Lagereinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagereinrich tung, die insbesondere zur Verwendung bei Walz werkwalzen geeignet ist.
Die Erfindung betrifft demgemäss eine Lager einrichtung mit einem kegeligen Lagerzapfen, einem Lagergehäuse mit darin befindlichen Lagern, die von einer kegelförmigen Öffnung durchsetzt werden, so dass sie auf den kegeligen Lagerzapfen aufgeschoben werden können, sowie mit einer Vorrichtung, mittels welcher eine Druckflüssigkeit zwischen den kegeligen Lagerzapfen und die kegelförmige Öffnung in den Lagern gedrückt werden kann, um die Lager von den Kegelzapfen abzuheben.
Diese Lagereinrichtung an kegeligen Walzen zapfen kennzeichnet sich dadurch, dass axial im Ab stand stehende Vorrichtungen vorgesehen sind, die sich teils auf dem Lagerzapfen und teils auf dem Lagergehäuse befinden und zusammenwirken, um die Verlagerung des Lagergehäuses relativ zum Lager zapfen zu begrenzen, wenn die Lager gelöst worden sind.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind einige Aus führungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes ver anschaulicht.
In den Zeichnungen ist Fig. 1 ein teilweise in Ansicht dargestellter Teil schnitt einer erfindungsgemässen Lagereinrichtung auf einem kegeligen Walzenzapfen einer Walzwerk walze ; Fig. 2 ein der Fig. 1 entsprechender Teilschnitt einer abgeänderten Lagereinrichtung auf einem Walzenzapfen, und Fig. 3 ist ein Schnitt einer Abänderung der in Fig. 2 dargestellten Ausführung auf dem Walzen zapfen einer Walzwerkwalze.
Der kegelige Walzenzapfen oder Walzenhals 10 einer Walzwerkwalze (Fig. 1 und 2) besteht aus einem Stück mit dem Walzenkörper oder Walzen kern 12. Aus dem Walzenzapfen 10 erstreckt sich in Längsrichtung ein mit diesem aus einem Stück be stehender, im Durchmesser kleinerer Ansatz 14, der eine Aussennut 16 aufweist. In dieser Nut 16 befin det sich ein Druckring 18, der aus der Nut 16 nach aussen ragt und einen Anschlag für einen zweiten Druckring oder eine Druckhülse 20 bildet, die einen Abschnitt mit Aussengewinde 19 aufweist.
Der kegelige Zapfen 10 wird von den Innen laufringen einer Lagereinrichtung 21 aufgenommen. Bei der in Fig. 1 dagestellten Ausführung hat die Lagereinrichtung 21 vier Rollenlagerreihen. Die in nerste Reihe 22 der Rollenlager ist dem Innenlauf ring 24 zugeordnet, der am nächsten der Endfläche 25 des Walzenkörpers 12 liegt. Die beiden mittleren Reihen 26 und 28 der Rollenlager sind auf den Lauf flächen eines gemeinsamen, inneren Laufringes 30 angeordnet. Die am weitesten aussenliegende Reihe 32 der Rollenlager ist einem inneren Laufring 34 zugeordnet.
Die Laufringe 24, 30 und 34 sind auf dem kegeligen Walzenzapfen 10 mit Pressitz aufge- presst.
Die Rollenlager 22, 26, 28 und 32 liegen an den aussenliegenden Laufringen 36 und 38 an. Der Lauf ring 36 hat zwei Laufflächen, an denen die Rollen 22 und 26 anliegen, und der Laufring 38 hat zwei Laufflächen, an denen die Rollen 28 und 32 an liegen. Die Aussenlaufringe 36 und 38 sind in einem Lagergehäuse 40 angeordnet, das in der Öffnung eines Walzwerkständers oder eines anderen orts festen Teiles (nicht dargestellt) eingebaut ist. Das Lagergehäuse 40 weist an seiner Aussenseite einen Begrenzungsgrad oder Begrenzungsflansch 42 auf, der eine Bewegung durch das Walzengehäuse hin durch verhütet.
