DE4135565C2 - Staurolle für Staurollenbahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Staurolle für Staurollenbahnen, die beidseitig in einem Bahngerüst gelagert sind, mit einer sich über die Länge der Staurolle erstreckenden Achse, einem mittels eines antriebsseitig angeordneten Antriebsrades angetriebenen Antriebszylinder, einem Rollenmantel und wenigstens einem an einer Antriebsbuchse angeordneten Friktionselement mit Hilfe dessen die Antriebskraft auf den Rollenmantel übertragen wird, einem Wälzlager, auf dem der Rollenmantel gelagert ist, und mit einer Achsrichtung orientieren justierbaren Feder, die sich zumindest mittelbar gegen das Friktionselement abstützt, wodurch die Reibungskraft des Friktionselementes zu variieren ist und die Antriebsbüchse zwischen dem Antriebszylinder und dem Rollenmantel angeordnet und an dem Antriebszylinder drehfest angebracht ist sowie in den Rollenmantel hineinragt, wobei die Antriebsbüchse eine gestufte Längsbohrung aufweist, die aus einer antriebsnahen durchmessergroßen Bohrung und einer antriebsfernen durchmesserkleinen Bohrung besteht, und wobei im Bereich der antriebsnahen Bohrung der Antriebszylinder drehfest mit der Antriebsbüchse verbunden ist und im Bereich der durchmesserkleinen Bohrung die Achse angeordnet ist.

Aus der DE-AS 21 17 959 ist eine Förderrolle für eine in einem Gestell gelagerte Rollenbahn bekannt, die einen über einen Antriebskörper antreibbaren Rollenkörper, eine axial unter Druck bewegbare, an einem Führungsteil in Umfangsrichtung fixierte Reibscheibe und eine Gegenscheibe aufweist. Der Rollenkörper und der Antriebskörper sind auf einer mit dem Gestell drehfest verbundenen Achse gelagert, wobei der Antriebskörper den Führungsteil für die Reibscheibe bildet und die Gegenscheibe mit der einen Stirnseite des Rollenkörpers fest verbunden ist. Die Reibscheibe und die Gegenscheibe werden von einer Feder gegeneinander gedrückt, die über ein im Antriebskörper geführtes Widerlager von außen einstellbar ist. Der Antriebskörper ist in Form eines Napfes ausgebildet, in dem das Widerlager, die Feder und die Reibscheibe angeordnet sind. Die Wand des Napfes wird zu einem Teil von der Aussparung des Rollenkörpers aufgenommen. In der Wand des Napfes ist ein Führungsschlitz angeordnet, in den ein mit der Reibscheibe verbundener Stift ragt. Der Boden des Napfes weist eine Gewindebohrung auf, die eine Verstellschraube zur Einstellung des Widerlagers aufnimmt. Hierbei weist der Boden eine Bohrung zur Aufnahme eines Wälzlagers auf, dessen Innenring auf einer auf die feste Achse aufgesetzten Lagerbüchse sitzt, während die Lagerbüchse eine Abdeckscheibe bildet, in der sich Zugangsbohrungen für die Verstellschraube befinden. An die eine Lagerbüchse schließt sich eine Distanzhülse an, die ein Wälzlager für den Rollenkörper trägt. Am anderen Ende ist der Rollenkörper über ein weiteres Wälzlager auf einer auf der festen Achse sitzenden Lagerbüchse gelagert. Außerdem ist der Rollenkörper über Muttern unter Zwischenlage von Scheiben über die Lagerbüchsen, die Distanzhülse und die Wälzlager axial fixiert. Die Reibscheibe und das Widerlager sind auf der Distanzhülse gleitend geführt.

