DE102006029151A1

DE102006029151A1 - Roller bearing arrangement for conveyor belt manufacturing machines comprises roller bearings connected to supplementary bearing with regulated loading of roller bearing being controlled

Info

Publication number: DE102006029151A1
Application number: DE200610029151
Authority: DE
Inventors: Juhani Vestola
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Metso Paper Oy
Priority date: 2005-08-23
Filing date: 2006-06-24
Publication date: 2007-03-01
Also published as: AT502340A3; AT10174U1; FI20055445A0; FI20055445A; AT502340A2

Abstract

The roller bearing arrangement consists of roller bearings (2, 3, 4) with a supplementary bearing (5, 6, 8, 9, 10, 11) connected to it and whose loading can be regulated to a desired value. The loading of the supplementary bearing may be achieved via spring force or magnetic force or via the basis of the heat coefficient/transfer from a pressure cylinder (8, 8', 9, 9', 10, 10' 11, 11') that may be pneumatic or hydraulic. The regulation of the loading of the roller bearing may be controlled.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Lagerung rotierender Maschinenteile. Genauer gesagt, ist eine zum Unter-Kontrolle-Halten der Lagerbelastung dienende Anordnung für Wälzlager Gegenstand dieser Erfindung.The The present invention relates to the mounting of rotating machine parts. More specifically, one serving to under-control the bearing load is Arrangement for roller bearing Subject of this invention.

Besonders bei den wechselhaft belasteten Walzen von Materialbahn-Herstellungsmaschinen, besonders von Maschinen zur Herstellung von Faserstoffbahnen, wie zum Beispiel von Papier- und/oder Kartonmaschinen, kann es zu Belastungssituationen kommen, bei denen die Belastung des Wälzlagers unter der Mindestbelastung, die im typischen Fall rund 2 % der dynamischen Tragfähigkeit des Wälzlagers beträgt, bleibt.Especially in the alternately loaded rolls of web-making machines, especially of machines for the production of fibrous webs, such as of paper and / or board machines, it can be stressful situations where the load of the rolling bearing is below the minimum load, typically around 2% of the dynamic load capacity of the roller bearing is, remains.

In normaler Belastungssituation rollen die Lagerrollen im Wesentlichen ohne zu gleiten zwischen den Lagerringen, und am Lagerumfang befindet sich auf der zur resultierenden Last entgegengesetzten Seite ein Bereich, in dem die Rollen nicht zwischen den Lagerringen eingepresst sind. Dieser Bereich ist allerdings so kurz, dass keine nennenswerte Verlangsamung der Rotationsgeschwindigkeit der Rollen eintritt. Je nach Belastung kann es jedoch zu Situationen kommen, in denen jener Bereich, in dem die Rollen nicht unter Pressdruck stehen, eine solche Ausweitung erfährt, dass es während des Lagerumlaufs zu einer Verlangsamung der Rotationsgeschwindigkeit der Rollen kommt. Kommt die nun langsamer gewordene Rolle erneut in den Belastungsbereich, so beschleunigt sie abrupt auf Rollgeschwindigkeit, was an der Berührungsstelle infolge des Gleitens eine Scherspannung bewirkt, die zusammen mit dem wachsenden Pressdruck zu einem Versagen des Schmiermittelfilms und zu Kontakt von Metall auf Metall und weiter zu einem lokalen Oberflächenschaden führt. Wird danach der Betrieb unter Normalbelastung, d.h. hoher Belastung fortgesetzt, so wirkt diese geringfügige Oberflächenbeschädigung als Ausgangsstelle für einen eigentlichen Ermüdungsschaden des Lagers, der wachsen und sich zum Beispiel in Form örtlichen Abplatzens der Oberfläche äußern kann, das sich über den gesamten Umfang fortsetzen und schließlich zum Bruch eines Lagerringes oder zu Rollenbruch führen kann.In normal load situation, the bearing rollers essentially roll without sliding between the bearing rings, and located on the bearing circumference on the opposite side to the resulting load Area where the rollers are not pressed between the bearing rings are. However, this area is so short that there is no appreciable slowdown the rotational speed of the rollers occurs. Depending on the load However, there may be situations where that area, in The roles are not under pressure, such an expansion learns that during it the bearing circulation to a slowing down of the rotational speed the roles comes. The now slower role comes again in the load area, so it accelerates abruptly to roll speed, what at the point of contact caused by sliding a shear stress, which together with the increasing pressing pressure to a failure of the lubricant film and to contact metal on metal and on to a local one Oberflächenschaden leads. Thereafter, when the operation under normal load, i. high load continued, this minor surface damage acts as a starting point for a actual fatigue damage of the camp, which grow and, for example, in the form of local Can spew off the surface, that over Continue the entire circumference and finally break a bearing ring or lead to roll break can.

