auf der Gegenfläche des drehenden Rollenkörpers eine axiale Spannung der Abschlußkappe erzeugt, welche sich an der Kegelfläche dadurch auswirkt, daß der Flächendichtring über seine der Kegelfläche zugeordnete Abstützfläche von innen gegen den Rollenkörper getrieben wird.
Dadurch kann der bisher vorgesehene Federring entfallen.
Der Fortfall des Federringes führt zu der gewünschten Senkung des Montageaufwandes und hat außerdem zur Folge, daß bei relativ hohen Axialdruckkräften ein minimales Axialspiel nicht überschritten wird. Denn die Rückstellkräfte der aus Kunststoff, beispielsweise aus Polyamid bestehenden Abschlußkappe sind so erheblich, daß sie die erhöhten Rückstellkräfte ergeben.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Abschiußkappe eine Feder- und Dampfungsfunktion entwickelt, welche sich nicht nur beim Umlauf des Rollenkörpers vorteilhaft auswirkt, sondern auch geringe Fertigungsungenauigkeiten ausgleichen kann. Die Montage ist wesentlich einfacher, weil das Einbringen des Federringes in die Nute entfällt.
Mane kann die über den Außenflansch aufzubringenden Kräfte durch eine geeignete Formgebung der Abschlußkappe an dieser Stelle vergrößern. Deswegen ist gemäß einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß der Außenflansch an einer außen abgeschrägte, äußere Schrägfläche auf seiner äußeren Stirnseite und einer auf seinem axialen Teil angebrachte, nach innen konvergierende Kegelfläche als Übergang in einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt aufweist, an dessen innerer Stirnseite die sich auf dem Flächendichtring abstützende Kegelfläche angeordnet ist.
Eine weitere Materialvermehrung an dem relativ hochbelasteten Außenflansch ergibt sich bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der zwischen der äußeren Stirnfläche des Außenflansches ein zylindrischer Abschnitt der Abschlußkappe als Übergang in die Kegelfläche vorgesehen ist.
Hauptsächlich als Montageerleichterung ist eine ringförmige Nut in der äußeren Stirnseite der Abschlußkappe vorgesehen, welche den Außenflansch begrenzt. In diese Nut läßt sich ein Werkzeug einsetzen, das die Finger der Arbeitskraft schont, die mit der Montage der Rolle beschäftigt ist.
Diese Nut weist gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung nach innen konvergierende Radialflächen und einen abgerundeten Boden auf, um das Einsetzen des betreffenden Werkzeuges zu erleichtern.
Vorzugsweise und gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird audie zur Abstützung auf dem Flächendichtring dienende Kegelfläche der Abschlußkappe mit einer in die innere Stirnseite der Abschlußkappe eingebrachten Nut begrenzt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die radial innere Begrenzungsfläche dieser Nut so ausgebildet, daß sie über die Stirnseite vorspringt und eine Dichtlippe bildet, die sich auf die Stirnseite des Flächendichtringes aufleat. Hierdurch wird einerseits dem Abgleiten der Kegelfläche der Abschlußkappe auf der ihr entsprechenden Schrägfläche des Flächendichtringes entgegengewirkt, so daß sich die Radialkräfte vergrößern, welche den Flächendichtring dem sich drehenden Rollenkörper anlegen und andererseits wird eine durchaus erwünschte weitere Abdichtung der Fettkammer erzielt.
Diese sich bei eingepreßter Abschlußkappe verformende Dichtlippe liegt bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in einer in der äußeren Stirnseite des Flächendichtringes angebrachten Vertiefung. Diese Vertiefung dient zur Begrenzung einer Gegenfläche für den Lippendichtring, auf der sich dessen Dichtlippe abstützt.
Es empfiehlt sich nun, die Dichtlippe mit einer bestimmten und im wesentlichen von der Vorspannung der Abschlußkappe unabhängigen Vorspannkraft gegen den Flächendichtring zu pressen, weil dann die Dichtwirkung auch während des Axialspieles des Rollenkörpers auf der Achse erhalten bleibt.
Zu diesem Zweck ist vorgesehen, daß die Dichtlippe über einer Rollmembrane mit einem auf der Achse festen Ring verbunden ist. Die Rollmembrane ermöglicht es der Dichtlippe, sich axial und radial zu bewegen und dadurch auf der vorgesenenen Gegenfläche des Flächendichtringes zu laufen. Sie verhindert das Eindringen von Schmutz, weil die Dichtlippe sich unter dem Einfluß der Fliehkraft bei rotierender Rolle bewegen kann.
Zur Erleichterung der Montage können auch am Lippenring Maßnahmen getroffen werden. Deswegen ist gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung an dem Lippenring zwischen der Rollmembrane und der Dichtlippe ein radial nach außen vorspringender Flansch vorgesehen.