Die Übertragung des Drehmomentes von dem Antriebskörper auf den Rollenkörper erfolgt durch Reibung der Reibscheibe auf der Gegenscheibe, wobei das übertragbare Drehmoment bzw. Antriebsmoment durch die Einstellung der Feder geändert werden kann. Wegen der im Normalbetrieb der Förderrolle ständig vorhandenen Reibung auf den Reibflächen der Reibscheibe und der Gegenscheibe unterliegen diese einem entsprechenden Verschleiß, der von der Differenz der Drehzahlen zwischen den beiden Reibflächen und darüber hinaus von der auf die Reibscheibe wirkenden axialen Kraft abhängig ist. Dabei ist normalerweise der Verschleiß nicht bei allen zu einer Rollenbahn gehörigen Förderrollen gleich groß, so daß in bestimmten Zeitabständen eine Wartung der Rollen erforderlich ist.

Aus der WO-89/07 208 ist eine Förderrolle bekannt, auf deren Achse antriebsseitig eine Hülse vorgesehen ist, die mit der Achse drehfest verbunden ist. Auf der Hülse ist ein Antriebszahnrad auf einem Schrägkugellager gelagert, wobei das Antriebszahnrad mit einer axial wirkenden Kraft gegen die den Innenring des Schrägkugellagers bildende Hülse angestellt ist. Dabei wird die Friktionskraft u. a. durch das Schrägkugellager übertragen.

In der US-PS 13 62 910 ist eine Förderrolle beschrieben, die mittels eines Schrägkugellagers auf der Achse gelagert ist, wobei gegen den Außenring des Schrägkugellagers eine Feder abgestützt ist.

Aus dem GE-GM 71 23 224 ist eine Tragrolle bekannt, bei der auf der Achse zwischen einer Mutter und einem Kugellager eine Tellerfeder vorgesehen ist.

Eine andere bekannte Staurolle besteht aus einem Rollenmantel, der sich im wesentlichen über die gesamte Breite der Staurollenbahn erstreckt. Antriebsnah ist in den Rollenmantel eine Büchse so eingeklemmt, daß die Büchse mit dem Rollenmantel drehfest verbunden ist. In der Büchse ist ein Antriebszylinder mit geringem Spiel gelagert, der über ein Antriebsrad, beispielsweise ein Zahnrad oder ein Reibrad mittels einer Rollenkette oder eines Antriebsriemens, etwa eines Flachriemens, eines Rundriemens, eines Keilriemens oder dgl. angetrieben ist.

Durch die zwischen dem Antriebszylinder und der Büchse bestehende Reibung wird durch den Antrieb des Antriebszylinders die Büchse und mit dieser auch die Staurolle angetrieben und in Umdrehung versetzt, solange der Drehung der Rolle nur ein bestimmter geringer Widerstand entgegensteht. Falls dieser Widerstand größer ist, dreht sich der Rollenmantel nicht mehr, obwohl der Antriebszylinder sich weiter dreht.

Bei diesen Staurollen hat die praktische Anwendung gezeigt, daß für zahlreiche Einsatzfälle das Mitnahmevermögen dieser bekannten Staurollen nicht ausreichend ist. Dies gilt insbesondere bei leichten Steigungen und größeren Stückgewichten.

Aus der DE 30 27 869 C2 ist eine Friktionswalze für eine Walzenförderbahn mit einseitigem Antrieb bekannt, deren Mantelrohr an beiden Enden über je ein Drehlager an einer starren Achse gelagert ist und mit einem Reibkupplungselement am antriebsnahen Ende, das mit Kugellagerung drehbar auf der Achse gelagert ist und an dem das antriebsnahe, als Friktionsdrehlager ausgebildete Drehlager und verdrehungssteif ein Antriebsrad angeordnet sind. Hierbei ist ein zweites Reibkupplungselement am antriebsfernen Ende mit Kugellagerung drehbar auf der Achse gelagert, an dem das antriebsferne als Friktionsdrehlager ausgebildete Drehlager angeordnet ist. Das zweite Reibkupplungselement ist über ein koaxial zur Achse angeordnetes Torsionsrohr mit dem ersten Reibkupplungselement verdrehungssteif verbunden. Das Torsionsrohr ist beidseitig mit je einer Klauenkupplung verdrehungssteif an das zugehörige Reibkupplungselement angeschlossen.