Im Folgenden ist unter dem Terminus „O-Last" eine Belastungssituation zu verstehen, in der sich die Rotationsgeschwindigkeit der Rollen erheblich verringern und dann am Anfang des Pressungsbereichs abrupt beschleunigen kann. Eine solche O-Last beträgt typisch unter 2 % der dynamischen Tragfähigkeit des Lagers. Diese Grenze hängt jedoch von zahlreichen Variablen ab, u.a. vom Lagerspiel, von der Lagerdrehzahl, vom Schmiermittel, vom Lagertyp, von der Lagergröße usw. Typisch ist jedoch, dass sich durch O-Last-Situation die Lebensdauer des Lagers erheblich verkürzen kann.in the Below is the term "O-load" a stress situation to understand in which reduce the rotational speed of the rollers significantly and then accelerate abruptly at the beginning of the compression area. Such an O-load is typically less than 2% of the dynamic load capacity of the bearing. This limit depends however from numerous variables, i.a. from the bearing clearance, from the bearing speed, grease, bearing type, bearing size, etc. However, it is typical that by O-load situation, the life of the bearing considerably shorten can.

Bei O-Last-Situation nimmt das Risiko einer Beschädigung des Wälzlagers wesentlich zu, weil die zwischen Innen- und Außenring befindlichen Wälzkörper, wie z.B. die Kugeln, Rollen oder dergleichen, nicht unbedingt weiter rollen oder sich in ihrer Rollgeschwindigkeit gegenüber dem Lagerinnen- und -außenring wesentlich verlangsamen, wobei dann auf die Wälzkörper und/oder die Lagerringe eine reibende Belastung wirkt, als deren Folge es an der Rollfläche des Wälzkörpers und/oder des rotierenden Lagerringes bei Versagen des Schmiermittelfilms zu kleinen örtlichen Schäden kommt, die sich äußerst nachteilig auf die Lebensdauer des Lagers auswirken können. Zu einer solchen reibenden Belastung kommt es besonders dann, wenn die Wälzkörper wieder auf die Geschwindigkeit der Gegenflächen beschleunigen, sei es infolge Erhöhung der Belastung oder weil die Wälzkörper am Lagerumfang an eine Stelle gelangen, wo eine ausreichende Pressung zwischen Innen- und Außenring herrscht. Der Wälzkörper und/oder die Rollfläche des Innen-/Außenringes des Wälzlagers können allmählich Schaden nehmen, und es kann schließlich zur Zerstörung des Lagers kommen, wenn der Betrieb unter normalen Belastungsverhältnissen fortgesetzt wird.at O-load situation increases the risk of damage to the bearing much to, because the rolling elements located between inner and outer ring, such as e.g. the balls, rollers or the like, not necessarily next roll or roll in their speed against the Bearing inner and outer ring slow down significantly, in which case on the rolling elements and / or the bearing rings a rubbing load acts, as a result of which it on the rolling surface of the Rolling elements and / or of the rotating bearing ring in case of failure of the lubricant film to small local damage comes, which is extremely disadvantageous affect the life of the bearing. To such a grinding Strain occurs especially when the rolling elements return to the speed accelerate the mating surfaces, be it as a result of increase the load or because the rolling elements at Bearing circumference reach a place where sufficient pressure between inner and outer ring prevails. The rolling element and / or the rolling surface of the inner / outer ring of the rolling bearing can gradually Damage, and it can eventually destroy the Warehouse come when operating under normal load conditions will continue.

Während der vorgenannte örtliche Schaden als Initialstelle für den Schadensmechanismus fungiert, treten O-Last-Situation und O-Last-Risiko nur unter bestimmten, meistens kurzen Betriebssituationen der Materialbahn-Herstellungsmaschine auf, zum Beispiel beim Anfahren, Niederfahren und bei Bahnabriss, wo mit Absinken der äußeren Belastung die resultierende Belastung des Lagers sich Null nähert.During the aforesaid local Damage as an initial point for acts the damage mechanism, O-load situation and O-load risk occur only under certain, usually short operating situations of the material web-making machine on, for example, when starting, driving down and when the train breaks, where with decreasing the external load the resulting load of the bearing approaches zero.

