188034. lajstromszámú szabadalom • Gördülőcsapágyház különösen szállítószalag görgőinek csapágyazásához
1 188 034 2 A gördülőcsapágy élettartamát több tényező együttesen határozza meg, amint minden csapágyazási szakkönyv bevezetője ezt hangsúlyozza. Egyik fontos, és találmányunk tárgyát képező tényező a gördülőcsapágy külső és belső gyűrűjének együttfutási pontossága, azaz a külső és belső csapágygyűrűket hordozó hengeralakú felfekvések egytengelyűsége. Közismert körülmény, hogy számos esetben, konstrukciós vagy technológiai okokból, a külső és belső csapágygyűrűket hordozó hengeres felületek egytengelyű futását nem lehet biztosítani olyannyira, hogy ilyen célokra a csapágykatalógusok tartalmaznak olyan csapágyszériákat, amelyek kismértékű terhelhetőség csökkenése árán bizonyos mértékű tengelyeltérés lehetőségét biztosítják a külső és belső gyűrű számára; a nagyobb mértékű tengelyeltérést kompenzáló csapágyak közismerten az igen költséges önbeálló csapágyak. E csapágyak, ill. e csapágytípusok természetesen különböző nagyságú és természetű megalkuvások árán születtek; így az élettartam, a terjedelem és a csapágy ára szenvedte meg jelentős mértékben az újabb képesség biztosítását. A szakemberek véleménye megegyezik abban, hogy ez utóbbi csapágyak, bár elviselik a két csapágygyűrű közötti tengelyeltérést berágódás, ill. törés nélkül, a tömeggyártásnál nem vehetők figyelembe, mert a tömegcikkipar keretei meghatározzák, azaz behatárolják egy-egy, nagy tömegben alkalmazott szerkezeti elem maximális árát. Ilyen terület például a szállítószalag-gyártás, ahol is a szalaghordozó görgők száma igen nagy, ugyanakkor, és éppen ezért, a nagy rezsikulccsal dolgozó vállalatoknál (pl.: személy- és tehergépkocsigyárban, szerszámgépgyárban, repülőgépgyárban) található nagypontosságú és viszonylag kis termelékenységű szerszámgép (pl. horizontál-eszterga) szóba sem jöhet a görgők csapágyfészkeinek megmunkálására. A kis rezsikulccsal dolgozó, épületszerkezetet, vagy egyéb acélszerkezetet előállító vállalatok a forgácsoló megmunkálást kerülik és ha ez elkerülhetetlen, a forgácsolást rendszerint olcsó esztergákon végzik, mert egy pontos, de kis termelékenységű célgép beszerzése, amelynek ára 2-3 millió forint, meghaladja a fejlesztési képességüket. Innen eredően a görgők csapágyhordozó felületeinek egytengelyűsége csak törekvés, azaz elérhetetlen végcél. A nemzetközi piacokon értékesíthető szalagok, és így egy-egy görgő megkövetelt minimális életkora 22 000 üzemóra, de ismert például (egy angol prospektus szerint) a 40 000 órás élettartam is. A hazai gyártású szalagjaink élettartama pedig 10 000 üzemóra körül mozog. Ez az érték még akkor is alacsony, ha csupán hazai piacra gyártunk, mert a szalag felújítási, karbantartási és így üzemeltetési költsége az élettartammal fordítottan arányos, tehát a belföldi származású szalagjaink üzemeltetése csak nagyobb költséggel képzelhető eE és emellett a pótalkatrész-gyártás túlzottan leterheli az amúgy is szűk hazai gyártási kapacitásunkat. Ugyancsak tárgya a találmányunknak, hogy a gördülőcsapágy esetleges melegedésekor szalagtüzek keletkeznek, amelyek rendkívül nagy anyagi kárt és balesetveszélyt jelentenek. Találmányunkkal a fent ismertetett hátrányokat kívánjuk kiküszöbölni, és a próbaüzemeltetés tanúsága szerint ez sikerült is. A kitűzött célt a gördülőcsapágyat tartalmazó ház célszerű kialakításával értük el, és ennek megfelelően találmányunk: gördülő csapágyház, különösen szállítószalag görgőinek csapágyazásához, amelynek jellemzője, hogy a csapágyház műgyanta (műanyag) anyagú és hogy külső (homlok-) felülete gömbfelület, továbbá hogy a csapágyház és a csapágyazandó görgő közötti teret kitöltő gyűrű szintén műgyanta (műanyag), amelynek anyaga legalább 20 "C értékkel kisebb lágyulási hőmérsékletű , mint a csapágyház anyaga, és hogy a lágyulási és olvadási hőmérséklete között legalább 30 °C különbség van, valamint hogy a csapágyházzal érintkezésben lévő felülete szintén (negatív) gömbfelület, és hogy a gördülőcsapágy gördülőtesteinek a külső csapágygyűrűvel való érintkezése által meghatározott síkban osztót, és végül hogy a görgő e célra kiképzett fészkéber peremezéssel rögzített nyomógyűrük segítségével. Az igénypontban meghatározott megoldás célja többek között hat hatás biztosítása: 1. a gördülőcsapágy külső gyűrűje rugalmasan rögzített a csapágyházban, így a szükséges mértékben előfeszíthető, 2, a tengely és a görgőcsapágy felfekvési forgásfelületeinek esetleges tengelyeltérését energiaelnyeléssel rugalmasan kompenzálja, 3 a csapágy bármilyen okból való melegedése esetén a példa kedvéért PVC-ből készült gyűrű, amelynek lágyulási hőmérséklete 80 °C, meglágyul és a tengelyeltérés okozta periodikus erők kompenzálása még nagyobb energiaelnyeléssel párosul, 4 szélső esetben, a példa kedvéért PVC-ből készült gyűrű, amelynek olvadási hőmérséklete 150 °C, a fenti hőmérsékletnél fokozatosan elveszíti szilárd állapotát, aminek következtében a csapágyház és a külső csapágygyűrű között beállított előfeszítés megszűnik és rövid ideig a csapágyház gömbfelülete és a külső csapágygyűrű gömbfelülete egymáson elcsúszva, siklócsapágy jellegű szerepet tölt be; hangsúlyozzuk azonban, hogy ez az állapot rövid ideig tart és csak vészüzemnek számít, 5. a görgők élettartamának, azaz üzemóráinak 100-200%-os növelése a hazai gyártású görgők élettartamához viszonyítottan, 6. és végül a görgők csapágyazásának tömeggyártási technológiával való előállíthatóságának biztosítása. Az alábbiakban találmányunk szerkezeti felépítését működési mechanizmusát és a hagyományos gördülőcsapágy-házakhoz mért előnyeit részletezzük egy példakénti kiviteli alak vázlatos rajzának segítségével. A már ismert műanyag csapágyházak hagyományos alakjához képest a találmányunk szerinti csapágyház különbözik a felépítéséhez használt két különböző mechanikai tulajdonságú műanyag tekintetében, valamint a csapágyház és a házat körülölelő gyűrű vonatkozásában, továbbá a csapágyház és a házat körülölelő gyűrű gömbalakú illeszkedésében, és abban, hogy a házat körülölelő gyűrű peremezéssel rögzitett a görgő túlvilágában egy e 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