Am antriebsnahen Ende der Friktionswalze ist ein Reibkupplungselement mit einem Kettenrad vorgesehen, wobei das Reibkupplungselement am antriebsfernen Ende einen Zylindermantel aufweist, der auf einem Kugellager auf der Achse gelagert ist. Auf dem Zylindermantel ist ein Friktionsdrehlager angeordnet, auf dem ein Mantelrohr gelagert ist.

Am antriebsfernen Ende des Zylindermantels ist eine Klauenkupplung über einen Schnappverschluß angeordnet, die auf der Achse gelagert ist und an dem ein Torsionsrohr befestigt ist.

Am antriebsfernen Ende der Friktionswalze sind die vorstehend beschriebenen konstruktiven Einzelheiten in der gleichen Weise spiegelverdreht angeordnet. Darüber hinaus ist am antriebsfernen Ende auf die Achse eine Mutter aufgeschraubt und eine Druckfeder zwischen der Mutter und einem Kugellager vorgesehen, wodurch mittelbar auf das antriebsnahe und das antriebsferne Friktionsdrehlager eine Längskraft ausgeübt wird, wodurch die Reibungskraft der beiden Friktionsdrehlager zu variieren ist.

Diese bekannte Friktionswalze ist im Aufbau aufwendig, weil nahezu alle Bauteile doppelt vorhanden sind, nämlich sowohl am antriebsnahen wie auch am antriebsfernen Ende der Friktionswalze. Das stellt für die Friktionswalze eine vergleichsweise hohe Störanfälligkeit und entsprechend hohen Verschleiß der vielen sich bewegenden Teile dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Staurolle der einleitend genannten Art zu schaffen, bei der der Rollenwiderstand stufenlos einstellbar und die Verbindung zwischen den antreibenden und den angetriebenen Teilen der Staurolle weitgehend verschleißfrei ist, die Staurolle somit weitgehend wartungsfrei und störunanfällig ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf einem Stummel, der den in den Rollenmantel hineinragenden, durchmesserverkleinerten Bereich der Antriebsbüchse darstellt, ein antriebsnahes Schrägkugellager und mit festem Abstand dazu ein antriebsfernes Schrägkugellager angeordnet ist, die gegeneinander angestellt sind und auf denen der Rollenmantel über einen Haltering gelagert ist, daß das antriebsnahe Schrägkugellager mit einer über die Feder einstellbaren axial gerichteten Kraft belastet und in Preßsitzen fest auf dem Stummel und in dem Haltering sowie das antriebsferne Schrägkugellager in einem Schiebesitz axial verschieblich auf dem Stummel und in einem Preßsitz fest in dem Haltering gelagert ist und daß auf dem Ende des Stummels eine Kontermutter aufgeschraubt sowie zwischen der Kontermutter und dem benachbarten antriebsfernen Schrägkugellager die Feder angebracht ist.

Auf diese Weise gelangt man zu einer Staurolle, deren Antrieb über den Rollenwiderstand des festen Schrägkugellagers erfolgt. Die Übertragung des Drehmomentes von der Antriebsbüchse auf den Rollenmantel erfolgt durch den Rollwiderstand des Schrägkugellagers, so daß eine Änderung der auf das Schrägkugellager wirkenden axialen Kraft zu einer entsprechenden Änderung des Rollenwiderstandes führt. Da ein Schrägkugellager für eine Belastung mit einer axial wirkenden Kraft ohne weiteres ausgelegt ist, behält es bei Wirken einer axialen Kraft seinen normalen Betriebszustand bei, so daß sich durch Änderung des Rollenwiderstandes der normale Verschleiß eines Schrägkugellagers so gut wie nicht ändert. Das bedeutet, daß das Schrägkugellager weitgehend verschleißfrei arbeitet. Insbesondere ist der normale Verschleiß eines Schrägkugellagers von seiner Drehzahl weitgehend unabhängig. Das bedeutet, daß die Verbindung zwischen der Antriebsbüchse und dem Rollenmantel nahezu verschleißfrei ist, weil nur Rollreibung vorliegt.

