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Dokumentenidentifikation DE3533783A1 02.04.1987
Titel Rotationsbewegungen ausführende Maschine bzw. Maschinenteile, wie insbesondere Zerkleinerungsmaschinen
Anmelder PHB Weserhütte AG, 5000 Köln, DE
Erfinder Heinz, Engelbert, Dipl.-Ing., 6791 Hauptstuhl, DE
DE-Anmeldedatum 21.09.1985
DE-Aktenzeichen 3533783
Offenlegungstag 02.04.1987
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.04.1987
IPC-Hauptklasse F16C 33/46
IPC-Nebenklasse F16C 33/66   B02C 2/00   B02C 23/00   B02C 15/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft Rotationsbewegungen ausführende Maschinen bzw. Maschinenteile, die zumindest mit Radial und/oder Axialwälzlagern ausgerüstet sind, insbesondere Maschinen zur Zerkleinerung und Aufbereitung von Materialien, wie Kegelbrecher oder dgl., wobei die Wälzlager im Bereich schwer zugänglicher Bauteile der Maschine angeordnet sind.

Durch die DE-OS 33 30 586 ist eine Wälzlagerung für einen Kegelbrecher bekannt, bei dem in einem Gehäuse eine senkrechte Antriebswelle fluchtend zu einem kegeligen Brechermantel gelagert ist, deren oberes Ende eine leichte Neigung zur Achse des Brechermantels aufweist und die in diesem Bereich einen Brechkegel trägt, der sich über wenigstens ein Radialwälzlager und ein an seinem unteren Ende angeordnetes Axialwälzlager an ihr abstützt, wird oberhalb des Radialwälzlagers zwischen Welle und Brechkegel ein weiteres Axialwälzlager eingeschaltet und derart mit federelastischen Mitteln beaufschlagt, daß dieses und das untere Axialwälzlager gegeneinander vorgespannt werden.

Die DE-OS 15 07 546 offenbart einen Gesteins- bzw. Steinbrecher, der ebenfalls mit Radial- und Axialwälzlagern ausgerüstet ist. Tenor dieser Patentanmeldung ist im wesentlichen die Höhenverstellung der Haubenstütze durch Schaffung eines Brechers mit Expansionskomponenten in Form hydraulischer Motoren zwischen den Regelanordnungen zum Erhalt einer hydraulischen Verriegelung für die Haubenstütze, wobei die Motoren zum Erhalt einer gemeinsamen Druckwirkung sowie zum Aufheben des Druckes zwecks Erzielung einer Beilagenverstellung hydraulisch miteinander verbunden sind.

Je nach Anwendungsfall kann es geschehen, daß bei Einsatz von großen Axial-Zylinderrollenlagern in Kegelbrechern die Lager vorzeitig ausfallen. Durch Pittingbildung an den Lagerscheiben treten vorzeitig Ausbrüche am Lager auf. Um größere Schäden zu verhindern ist eine Kontrolle der Lager in regelmäßigen Zeitabständen zu empfehlen. Die geometrische Anordnung der Lager ist bei den bekannten Geräten jedoch so, daß eine schnelle und leichte Kontrolle nicht möglich ist, da die Geräte unter großem Zeit- und Kostenaufwand zerlegt werden müssen. Üblicherweise erfolgt die Schmierung von Kegelbrechern von innen (Gleitlager) nach außen. Das Öl fließt durch die Wälzlager radial ab. Die vorhandene Käfigkonstruktion läßt nur eine begrenzte Ölmenge passieren.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Maschinen bzw. Maschinenteile gemäß dem gattungsbildenden Teil des Hauptpatentanspruches so zu modifizieren, daß zumindest die Lager ohne größeren Demontageaufwand der Maschinen mittels geeigneter Meßmittel kontrolliert werden können. Ferner soll durch konstruktive Umgestaltung des Lagerbereiches die Durchflußmenge des Schmiermittels erhöht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest der Käfig der Wälzlager, insbesondere zur Kontrolle der Wälzlager-Verschleißteile im Einbauzustand, in Abhängigkeit von der Zugänglichkeit der Wälzlager von außen mit mehreren radial und/oder axial verlaufenden Durchgangsöffnungen versehen ist. Durch diese Maßnahme werden folgende Vorteile erzielt: Die Lager können in regelmäßigen Zeitabständen, ohne größere Demontage der gesamten Maschine, von außen mittels geeigneter Meßmittel kontrolliert werden. Durch die so geschaffenen Öffnungen, bedingt durch die Umgestaltung des Käfigs kann eine größere Ölmenge durch das oder die Axial-Zylinderrollenlager abfließen.