Der Walzenzapfen 10 hat nahe der Endfläche 25 des Walzenkörpers 12 einen steilen kegeligen Ab schnitt 44, der das Aussehen einer Kehlleiste hat. Dieser Abschnitt 44 ist von dem übrigen Teil des Walzenzapfens 10 durch einen kurzen, zylindri schen Zapfenabschnitt 46 getrennt. Der Abschnitt 46 und der Abschnitt 44 nehmen einen Stützring 48 für die Lagereinrichtung 21 auf. Die Aussen fläche des Stützringes 48 hat eine zylindrische Fläche 50, die in Gleit- und Dichtungsberüh rung mit einer von dem Gehäuse 40 getragenen Dich tung 52 liegt.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Aus führung hat der Stützring 48 rechts von der Dich tung 52 eine Ringkammer 54, die einen Abschnitt der Dichtung 52 aufnimmt und verhütet, dass sich Staub und Schmutz auf der Dichtung 52 absetzen.
Der Stützring 48 weist links von der Dichtung 52 eine nach unten versetzte, zweite zylindrische Fläche 56 auf. Die aussenliegende Endfläche oder Stirnfläche des Stützringes 48 bildet eine Anschlag fläche für den inneren Laufring 24. Bei installierter Lagereinrichtung hat die Fläche 56 einen Abstand nach innen von dem angrenzenden Abschnitt der Aussenfläche des Laufringes 24. Es wird auf diese Weise eine ringförmige Kammer 58 zur Aufnahme eines auf dem Gehäuse 40 befindlichen Flansches 60 gebildet, der sich in dieser Kammer 58 oder dieser Nut in Axialrichtung bewegen kann.
Der Flansch 60 ist für die Lagereinrichtung besonders wichtig, wie dies nachstehend noch beschrieben wird.
An der Aussenseite des Innenlaufringes 34 befin det sich ein ringförmiger Abstandsring oder Druck ring 62. Links von diesem Druckring 62 und am Druckring anliegend ist eine Hülse 64 vorhanden, die auf den Druckring 20 aufgeschraubt ist und mit die sem Druckring 20 zusammenwirkt. Beim Aufsetzen der Lagereinrichtung 21 auf den Walzenzapfen 10 wird die Hülse 64 auf den Ring 20 aufgeschraubt und infolgedessen der Druckring 62 nach rechts an den Innenlaufring 34 gedrückt, der gleichzeitig mit einem Pressitz auf den Zapfen 10 aufgepresst wird.
Pressitze sind bei Walzwerkwalzen bekannt und die nen dazu, eine enge Oberflächen-an-Oberflächen- Berührung zwischen den Bauteilen herzustellen. Pressitze sind sehr erwünscht und sind für unter ho hem Druck erfolgende, mit hoher Geschwindigkeit ausgeführte Walzvorgänge durchaus notwendig, denn ein schwacher Pressitz zwischen dem Walzenzapfen 10 und den Innenlaufringen 34, 30 und 24 würde ein Festpressen und einen schnellen Verschleiss der Teile zur Folge haben.
Eine Verriegelungsschraube 65 durchsetzt die Gewindebohrung 67 der Hülse 64 und ragt in eine Bohrung 69 des Druckringes 62, um eine Relativbewegung zwischen diesen Teilen bei der Installation der Lagereinrichtung 21 zu verhüten.
Ein Klemmblock 66 ist mit Schrauben 68 an dem linken Ende des Gehäuses 40 befestigt. Der Klemmblock 66 trägt eine Dichtung 70, die mit der Aussenfläche des Druckringes 62 zusammenwirkt. Der Block 66 hat auch einen Axialflansch 72, der sich an das Aussenende des Aussenlaufringes 38 an legt und die Aussenlaufringe 36 und 38 in festen Stellungen im Gehäuse 40 hält. Die den Lagerein richtungen auf entgegengesetzten Seiten des Walzen körpers 12 zugeordneten Klemmblöcke 66 sind ver stellbar, um den Aussenlaufringen 36 und 38 eine begrenzte Bewegung zu ermöglichen.
Eine derartige Bewegung ist üblicherweise erwünscht, weil Tempe raturänderungen des Walzenkörpers 12 und des Wal zenzapfens 10 eine durch Ausdehnen und Zusam menziehen verursachte Axialbewegung hervorrufen können, die gegebenenfalls ein Verklemmen zur Folge hat.
