Lagerungstechnologie

Walzlagerungyon Gurttrommeln

Walzlager sind mit die unscheinbarsten, aber dennoch mit die wich-tigsten Elemente in GurtfOrderanlagen, da sie die Vorwartsbewegungdes Gurtes und seiner Beladung mit nur geringen Widerstandskraftensicherstellen. Fokus der folgenden Abhandlung liegt auf winkelbe-weglichen Lagerungsvarianten sowie der Abdichtung von Antriebs-,Umlenk-, Ablenk- und Spanntrommeln.

Bandan,agen beinhalten eine Vielzahlyon Walzlagerstellen. So sind beispiels-

weise die Tragrollen des Ober- und Unter-trums sowie die verschiedenen Trommelnmit Walzlagern bestLickt (Abb. 1).

Wenn man Liber Lagerungsvarianten yonBandtrommeln spricht, so ist zunachst zwi-schen Innen- und Auf3enlagerungen zu un-terscheiden.

Die Walzlager sind bei Innenlagerungenim Inneren der Trommeln angeordnet. In-nenlagerungen kommen in der Regel beinichtangetriebenen Trommeln zum Einsatz.Die Lagersitze im Trommelgehause sind mitfesten Passungen ausgefLihrt, um eine si-

chere Uberdeckung zum umfangsbelastetenLagerauf3enring zu gewahrleisten. Die ste-hende Achse ist in der Rahmenkonstruktionfixiert. Die folgenden Lagerungskombinati-onen werden Liblicherweise eingesetzt:• Pendelrollenlager + Pendelrollenlager

(Abb. 2). Es ist sowohl eine Fest-/Losla-geranordnung als auch eine "schwim-mende Lagerung" mit gegenseitiger FLih-rung denkbar. Die Loslagerverschiebungerfolgt zwischen Lagerinnenring und Ach-se.

• Pendelrollenlager + CARB (Abb. 2). BeideLager werden sowohl am Innen- als aucham Auf3enring axial fixiert. Die Loslager-verschiebung erfolgt extrem reibungsarminnerhalb des Toroidal-Rollenlagers CARB(Compact Aligning Roller Bearing).

Abb. 1: Ubersichtsdarstellungeiner Bandanlage

Die beiden vorstehend beschriebenenLagerungsvarianten kommen zum Einsatz,wenn hohe Lasten in Kombination mit Win-kelabweichungen beispielsweise aufgrundyon Fluchtungsfehlern oder Durchbiegungauftreten. Die Winkeleinstellbarkeit der La-ger ist jedoch wegen des rotierenden Auf3en-ringes auf maximal etwa 0,2 Grad begrenzt.

Auf3enlagerungen werden bevorzugt beiangetriebenen Trommeln eingesetzt. Bei derAuf3enlagerung sind die Walzlager-Innen-ringe fest mit der Welle verbunden, dieAuf3enringe sitzen mit ..loser" Passung imGehause.

Am haufigsten kommt die Kombinationzweier Pendelrollenlager zum Einsatz (Abb.3). Das Loslager ist am Auf3enring axialfreigesetzt und kann so die notwendige

Abb. 2: Lagerungsvarianten beiInnenlagerung

Verschiebung bei auftretender Warme-dehnung realisieren. Je nach Lagerbaureiheund -grbSe sind maximale Schiefstellungs-werte von 1,5 bis 3,5 Grad zulassig (wennman diese ausnutzen mbchte, mussen selbst-verstandlich auch Gehause und Dichtungendementsprechend ausgefuhrt sein).

Eine zweite Alternative stellt die Kombi-nation aus Pendelrollenlager und Toroidal-Rollenlager (CARB) dar (Abb. 3). Beide Ge-hause werden als Festlagerungen (axiale Fi-xierungen) ausgefUhrt, sodass die Loslager-verschiebung reibungsoptimiert innerhalbdes CARB stattfinden kann. Die maximalzulassige Schiefstellung fur das CARB be-tragt etwa 0,50

•

AuSenlagerungen werden oftmals mit ge-teilten Stehlager-Gehausen ausgefUhrt. Die-

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Pendelrollenlager + CARB

Abb. 3: Lagerungsvariantenbei AuBenlagerung

se sind montagefreundlich und oft deutlichgunstiger als ungeteilte Gehause. Es ist je-doch darauf zu achten, dass die Lastrichtungmbglichst in Richtung des GehausefuSeszeigt. 1st dies nicht der Fall, dann durfen dieauftretenden Belastungen nicht hbher seinals die zulassigen Gehausebelastungen inden jeweiligen Kraftangriffsrichtungen.

Die gangigste Standard-Gehausebau reiheSNL (Abb. 4) deckt den Wellendurchmesser-bereich von d = 20 mm bis d = 500 mm ab(auch grbSere Gehause sind machbar, mus-sen aber erst konstruktiv ausgelegt wer-den).

Ungeteilte Stehlager-Gehause (z.B. Bau-reihe SBD in Abb. 4) werden meist dannverwendet, wenn die Last nicht konstant ge-gen den GehausefuS gerichtet ist. Speziellfur den Einsatz in Spanntrammeln sind dieSpannlagergehause der Baureihe THD vor-gesehen (Abb. 4). Auch diese Gehause sindungeteilt ausgefuhrt und somit radial in al-Ien Richtungen relativ hoch belastbar.

Bei den beschriebenen Gehausebau-formen kbnnen sowohl zylindrische als auchkonische Lager auf Spannhulse eingesetztwerden. Neben dem Standard-MaterialGrauguss kommt sehr haufig auch der Werk-stoff Spharoguss zum Einsatz. Dieser hat imVergleich zum Grauguss hbhere Festigkeits-werte und ist bei Minustemperaturen deut-lich weniger sprbde. Der Stahlguss als dritteWerkstoffalternative scheint mehr und mehran Bedeutung zu verlieren, da er dem Spha-raguss nur in Extremsituationen technischuberlegen, aber teurer ist als jener.