Die vorgeschlagene Lösung ist für alle Lager einsetzbar, deren Einsatz eine ständige Überprüfung der Wälzlager-Verschleißteile erfordert. Sinnvoll ist die Verwendung dort, wo man kostspielige Demontagen vermeiden kann. Als Anwendungsfälle kommen neben Gesteinsbrechanlagen auch andere Maschinen, insbesondere des Schwer- und Spezialmaschinenbaues, wie z.B. Walzwerksanlagen, Papiermaschinen und dgl. mehr in Frage.

Die Querschnitte der Öffnungen können - je nach Anwendungsfall - gerundet (Kreis, Oval, Langloch) oder aber eckig (Rechteck, Quadrat oder dgl.) ausgebildet sein.

Vorzugsweise sind die Öffnungen, in Umfangsrichtung der Lager gesehen, gleichmäßig am Umfang des Käfigs verteilt angeordnet. Je nach gefordertem Öldurchsatz bestimmt sich auch die Anzahl der Öffnungen, es sollten jedoch wenigstens drei vorhanden sein.

Ebenfalls denkbar ist, den Käfig der Axialwälzlager so auszubilden, daß mehrere Öffnungen radial nebeneinander- und/oder axial übereinanderliegend vorgesehen werden, durch die der Öldurchsatz beträchtlich erhöht werden kann, ohne daß die Querschnittsschwächung des Käfigs sich negativ auf das Laufverhalten auswirken kann.

Je nach Anwendungsfall und konstruktiver Auslegung der Maschine kann es sinnvoll sein, die Öffnungen dergestalt vorzusehen, daß sie sich bis in den inneren und/ oder äußeren Lagerring erstrecken. Ebenfalls denkbar ist, die Öffnungen durch Querschnittsschwächung, ausgehend von mindestens einer Stirnfläche des Käfigs zu bilden.

Als bevorzugter Anwendungsfall für den Erfindungsgedanken werden Maschinen zum Brechen von Materialien, wie insbesondere Kegelbrecher, angesehen. Diese sind mit Axialwälzlagern ausgerüstet, die radial nach außen mittels Labyrinthdichtungen abgedichtet sind und die ferner radial innerhalb der Wälzlager angeordnete Gleitlager aufweisen, wobei das Schmiermittel radial von innen durch die Axialwälzlager radial nach außen abgeführt wird. Derartige Maschinen sind z.B. in der eingangs angesprochenen DE-OS 33 30 586 offenbart. Um einen Gleichlauf (Rundlauf) der Maschine zu gewährleisten, werden, als Ausgleichsgewichte dienende Bauelemente verwendet. Bezogen auf den bevorzugten Anwendungsfall sind zumindest die Käfige der Axialwälzlager mit mehreren, in radialer Richtung verlaufenden Ölablaufbohrungen/Kontrollöffnungen versehen, die nach der Demontage der Labyrinthdichtung und ev. weiterer leicht zugänglicher peripherer Bauteile, zwecks Kontrolle der Wälzlager von außen, insbesondere der Laufflächen/Laufrollen mittels flexibler oder starrer Meßinstrumente, zugänglich sind. Durch diese Ausbildung ist eine Steigerung des Öldurchsatzes realisierbar. Damit ergeben sich, insbesondere für Kegelbrecher weitere Einsatzgebiete. Dies sind u.a. Fälle, in denen das zu brechende Material höhere Belastungen an den Lagerstellen verursacht, die zwangsläufig auch eine Temperaturerhöhung im Lager selber nach sich ziehen. Die nunmehr erhöhte Durchsatzmenge sorgt für einen rascheren Temperaturabbau sowie einer intensiveren Schmierung, insbesondere der Axialwälzlager. Eine Demontage des gesamten Kegelbrechers wird vermieden, da lediglich periphere Bauteile (Brechkegel, Dichtung) - je nach Ausbildung - entfernt werden müssen, um von außen das oder die Lager kontrollieren zu können. Die Standzeiten erhöhen sich bei gleichzeitiger Verlängerung der Gesamtlebensdauer der Anlage.