Statt jeweils eines Schrägkugellagers können mehrere antriebsnahe und mehrere antriebsferne Schrägkugellager vorgesehen sein.

Zweckmäßig sind die Außenringe der antriebsnahen und der antriebsfernen Schrägkugellager über einen Distanzhalter, insbesondere eine Hülse voneinander beabstandet.

Die Staurolle ist so ausgebildet, daß zwischen den Außenringen der Schrägkugellager und dem Rollenmantel ein Haltering vorgesehen ist.

Des weiteren empfiehlt es sich, die Staurolle so auszubilden, daß der Innenring und der Außenring des antriebsnahen Schrägkugellagers in je einem Preßsitz angeordnet sind, während der Außenring des antriebsfernen Schrägkugellagers in einem Preßsitz und dessen Innenring auf einem Schiebesitz lose gelagert ist.

Vorteilhafterweise ist die Feder zwischen der Kontermutter und dem antriebsfernen Schrägkugellager als Tellerfeder ausgebildet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles des näheren erläutert:

Auf einer Welle 1 ist ein Zahnrad 2 drehfest angeordnet, das mittels einer in der Zeichnung nicht näher veranschaulichten Rollenkette angetrieben ist.An die Welle 1 schließt sich ein Antriebszylinder 3 mit größerem Durchmesser an. In dem Antriebszylinder 3 ist eine durchgehende Bohrung 4 vorgesehen, in der eine Achse 5 angeordnet ist, die sich über die gesamte Länge der Staurolle erstreckt.

Auf dem Antriebsylinder 3 ist eine Antriebsbüchse 6 vorgesehen, die im dargestellten Ausfühungsbeispiel in ihrem antriebsnahen Bereich mit einem rohrförmigen Rollenmantel 7 fluchtet. Die Antriebsbüchse 6 hat eine Zwischenstufe 8 und daran anschließend einen Stummel 9, von wesentlich kleinerem Durchmesser als dem Durchmesser des Antriebszylinders 3.

Auf der Außenfläche 10 des Stummels 9, die als zylindrische Lagerfläche ausgebildet ist, ist ein antriebsnahes Schrägkugellager 11 angeordnet, dessen Innenring 12 einen Preßsitz auf dem Stummel 9 hat und dessen Außenring 13 einen Preßsitz in einem Haltering 14 hat, der zwischen dem Außenring 13 und dem Rollenmantel 7 angeordnet ist.

Unter Zwischenlage einer Distanzhülse 15 ist ein antriebsfernes Schrägkugellager 16 vorgesehen, dessen Außenring 17 einen Preßsitz in dem Haltering 14 aufweist, während der Innenring 18 auf der Außenfläche 10 des Stummels 9 einen Schiebesitz 19 hat. Zwischen den Innenringen 12 bzw. 18 und den Außenringen 13 bzw. 17 sind Kugellagerkugeln 20 bzw. 21 angeordnet. Am Ende 22 des Stummels 9 ist auf einem Außengewinde 23 eine Kontermutter 24 aufgeschraubt, vor der eine Scheibe 25 und weiter vor der Scheibe 25 einige Tellerfedern 26 vorgesehen sind.

