Tragrollen
Zunächst eine überschlägige Beispielrechnung zur Anzahl der verbauten
Tragrollen in einem Gurtförderer, um deren Massen-Auftreten zu verdeutlichen.
Anzahl Tragrollen Beispielrechnung
Mit diesem Wissen über die Mengen an Tragrollen wird eines deutlich: sie müssen günstig sein, ohne jedoch zu schnell zu verschleißen.
Als Faustregel gilt, daß etwa ein Siebtel der Tragrollen pro Jahr ausgetauscht werden muß, so daß den Tragrollen auch hier eine stete, quantitative Bedeutung zukommt.
Davon ausgehend, daß die Tragrollen gewöhnlichem Verschleiß
unterliegen, man also nicht mit "unnatürlichen" Effekten zu rechnen hat,
die eine besondere Beanspruchung
mit sich bringen würden, ist die Lebensdauer der Tragrollen durch die
Standfestigkeit von Lagern und Dichtungen beschränkt, nicht, wie mit unter
angenommen, beispielsweise durch die Mantelfläche.
Sich wiederum den Grundsatz der Investitionskosten vor Augen haltend, gelten somit
folgende konstruktive Regeln:
- möglichst einfacher Aufbau: Achse, Tragrollenböden, -mantel, zwei Lager, zwei Dichtungen (Punkt)
- als Lager können nur Standard-Rillenkugellager verbaut werden
- als Dichtung kommen nur Labyrinth-Dichtungen in Frage
- Werkstoff aller Bauteile ist üblicherweise Stahl (keine Sonderlegierungen)
Dazu folgend Kommentare.
Rillenkugellager sind unter den Lagern zum einen günstig, zum anderen aber
bei nicht zu hohen Anforderungen durchaus standfest.
Abweichend zu sonst üblichen Lagerungen sind sie hier verspannt verbaut, was
aufgrund Verwendung gleichen Materials in allen Komponenten aber nicht zu Spannungen
respektive zusätzlichen Belastungen durch Wärmedehnung führt.
Man beachte, daß die Lagerlebensdauer maßgeblich von der Last (radial und
axial) dominiert ist und nicht von der Drehzahl!
Andererseits ist ein Rillenkugellager nicht konstruktiv geeignet,
verhältnismäßig hohe Axialkräfte aufzunehmen - man mache sich
hier eigene Gedanken zur möglichen Gurtmuldung.
Labyrinthdichtung ist einerseits - theoretisch - ohne Reibungsverluste,
da berührungsfrei.
Hält man sich die Umgebungsbedingungen und die Aufgabe der Dichtung jedoch vor
Augen, ist ersichtlich, daß über das Fettpolster in der Labyrinth-Dichtung
sehr wohl (Fett)Reibung vorhanden ist.
Das Atmen der Tragrolle unter den Temperaturschwankungen (Luftdruckausgleich allein
zwischen möglichen Nacht- und Tagtemperaturen — z.B. -5°C zu +30°C)
läßt zudem ständig Feuchtigkeit und Staub durch die Dichtung
beziehungsweise das Fettpolster streichen.
Dies erhöht einerseits die Reibung.
Andererseits ist damit der Schutz des Lagers durch die Dichtung eingeschränkt,
ergo die Lagerlebensdauer durch Verunreinigung und Feuchtigkeit direkt betroffen.
Auf alternative Luftführung (nicht durch die Dichtung) sei hingewiesen, aber ebenso
auf die damit einhergehenden Kosten.
Materialwahl Stahl aus Kostengründen.
Wie bereits zu der Lagerung angemerkt, ist aber auch ein Nebeneffekt positiv zu
vermerken: durch die durchgängige Verwendung von Stahl in der Tragrolle sind
auftretende Wärmedehnungen des Materials nicht zu berücksichtigen, da sich
somit alle Komponenten der Tragrolle gleichsam dehnen bzw. zusammenziehen. Dies
wirkt sich z.B. positiv auf die Lagerluft und die Verpressung der Lagersitze aus.
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