Die Öffnungen im Käfig sind, einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß, im Bereich der dem Ausgleichsgewicht abgewandten Seite des Käfigs angeordnet. Durch diese Maßnahme bzw. durch diese Anordnung wird ein einfacher Kontrollaufwand sichergestellt, da ansonsten zusätzliche Öffnungen oder dgl. im Bereich des Ausgleichsgewichtes vorgesehen werden müßten.

Vorzugsweise wird das Ausgleichsgewicht radial zwischen der, einen Schutzschild bildenden Labyrinthdichtung und dem Axialwälzlager angeordnet. Somit wird auf einfache Weise eine Beschädigung des Ausgleichsgewichtes im Betriebszustand vermieden. Das die Labyrinthdichtung bildende Bauteil ist axial im Bereich des stationären Bauteiles des Kegelbrechers lösbar befestigt. Die Stelle ist leicht zugänglich und trägt so zum schnellen Entfernen der peripheren Bauteile bei anstehenden Kontrollen der Lager mit bei.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Axialwälzlager mit unterschiedlichsten Öffnungen im Käfigbereich,

Fig. 2 Radialwälzlager mit unterschiedlichsten Öffnungen im Käfigbereich

Fig. 3 Schematische Darstellung eines Kegelbrechers.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Axialwälzlagers 1, bestehend aus einem äußeren Laufring 2, einen nur angedeuteten inneren Laufring 3, mehreren Zylinderrollen 4 sowie einem diese haltenden Käfig 5.

Um derartige Lager 1 im Einbauzustand im Hinblick auf Beschädigungen kontrollieren zu können, ist zumindest der Käfig 5 mit axial sich erstreckenden Durchgangsöffnungen 6-10 unterschiedlichster geometrischer Form versehen. Der Bereich I zeigt kreisrunde Durchgangsöffnungen 6, der Bereich II zeigt Durchgangsöffnungen 7 in Form eines Langloches, der Bereich III zeigt quadratische Durchgangsöffnungen 8, der Bereich IV zeigt ebenfalls ein Langloch 9 als Durchgangsöffnung, jedoch mit verschiedenen Radien und der Bereich V zeigt eine Durchgangsöffnung 10, die sich von der Umfangsfläche 11 des äußeren Laufringes 2 radial bis in die Nähe des inneren Laufringes 3, sich konisch verjüngend, erstreckt.

In ähnlicher Weise ist der Käfig 12 eines in Fig. 2 dargestellten Radialwälzlagers 13 ausgebildet. Die dargestellten Öffnungen 14-17 liegen hier radial übereinander.

Neben der Kontrolle der Lager 1, 13 ist infolge der Querschnittsschwächung der Käfige 5, 12 ein erhöhter Durchfluß des Schmiermittels gewährleistet.

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung einen Kegelbrecher 18, der einen bevorzugten Anwendungsfall des Erfindungsgedankens wiedergibt. Der Kegelbrecher 18 besteht im wesentlichen aus einem horizontal verlaufenden Antriebsteil 19, einer geneigt zur Vertikalen verlaufenden, mit dem Antriebsteil 19 zusammenwirkenden Brecherwelle 20, die einen Brechkegel 21 trägt. Die Lagerung der exzentrisch umlaufenden Brecherwelle 20 sowie der diese aufnehmenden Führungsbüchse 22 erfolgt üblicherweise durch Axialwälzlager 23, 24. Die Brecherwelle 20 ist üblicherweise gleitgelagert. Die Axialwälzlager 23, 24 sind geometrisch so angeordnet, daß eine schnelle und leichte Kontrolle der Lager 23, 24, insbesondere der Laufringoberflächen sowie der Laufrollen nicht ohne weiteres möglich ist. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Axialwälzlager 23, 24 (siehe Fig. 1) sind die Lager mittels geeigneter Meßmittel schnell und problemlos überprüfbar. Die Schmierung des Kegelbrechers 18 erfolgt von innen (Gleitlager) radial nach außen. Bedingt durch die Verwendung der in Fig. 1 dargestellten Lager 1 kann eine wesentlich größere Ölmenge als bisher die Lager durchströmen. Damit ergeben sich für den Kegelbrecher 18 weitere Einsatzgebiete. Dies sind Fälle, in denen das zu brechende Material höhere Belastungen an den Lagerstellen verursacht. Die Übertragung der höheren Belastungen erfordert zwangsläufig eine größere Ölmenge. Das obere Axialwälzlager 23 ist nach der Demontage des Brecherkegels 21 leicht zugänglich, nicht jedoch das axial darunter liegende Axialwälzlager 24. Die Gehäuseabdichtung 25 wurde so umgestaltet, daß das Gehäuselabyrinth 26 über die Führungsbuchse 22 hinweg demontiert werden kann. Nun ist das untere Axialwälzlager 24 von der Seite aus zugänglich.