Die Einzelheiten, weiteren Merkmale und andere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnung. Die Zeichnung zeigt in abgebrochener Darstellung und unter Fortlassung aller für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Einzelheiten die an einem Rollenende getroffene Anordnung zur Abdichtung des an diesem Rollenende vorgesehenen und allgemein mit 1 bezeichneten Wälzlagers. Die entsprechende Anordnung befindet sich am anderen Rollenende.
Die Förderbandtragrolle hat eine feststehende Achse 2 mit einem Kragen 3, gegen den sich der Innenring 4 des mit Kugeln 5 als Wälzkörpern bestückten Lagers 1 anlegt. Der Außenring 6 stützt den umlaufenden Rollenkörper 7 ab und hält mit seiner inneren Stirnseite einen Dichtring 9 fest.
Eine Fettkammer 10 wird nach außen von einer eingepreßten Abschlußkappe begrenzt, welche allgemein mit 11 bezeichnet ist. In der Fettkammer 10 befindet sich ein ebenfalls allgemein mit 12 bezeichneter Flächendichtring, der sich auf dem Außenring 6 bei 13 abstützt und bei 14 mit seiner inneren Stirnseite auf dem feststehenden Lagerring 4 läuft. Der Flächendichtring 12 dreht mit dem Rollenkörper 7. Außerdem befindet sich in der Fettkammer 10 ein allgemein mit 15 bezeichneter Lippenring, der eine Dichtlippe 16 aufweist, welche auf der Stirnseite des Flächendichtringes 12 läuft, da der Lippenring auf der stehenden Achse 2 befestigt ist und sich nicht mitdreht.
An der Außenseite der Abschlußkappe 11 befindet sich ein Außenflansch 17, welcher sich auf einer radialen Fläche 18 abstützt. Wie die Zeichnung zeigt, hat der Außenflansch 17 eine nach außen abgeschrägte äußere Schrägfläche 19, die von seiner inneren und im wesentlichen radial verlaufenden Fläche 20 ausgeht. Dadurch ergibt sich bei 21 eine linienförmige Abstützung der Abschlußkappe an der Außenkante der Gegenfläche 18 in dem sich drehenden Rollenkörper 7. Infolgedessen werden an dieser Stelle sehr hohe Spannungen erzeugt.
Die Gegenfläche 18 geht über eine Rundung 22 in eine kegelförmige Übergangsfläche 23 über, die in einer Zylinderfläche 20 endet. Andererseits ist auf der Abschlußkappe 11 zwischen der äußeren Stirnfläche 19 des Außenflansches 17 und einer als Übergang dienenden Kegelfläche 25 ein kurzer zylindrischer Abschnitt 26 vorgesehen. Die Kegelfläche 25 wirkt an einer Zylinderfläche 27, welche im wesentlichen parallel zur Zylinderfläche 24 des Rollenkörpers 7 verläuft.
An der gegenüberliegenden Stirnfläche der Abschlußkappe 11 befindet sich eine Kegelfläche 28 für eine von innen nach außen verlaufende Abstützfläche 29 auf der zugeordneten Stirnseite 40 des Flächendichtringes 12.
Die beschriebenen Teile bilden die Grundbestandteile einer federringlosen Axialbefestigung des Rollenkörpers 7 auf der Achse 2 und befinden sich an beiden Seiten der Förderbandtragrolle.
Der Außenflansch 17 wird von einer ringförmigen allgemein mit 30 bezeichneten Nut begrenzt, welche nach innen konvergierende Begrenzungsflächen 31 und 32 sowie einen abgerundeten Boden 33 besitzt.
Diese Nut 30 dient zum Einsetzen eines Werkzeuges, mit dem die Abschlußkappe in die aus der Zeichnung hervorgehende vorschriftsmäßige Betriebsstellung eingepreßt wird.
Die zur Abstützung auf dem Flächendichtring 12 dienende Kegelfläche 28 endet ihrerseits an einer in die innere Stirnseite der Abschlußkappe 11 eingebrachten Nut 34. Die radial äußere Begrenzungsfläche 35 konvergiert nach innen und der Boden 36 ist ebenso wie der Boden 33 der Nut 30 abgerundet. Die radial innere Begrenzungsfläche 37 springt normalerweise über die innere Stirnseite der Abschlußkappe 11 vor, was durch die strichpunktierte Darstellung bei 38 dargestellt ist. Bei eingepreßter Abschlußkappe verformt sich die Dichtlippe 39 und legt sich der Stirnseite 40 des Flächendichtringes an.