Die oftmals extremen Umgebungsbedin-gungen erfordern effektive und robuste Ab-dichtungen. Da die Abdichtungen fUr In-nenlagerungen oft maSgeschneiderte Lb-sungen darstellen und auch extrem vieleVariationsmbglichkeiten hinsichtlich Aus-fuhrung, Material, Fixierung in der Trammeletc existieren, wird im Foigenden die Ab-dichtung der AuSenlagerungen in Standard-gehausen fokussiert.

Meist lassen es die Betriebsbedingungenmit relativ niedrigen Drehzahlen zu, dass dieLager und Gehause bei der Montage zu 100Prozent mit Fett gefullt werden. Der Schmier-stoff wirkt als zusatzliche Abdichtung.

Eine gangige Ausfuhrung, sowohl fur diegeteilten Stehlagergehause SNL als auch furdie ungeteilten Gehause der Baureihen SBDund THD (Abb. 5), stellt die Labyrinthdich-tung dar. In Kombination mitVollfettfullungund regelmaBiger periodischer oder konti-nuierlicher Nachschmierung (Durchschmie-

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Ungeteilte Stehlager-gehause - SBO

Abb. 5: AbdichtungsvariantenfUr geteilte (oben) undungeteilte Gehiiuse (unten)

ungeteilte Spannlager-gehause - THO Lagerinterne Dichtscheibe

Abb. 4: Gehiiusevarianten fur dieAuBenlagerung

rung durch die Labyrinthe, Menge an auftre-tende Verschmutzung angepasst), kann ver-hindert werden, dass Schmutz bis ins Walz-lager vord ringt.

Sind die Anforderungen an die Abdich-tung noch hbher, so kommt haufig die Taco-nite-Dichtung zum Einsatz. Sie ist eine Kom-bination aus Labyrinth- und schleifenderDichtung. Uber die SchmierstoffzufLihrungkbnnen die Labyrinthgange mit Fett gefLilitwerden. Durch Nachschmieren an der Dich-tung kann ein gezielter Schmierstoffflussnach auBen - dem drohenden Schmutzein-tritt entgegen - realisiert werden (Abb, 5).

Je nach Dichtungsdesign und Schmutzan-fall, mLissen - basierend auf Erfahrungswer-

lIIII:e Kontakt

Edgar Pickel und Werner SchleyerApplication Engineering

SKF GmbHGunnar-Wester-StraBe 1297419 Schweinfurt

Tel.: +49 (0) 9721156-3339Fax: +49(0)9721156-63339

E-Mail: renate.schleyer@skf.comInternet www.skf.com

Taconite_______ 1

Labyrinth______ 1 -1

ten - die notwendige Anzahl und Positionvon SchmierzufUhrungen und ausreichendeSchmiermengen, definiert werden. Sowohlmanuel Ie Schmierung als auch VersorgungLiber Zentralschmieranlage ist denkbar,

Noch relativ neu - speziell im grbBerenDurchmesserbereich - ist die Option, Pen-delrollenlager in abgedichteter AusfLihrungeinzusetzen, Diese werksseitig mit Schmier-stoff gefLiliten Lager sind mit einer lager-internen, schleifenden Dichtung ausgestat-tet. Sie kbnnen Liber die Umfangsnut imAuBenring nachgeschmiert werden, Liber-schLissiges Fett kann Liber die Dichtungenaustreten. In Kombination mit der oben be-schriebenen 100-Prozent-FettfLillung imGehause und der zugehbrigen Gehause-abdichtung, kann eine auBerst effektiveMehrfachabdichtung realisiert werden. Auf-grund dessen, dass Lagerschmierstoff und"Sperrfett" durch die schleifende Dichtungvoneinander getrennt sind, ist es durchausdenkbar, fUr das "Sperrfett" einen biologischabbaubaren Schmierstoff einzusetzen undsomit die Umwelt zu schon en bzw. teureEntsorgungskosten einzusparen (Abb, 6),

Mit dem Einsatz von abgedichteten Pen-delrollenlagern bieten sich, je nach Schmutz-beaufschlagung, verschiedenste Optionen.So kbnnen gegebenenfalls wartungsfreieoder aber zumindest deutlich wartungs-

Abb. 6: Wirksame Mehrfachabdichtung durchabgedichtete Pendelrollenlager in Gehiiusen

armere Lagerungen realisiert werden. DesWeiteren kann Liber "Abspecken" der exter-nen Gehauseabdichtungen und/oder Redu-zierung der Sperrfett-Nachschmiermengennachgedacht werden.

Das Standard-Sortiment der abgedichte-ten Pendelrollenlager umfasst inzwischenviele LagergrbBen und -baureihen und reicht(zukLinftig) bis zu einem Bohrungsdurchmes-ser von d = 400 mm, Es ist im grbBerenDurchmesserbereich speziell auf gangigeTypen im Tagebaueinsatz und auf die Stan-dardgehausebaureihen (SNL, SBD, THD etc.)angepasst. Das Sortiment befindet sich ak-tuell im Aufbau und kann je nach Marktbe-dLirfnissen um weitere Typen erganzt wer-den. •

[1] SKF: Hauptkatalog; Druckschrift 6000DE (2007)

[2] SKF: SNL Stehlagergehause der Reihen30, 31 und 32 Ibsen Lagerungs-probleme; Druckschrift 6101 DE(2008)

[3] SKF: SNL Stehlagergehause Ibsen Lage-rungsprobleme; Druckschrift 6112 DE(2008)

[4] SKF: Interaktiver Lagerungskatalog,www.iec.skf.com