Bekannt ist bereits, dass sich das O-Last-Risiko durch Einsatz von Gleitlagern vermeiden lässt. Gleitlager sind jedoch in der Anschaffung so viel teurer als Wälzlager, dass für ihren Einsatz andere Gründe als das Vermeiden des O-Last-Risikos vorliegen müssen.Known is already that the O-load risk by using plain bearings avoid it. bearings are so much more expensive to buy than bearings, that for their use other reasons as the avoidance of the O-load risk must be present.

Eine der Aufgaben dieser Erfindung besteht darin, das mit Wälzlagern verbundene O-Last-Risiko zu eliminieren oder wenigstens wesentlich zu verringern. Weiter soll mit der Erfindung eine neue, Erfindungshöhe aufweisende Anordnung für Wälzlager, mit der sich die Lagerbe lastung unter Kontrolle halten lässt, bereitgestellt werden.A The objects of this invention is that with rolling bearings eliminate associated O-load risk, or at least substantially to reduce. Next is to be with the invention, a new invention height having Arrangement for Rolling bearings, with which keeps the bearing load under control become.

Erfüllt werden die gestellten Aufgaben mit einer Anordnung für Wälzlager, mit der sich die Lagerbelastung unter Kontrolle halten lässt, etwa in der Form, dass der Wälzlagerung eine Zusatzlagerung zugeordnet wird, deren Belastung geregelt/verändert oder auf einen gewünschten Wert eingestellt werden kann.The tasks are fulfilled with an arrangement for rolling bearings, with which the bearing load can be kept under control, for example in such a way that the rolling bearing is assigned an additional bearing whose load is controlled / changed or can be set to a desired value.

Im Hinblick auf das Regeln/Verändern/Einstellen der Belastung ist es gemäß der Erfindung angezeigt, dass mit der Zusatzlagerung die Belastung um soviel verändert werden kann, dass die Mindestbelastung des Wälzlagers unter allen Betriebssituationen überschritten wird. Die Zusatzbelastung kann entweder konstant oder von vorgegebener Größe oder so regelbar sein, dass sie nur zum Überschreiten der Mindestbelastung zur Anwendung kommt.in the Regarding the rules / changing / setting the load is according to the invention indicated that with the additional storage, the load to be changed by as much can exceed the minimum load of the rolling bearing under all operating conditions becomes. The additional load can be either constant or predetermined Size or be so controllable that they only exceed the minimum load is used.

Verwirklicht werden kann die Zusatzlagerung nach der Wälzlagertechnik oder – vorteilhafter – nach der Gleitlagertechnik, weil das Gleitlager in beengtem Raum untergebracht werden kann.realized can be the additional storage according to the rolling bearing technology or - more advantageous - after the Bearing technology because the plain bearing housed in confined space can be.

Gemäß der Erfindung kann die Belastung der Zusatzlagerung zum Beispiel mit einer Feder oder magnetisch oder auf der Basis von Wärmeausdehnung oder mit einem Kraftzylinder, wie zum Beispiel einem pneumatischen Kraftzylinder oder bevorzugt mit einem hydraulischen Kraftzylinder, d.h. einem Hydraulikzylinder verwirklicht werden. Die Regelung der Belastung basiert auf der jeweiligen Belastung des eigentlichen Wälzlagers, und die Belastung kann in der gewünschten Weise gesteuert werden. Zur Erzeugung der regelbaren Kraft dient bevorzugt ein Hydraulikzylinder, aber auch die anderen oben genannten Mittel kommen für diesen Zweck in Frage.According to the invention can the load of additional storage, for example, with a spring or magnetic or based on thermal expansion or with a Power cylinder, such as a pneumatic power cylinder or preferably with a hydraulic power cylinder, i. one Hydraulic cylinder can be realized. The regulation of the load based on the respective load of the actual rolling bearing, and the load can be controlled as desired. To generate the controllable force is preferably a hydraulic cylinder, but the other means mentioned above are also available for this Purpose in question.