Diese Stirnseite 40 bildet den Boden einer Vertiefung 41 mit trapezförmigem Querschnitt, welche durch eine innere Kegelfläche 42 begrenzt ist. Diese Kegelfläche 42 endet an einer ebenen Stirnfläche 43, welche als Gegenfläche für die Dichtlippe 16 vorgesehen ist.
Diese Dichtlippe sitzt an der Stirnseite eines nach außen vorspringenden Flansches 44, der seinerseits in eine Rollmembrane 45 übergeht, welche die Dichtlippe 16 und den Flansch 44 mit einem auf der Achse 2 festen Ring 46 verbindet.
Im Betrieb ist die Kammer 10 mit Fett gefüllt und die Teile nehmen ihre aus der Zeichnung wiedergegebene Stellung ein. Bei auftretendem Axialspiel kann sich die Dichtlippe 16 radial und axial infolge der Nachgiebigkeit der Rollmembrane 45 bewegen.
Andererseits wird das Axialspiel durch die eingepreßte Abschlußkappe 11 vermindert, die auch den Flansch 47 an der Außenseite des Flächendichtringes 12 nach außen gegen die Zylinderfläche 24 des Rollenkörpers preßt.
Patentansprüche Leerseite

Claims

Patentansprüche: Anordnung zur Abdichtung von Lagern, insbesondere von Wälzlagern an Förderbandtragrollen, vorzugsweise des Untertagebetriebes mit feststehender Achse undumlaufenden Rollenkörper, der an seinen beiden Enden je eine eingepreßte Abschlußkappe zum Verschließen einer Fettkammer aufweist, welche einen mit dem Rollenkörper drehenden Flächendichtring, der sich auf dem betreffenden Rollenlager abstützt und einen stehenden Lippenring mit einer auf dem Flächendichtring laufenden Dichtlippe aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an der Abschlußkappe (11) ein Außenflansch (17) zur Abstützung auf einer radialen Gegenfläche (18) des drehenden Rollenkörpers und an der gegenüberliegenden Stirnseite eine Kegelfläche (28) für eine von innen nach außen verlaufende Abstützfläche (29) auf der zugeordneten Stirnseite des Flächendichtringes (12) als federringlose Axialbefestigung des Rollenkörpers (7) auf der Achse (2) an beiden Seiten der Förderbandtragrolle angeordnet ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß der Außenflansch (17) eine nach außen abgeschrägte äußere Schrägfläche (19) auf seiner äußeren Stirnseite und eine auf seinem axialen Teil angebrachte, nach innen konveraierende Kegelfläche (25) als Übergang in einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt (27) aufweist, an dessen innerer Stirnseite die sich auf dem Flächendichtring (12) abstützende Kegelfläche angeordnet ist.
3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a durch gekennzeichnet, daß die radiale Gegenfläche (18) im Inneren des Rollenkörpers (7) über eine Abrundung (22) in Schrägfläche (23) übergeht, welche eine im wesentlichen zylindrischen Abschnitt (24) begrenzt, dem sich ein äußerer Abschnitt (47) des Flächendichtringes (12) anlegt.
4. Ansprüche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e daß zwischen der äußeren Stirnfläche (19) des Außenflansches (17) der Abschlußkappe (11) ein zylindrischer Abschnitt (26) als Übergang in die Kegelfläche (25) vorgesehen ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a durch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Außenflansch (17) mit einer ringförmigen Nut (30) in der äußeren Stirnseite der Abschlußkappe begrenzt ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die der Begrenzung des Außenflansches (17) dienende Nut (30) nach innen konvergierende Radialflächen (31,32) und einen abgerundeten Boden (33) aufweist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die zur Abstützung auf dem Plächendichking (12) dienende Kegelfläche (28) der Abschlußkappe (11) an einer in die innere Stirnseite der Abschlußkappe eingebrachten Nut (3t) endet.
8. Anordnung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die radial innere Begrenzungsfläche (37) der an der inneren Stirnseite der Abschlußkappe (11) angebrachten Nut (34) vorspringt und eine bei eingepreßter Abschlußkappe verformte Dichtlippe (39) bildet, die sich der Stirnseite (40) des Flächendichtringes (12) anlegt.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der bei eingepreßter Abschlußkappe (11) verformten Dichtlippe (39) der Abschlußkappe (11) in der äußeren Stirnseite des Flächendichtringes eine Vertiefung (41) zugeordnet ist, welche an der Gegenfläche (43) für den Lippendichtring (15) endet, auf der sich dessen Dichtlippe (16) abstützt.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a durch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (16) über eine Rollmembrane (45) mit einem auf der Achse festen Ring (46) verbunden ist.
11. Anordnung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an dem Lippenring (15) zwischen der Rollmembrane (45) und der Dichtlippe ein radial nach außen vorspringender Flansch (44) vorgesehen ist.