Der Walzenzapfen 10 hat drei auf der Aussen seite vorhandene Ringnuten 74, 76 und 78. Jede dieser Nuten steht mit einem radialen Durchlass und einem axialen Durchlass (Fig. 3) im Zapfen 10 in Verbindung, und zwar mit den radialen Durchlässen 79, 80 und 81 und den axialen Durchlässen 82, 83 und 84. Die Ringnuten 74, 76 und 78 sind in dem Walzenzapfen 10 so angeordnet, dass nach dem Ein bau der Lagereinrichtung jeder Innenlaufring eine andere Nut bedeckt und die Nut mit diesem Innen laufring eine Kammer bildet.
Jede der auf diese Weise geformten Kammern steht mit einem der Durchlässe 82, 83 und 84 in Verbindung, so dass Druckflüssigkeit in die Kammern gedrückt werden kann, um die Innenlaufringe von dem Walzenzapfen in der nachstehend beschriebenen Weise zu lösen. DIE ARBEITSWEISE Beim Aufsetzen der Lagereinrichtung 21 (Fig. 1) auf den Walzenzapfen 10 wird zuerst der Stützring 48 in seine Stellung gebracht. Das zusammengesetzte Lagergehäuse 40, das die Rollenlager enthält, wird dann auf den Walzenzapfen 10 aufgeschoben. Der Druckring 62 wird locker in seiner Stellung von dem Klemmblock 66 gehalten.
Dann wird eine Druck wasserwinde oder irgend eine andere geeignete Druckvorrichtung zwischen Druckblock 62 und Druckring 18 eingesetzt und ein so grosser Druck zur Einwirkung gebracht, dass die Innenlaufringe 24, 30 und 34 dicht an den Stützring 48 angedrückt und auf den Walzenzapfen 10 aufgepresst werden. Der Druck der Druckwasserwinde wird dann aufgehoben. Der Druckring 18 wird nun aus seiner Nut entfernt, so dass der Druckring 20 und die Gewindehülse 64 auf den Zapfenabschnitt 14 des Zapfens 10 auf geschoben werden können. Der Druckring 18 wird dann wieder in die Nut 16 eingesetzt.
Die Gewinde hülse 64 wird auf dem Druckring 20 so lange ge dreht, bis die Teile 62, 64, 20 und 18 dicht aneinan- dergeklemmt sind. Die Hülse 64 wird dann entweder noch weiter vorgeschoben oder etwas zurückge schraubt, so dass die Sperrschraube 65 in ihre Sperr stellung eingesetzt werden kann, wie dies bereits be schrieben wurde.
Die in Fig. 1 dargestellte und vorstehend be schriebene Lagereinrichtung ist besonders für Walz- arbeiten geeignet, die unter hohen Drucken und bei hoher Geschwindigkeit erfolgen. Bei hohen Drucken und grossen Geschwindigkeiten zeigt der Walzen zapfen 10 das Bestreben, sich auf der Kegelbohrung der Innenlaufringe festzupressen. Wird jedoch ein Pressitz zwischen der Kegelbohrung und dem Zapfen 10 verwendet, dann werden die Möglichkeiten des Festpressens vollständig ausgeschaltet.
Das Abnehmen der Lagereinrichtung 21 von dem Zapfen 10 (Fig. 1) erfolgt in vier Stufen. In der er sten Stufe wird die Hülse 64 von dem Abstandstück 62 zurückgeschraubt und der Druckring 18 sowie die zusammengesetzten Teile 20 und 64 werden von dem Zapfen 10 abgenommen, so dass sich die Innen laufringe bei ihrem Lösen nach links, gesehen in Fig. 1, bewegen können. In der zweiten Stufe wird Druckflüssigkeit den Durchlässen 84 und 81 sowie der Nut 78 zugeführt.
Wegen der Kegelneigung des Zapfens 10 und des Innenlaufringes 34, der die Nut 78 umgibt, erzeugt die Druckflüssigkeit eine in Axial richtung verlaufende Druckkomponente, die den Laufring 34 von dem Zapfen 10 löst und den Druck ring nach links bewegt. In der dritten Stufe wird Druckflüssigkeit der Nut 76 zugeführt, wodurch der Laufring 30 von dem Zapfen 10 gelöst wird, und in der vierten Stufe wird Druckflüssigkeit der Nut 74 zugeführt, um den Laufring 24 von dem Zapfen 10 zu lösen.