Anspruch[de]
  1. 1. Rotationsbewegungen ausführende Maschinen bzw. Maschinenteile, die zumindest mit Radial- und/oder Axial-Wälzlagern ausgerüstet sind, insbesondere Maschinen zur Zerkleinerung und Aufbereitung von Materialien, wie Kegelbrecher oder dgl., wobei die Wälzlager im Bereich schwer zugänglicher bzw. schwer demontierbarer Bauteile der Maschine angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Käfig (5, 12) der Wälzlager (1, 13, 23, 24), insbesondere zur Kontrolle der Wälzlager-Verschleißteile (4) im Einbauzustand, in Abhängigkeit von der Zugänglichkeit der Wälzlager (1, 13, 23, 24) von außen mit mehreren radial und/oder axial verlaufenden Durchgangsöffnungen (6-10, 14-17) versehen ist.
  2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (6, 7, 9, 10, 16, 17) im wesentlichen gerundet ausgebildet sind.
  3. 3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (8, 14, 15) durch einen im wesentlichen eckigen Querschnitt gebildet sind.
  4. 4. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (6-10, 14-17), in Umfangsrichtung gesehen, gleichmäßig am Umfang des Käfigs (5, 12) verteilt angeordnet sind.
  5. 5. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch mindestens drei axial und/oder radial verlaufende Durchgangsöffnungen (6-10, 14-17).
  6. 6. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch mehrere axial übereinander und/oder radial nebeneinander liegende Öffnungen (14-17).
  7. 7. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (10, 14) sich bis in den inneren und/oder äußeren Lagerring (2) erstrecken.
  8. 8. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (14) durch Querschnittsschwächung, ausgehend von mindestens einer Stirnfläche des Käfigs (12), gebildet sind.
  9. 9. Maschine zum Brechen von Materialien insbesondere Kegelbrecher, die mit Axialwälzlagern ausgerüstet ist, die radial nach außen mittels Labyrinthdichtungen abgedichtet ist und die ferner radial innerhalb der Wälzlager angeordnet Gleitlager aufweist, wobei das Schmiermittel radial von innen durch die Axialwälzlager radial nach außen abgeführt wird, und die darüberhinaus ein als Ausgleichsgewicht dienendes Bauelement aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Käfige (5, 12) der Axialwälzlager (1, 23, 24) mit mehreren, in radialer Richtung verlaufenden Ölablaufbohrungen/Kontrollöffnungen (6-10) versehen sind, die nach der Demontage der Labyrinthdichtung (25), zwecks Kontrolle der Wälzlager (23, 24) von außen, insbesondere der Laufflächen/Laufrollen mittels flexibler oder starrer Meßinstrumente, zugänglich sind.
  10. 10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (6-10) im Bereich der dem Ausgleichsgewicht abgewandten Seite der Käfige (12) angeordnet sind.
  11. 11. Maschine nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsgewicht radial zwischen der, einen Schutzschild bildenden Labyrinthdichtung (25) und den Axialwälzlagern (23, 24) angeordnet ist.
  12. 12. Maschine nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das die Labyrinthdichtung (25) bildende Bauteil axial im Bereich des stationären Bauteiles der Maschine (18) lösbar befestigt ist.






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