Die Tellerfedern 26 sind durch die Kontermutter 24 vorgespannt und üben auf das antriebsferne Schrägkugellager 16 eine zur Antriebsseite hin gerichtete, also in der Zeichnung nach links in Richtung der Pfeile 27 gerichtete Kraft aus. Wegen des Schiebesitzes 19 wird diese Kraft über den Außenring 17 des antriebsfernen Schrägkugellagers 16 und die Hülse 15 auf den Außenring 13 des antriebsnahen Schrägkugellagers 11 übertragen. Hierdurch erhöht sich die Querbelastung des antriebsnahen Schrägkugellagers 11, so daß dadurch der Rollenwiderstand des die Mitnahme, d. h. den Antrieb der Staurolle bewirkenden antriebsnahen Schrägkugellagers 11 erhöht wird.

Durch stärkeres oder weniger starkes Anziehen der Kontermutter 24 auf dem Gewinde 23 des Stummels 9 ist die Vorspannkraft der Tellerfedern 26 und somit die in Richtung der Pfeile 27 wirkende axial gerichtete Kraft zu verändern, wodurch der Rollenwiderstand des antriebsnahen Schrägkugellagers 11 verändert werden kann.

Claims (4)

1. Staurolle für Staurollenbahnen, die beidseitig in einem Bahngerüst gelagert sind, mit einer sich über die Länge der Staurolle erstreckenden Achse, einem mittels eines antriebsseitig angeordneten Antriebsrades angetriebenen Antriebszylinder, einem Rollenmantel und wenigstens einem an einer Antriebsbüchse angeordneten Friktionselement mit Hilfe dessen die Antriebskraft auf den Rollenmantel übertragen wird, einem Wälzlager, auf dem der Rollenmantel gelagert ist, und mit einer in Achsrichtung orientierten justierbaren Feder, die sich zumindest mittelbar gegen das Friktionselement abstützt, wodurch die Reibungskraft des Friktionselementes zu variieren ist und die Antriebsbüchse zwischen dem Antriebszylinder und dem Rollenmantel angeordnet und an dem Antriebszylinder drehfest angebracht ist sowie in den Rollenmantel hineinragt, wobei die Antriebsbüchse eine gestufte Längsbohrung aufweist, die aus einer antriebsnahen durchmessergroßen Bohrung und einer antriebsfernen durchmesserkleinen Bohrung besteht, und wobei im Bereich der antriebsnahen Bohrung der Antriebszylinder drehfest mit der Antriebsbüchse verbunden ist und im Bereich der durchmesserkleinen Bohrung die Achse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Stummel (9), der den in den Rollenmantel hineinragenden, durchmesserverkleinerten Bereich der Antriebsbüchse (6) darstellt, ein antriebsnahes Schrägkugellager (11) und mit festem Abstand dazu ein antriebsfernes Schrägkugellager (16) angeordnet ist, die gegeneinander angestellt sind und auf denen der Rollenmantel (7) über einen Haltering (14) gelagert ist, daß das antriebsnahe Schrägkugellager (11) mit einer über die Feder (26) einstellbaren axial gerichteten Kraft belastet und in Preßsitzen fest auf dem Stummel (9) und in dem Haltering (14) sowie das antriebsferne Schrägkugellager (16) in einem Schiebesitz axial verschieblich auf dem Stummel (9) und in einem Preßsitz fest in dem Haltering (14) gelagert ist und daß auf dem Ende des Stummels (9) eine Kontermutter (24) aufgeschraubt sowie zwischen der Kontermutter (24) und dem benachbarten antriebsfernen Schrägkugellager (16) die Feder ( 26) angebracht ist.

2. Staurolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere antriebsnahe und mehrere antriebsferne Schrägkugellager (11, 16) vorgesehen sind.

3. Staurolle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenringe (13, 17) der antriebsnahen (11) und der antriebsfernen Schrägkugellager (16) über einen Distanzhalter (15), insbesondere eine Hülse voneinander beabstandet sind.

4. Staurolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder zwischen der Kontermutter (24) und dem antriebsfernen Schrägkugellager (16) als Tellerfeder (26) ausgebildet ist.