Bei jedem Lösen oder Lockern eines Laufringes von dem Zapfen 10 springt der Laufring nach links, gesehen in Fig. 1, und trifft entweder auf den Ab standsring 62 oder auf den linksgelegenen, nächst be nachbarten Laufring. Beim Lösen des mittleren, dop pelten Innenlaufringes 30 nimmt der Laufring das Gehäuse 40 mit nach links. Bei bisher bekannten Ausführungen hatte dieses plötzliche Lösen oder Lockern und die in Längsrichtung erfolgende, ruck weise Bewegung des Gehäuses 40 oft ein Beschädi gen der Lagerteile zur Folge. Bei der vorliegenden Lagereinrichtung sind infolge des Vorhandenseins des Flansches 60 die Lagerteile geschützt.
Bei dem mit dem Laufring 30 erfolgenden Lösen des Ge häuses 40 trifft bei der Linksbewegung des Gehäuses 40 der Flansch 60 gegen das benachbarte Ende des Innenlaufringes 24, trifft also nicht auf den Rollen halter der Rollen 22.
Sind die Teile 18, 20 und 64 vom Walzenzapfen 10 (Fig. 1) abgenommen, dann wird der Druckring 62 von dem Klemmblock 66 zurückgehalten, wenn der Laufring 34 von dem Walzenzapfen gelöst wird. Beim Lösen des Innenlaufringes 30 vom Zapfen 10 wird der am Gehäuse 40 vorhandene Flansch 60 von dem Innenlaufring 24 zurückgehalten, der immer noch auf dem Zapfen 10 festsitzt. Nach Lösen des Innenlaufringes 24 vom Zapfen 10 kann das ge samte Lagergehäuse von dem Walzenzapfen abge nommen werden.
Bei der in Fig. 2 dargestellten, abgeänderten Lagereinrichtung 96 bestehen der Stützring und der benachbarte Innenlaufring aus einem einzigen Teil 90. Diese Ausführung ermöglicht eine Verringerung des Abstandes von der innersten Reihe der Lager rollen 22 bis zur Endfläche 25 des Walzenkörpers 12 und ermöglicht auch die Veikürzung des Lager zapfens 10. Infolgedessen ergibt sich ein kürzerer, kräftigerer Lagerzapfen 10 ohne irgendwelchen Ver lust seiner Arbeitseigenschaften.
Ein anderer Unterschied zwischen der in Fig. 2 dargestellten, abgeänderten Lagereinrichtung und der in Fig. 1 dargestellten Lagereinrichtung ist die Aus führung der Hülse 92 (Fig. 2) und des Klemmblockes 94.
Bei dieser Ausführung wird kein auf der Innen seite angeordneter Flansch, wie der Flansch 60 in Fig. 1, verwendet, sondern der Loslösestoss, der auf tritt, wenn der Innenlaufring 30 von dem Lager zapfen 10 gelöst wird, wird bei der abgeänderten Lagereinrichtung 96 von radial einstellbaren An schlagblöcken 98 aufgenommen, die am Aussenende des Klemmblockes 94 auf der vom Gehäuse 40 weg gerichteten Seite desselben angeordnet sind. Die Blöcke 98 sind am Aussenende des Klemmblockes 94 mittels Schrauben oder Schraubenbolzen 100 be festigt, die lange Schlitze der Blöcke 98 durchsetzen.
Beim Abnehmen der Lagereinrichtung 96 von dem Walzenzapfen 10 wird die Hülse 92 auf dem Ge windeabschnitt des Ringes 20 so weit zurück geschraubt, bis der Abstand zwischen der Hülse 92 und dem Block 94 so gross ist, dass die verstellbaren Anschlagblöcke 98 nach unten verschoben werden können und ein Mindestabstand von etwa 1,58 mm vorhanden ist. Hierzu werden die Schrauben 100 gelöst, so dass der Anschlagblock 98 zwischen den Block 94 und die Hülse 92 geschoben werden kann. Der Druckring 18 wird beim Lockern oder Lösen der Lagerteile in seiner Stellung belassen. Die Anschlag blöcke 98 werden in ihrer neuen Stellung mittels der Schraubenbolzen 100 gehalten.
Druckflüssigkeit wird dann in die Axialbohrun- gen oder axialen Durchlässe 84, 83 und 82 über Zwischenstücke, die in die offenen Enden der Durch lässe eingesetzt werden, und den zugehörenden Nu ten zugeführt. Beim Zuführen von Druckflüssigkeit in die Durchlässe 84 und 81 sowie in die Nut 78 wird ein Axialdruck zwischen dem Zapfen 10 und dem Innenlaufring 34 ausgeübt, der eine Trennung dieser Teile bewirkt. Dann wird Druckflüssigkeit in die Nut 76 über die Durchlässe 83 und 80 geleitet, um den Laufring 30 zu lockern.
Beim Lösen des Laufringes 30 bewegt sich das Gehäuse 40 nach links und nimmt die Aussenlaufringe 36 und 38 mit. Das Innenende des Gehäuses 40 weist eine Ringnut 106 auf, die so tief und breit ist, dass das Gehäuse einen ziemlich grossen Abstand von den Rollen 22 hat, so dass die zwischengeschalteten Anschlag blöcke 98 auf den nach aussen gerichteten Abschnitt 104 der Hülse 92 auftreffen, um die Linksbewegung des Gehäuses 40 aufzuhalten.
Die einheitliche Ausführung des Stützringes und des Innenlaufringes, die Verwendung der Anschlag blöcke 98 und der verbreiterte Abschnitt 104 der Hülse 92 sind die Hauptunterschiede zwischen der abgeänderten Lagereinrichtung 96 der Fig. 2 und der Lagereinrichtung 21 der Fig. 1. Die Arbeitsweise der geänderten Lagereinrichtung 96 gleicht im übrigen der Arbeitsweise der Lagereinrichtung 21.
Die in Fig. 3 dargestellte Abänderung weist die meisten der in Fig. 2 dargestellten Abänderungen auf. Der Hauptunterschied zwischen der Ausführung nach Fig. 2 und der Ausführung nach Fig. 3 ist die innere Dichtung zwischen dem Lagergehäuse 40 und den Lagerzapfen 10 oder dem Walzenkörper 12. Die innerste Dichtung 108 (Fig. 2) gleicht der Dichtung 52 in Fig. 1 darin, dass beide am Gehäuse 40 be festigt sind und beide eine Gleitberührung mit einer zylindrischen Fläche haben.
In Fig. 1 befindet sich diese zylindrische Fläche auf dem Stützring 48, wäh rend sich in Fig. 2 die entsprechende Fläche auf dem Teil 90 befindet. Bei der in Fig. 3 dargestellten Abänderung ist eine Dichtung 120 in einer axial an geordneten Nut 121 des Gehäuses 40 gelagert und liegt an der Endfläche 25 des Walzenkörpers 12 an. Die Berührung erfolgt also nicht an einer zylindri schen Fläche.
Aus der in Fig. 3 dargestellten Ver wendung der Dichtung 120 ergeben sich verschiedene Vorteile, die in der Hauptsache darin bestehen, dass die Gesamtlänge des Zapfens 10 noch weiter ver kürzt wird, so dass eine weitere Erhöhung der Festig keit erfolgt, und dass die Installation der Lagerein richtung 122 auf dem Zapfen 10 vereinfacht wird, da die Dichtung 120 nicht an einer zylindrischen Fläche abgedichtet werden muss. Das Auflegen einer ringförmigen Dichtung auf eine zylindrische Fläche erfordert für gewöhnlich eine sehr grosse Sorgfalt. Wenn die Teile nicht richtig ausgerichtet sind, dann kann eine Beschädigung der Dichtung erfolgen.
Ein weiterer, mit der Dichtung 120 erzielter Vorteil be steht darin, dass die Dichtung 120 leichter zu reini gen und auszuwechseln ist, weil die Dichtungsflächen für die Reinigung zugänglich sind und weil die Dich tung zwecks Auswechselns leichter aus einer axial verlaufenden Nut herausgezogen werden kann.
Es ist also eine Lagereinrichtung für einen keg- ligen Walzenzapfen von Walzwerkswalzen geschaf fen, der alle erstrebten Kennzeichen und Vorteile aufweist.
Die Beschreibung und die Darstellungen sind nur als Erläuterungsbeispiele zu werten. Änderungen und Abwandlungen können im Rahmen des Patent anspruches vorgenommen werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.