Neben dem Erreichen der eigentlichen Ziele sind mit dieser Erfindung auch Vorteile verbunden, zu denen hier nur Folgendes gesagt sei: Die Größe der mit der Zusatzlagerung zu bewirkenden Zusatzbelastung kann im Verhältnis zur Tragfähigkeit der eigentlichen Wälzlagerung gering gehalten werden, so dass das Zusatzlager von geringer Baugröße sein kann. Da die O-Last-Situation in der Regel nur in bestimmten kurzzeitigen Betriebsphasen auftritt, kann zum Eliminieren des O-Last-Risikos das Zusatzlager nur in diesen kurzen Betriebsphasen belastet werden, wobei der Leistungsbedarf und die zusätzliche Reibung gering bleiben, was wiederum eine wesentliche Reduzierung des Wartungsbedarfs und des Energieverbrauchs bedeutet. Ein Vorteil ist auch, dass das Zusatzlager im gleichen Ölraum wie das eigentliche Wälzlager angeordnet werden kann, so dass sich bei gleichzeitig sehr geringem Platzbedarf auch zusätzliche Abdichtungen erübrigen.Next Achieving the actual goals are with this invention as well Benefits connected, to which here only said the following: The Size of with The additional storage to be effected additional burden may in relation to Load capacity the actual rolling bearing be kept low so that the additional bearing can be of small size. Because the O-load situation usually occurs only in certain short-term operating phases, can to eliminate the O-load risk the additional storage only in these short operating phases are charged, with the power requirement and the extra friction remain low, which in turn significantly reduces the need for maintenance and energy consumption. Another advantage is that that Additional storage in the same oil room like the actual rolling bearing can be arranged so that at the same time at very low Space also additional Sealing unnecessary.

Im Folgenden wird eine als vorteilhaft befundene Ausführungsform der Erfindung, ohne dass die vorliegende Erfindung darauf beschränkt werden soll, unter Bezugnahme auf die beigefügten Patentzeichnungen im Einzelnen beschrieben.in the The following is an embodiment found to be advantageous of the invention, without the present invention being restricted thereto, with reference to the attached Patent drawings described in detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Lagerung einer Walze einer Materialbahn-Herstellungsmaschine, Walzenachse rotierbar; 1 a cross section of the storage according to the invention of a roll of a web-forming machine, roll axis rotatable;

2 eine erfindungsgemäße Lagerung einer Walze einer Materialbahn-Herstellungsmaschine frontal betrachtet; 2 considered a storage according to the invention of a roll of a web-forming machine frontally;

3 einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Lagerung einer Walze einer Materialbahn-Herstellungsmaschine, Walzenachse feststehend. 3 a cross-section of the storage according to the invention of a roll of a material web-making machine, roller axis fixed.

In dem Ausführungsbeispiel von 1 und 2 ist die rotierende Achse 1 der Walze der Materialbahn-Herstellungsmaschine über das Wälzlager 2, 3, 4 an der Stuhlung gelagert, wobei das Wälzlager einen an die feststehende Stuhlung gefügten, nicht beweglichen äußeren Lagerring 2, einen an der rotierenden Achse 1 angeordneten und mit dieser rotierenden inneren Lagerring 3 sowie zwischen den beiden Ringen kranzförmig angeordnete Wälzkörper 4 umfasst. Die Wälzkörper be stehen in dem in 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel aus Kugeln, aber sie könnten auch aus zylindrischen oder konischen oder tonnenförmigen oder hülsenartigen oder allgemein aus rotationssymmetrischen Elementen bestehen.In the embodiment of 1 and 2 is the rotating axis 1 the roller of the web-forming machine via the rolling bearing 2 . 3 . 4 mounted on the chair, wherein the rolling bearing joined to the fixed stasis, non-movable outer bearing ring 2 , one on the rotating axis 1 arranged and rotating with this inner bearing ring 3 and between the two rings ring-shaped arranged rolling elements 4 includes. The rolling elements are in the in 1 and 2 shown embodiment of balls, but they could also consist of cylindrical or conical or barrel-shaped or sleeve-like or generally rotationally symmetric elements.

Es sei hier besonders darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung auch auf Lagerungskonzepte angewendet werden kann, bei denen die Achse und der daran angeordnete Innenring des Lagers feststehend sind und der Außenring des Lagers rotiert. Dabei wird dann gegen die am rotierenden Außenring des Zusatzlagers ausgebildete Gleitfläche ein an dem feststehenden Innenring angeordneter Gleitschuh gedrückt.It It should be particularly noted that the present invention Can also be applied to storage concepts where the axis and the inner ring of the bearing arranged thereon are stationary and the outer ring of the bearing rotates. It is then against the rotating outer ring the additional bearing trained sliding surface on the fixed Pressed inner ring arranged shoe.

Gemäß dem allgemeinen Prinzip der vorliegenden Erfindung ist der Wälzlagerung eine Zusatzlagerung 8, 9, 10, 11 zugeordnet, deren Belastung auf einen gewünschten Wert eingestellt oder der jeweiligen Belastungssituation entsprechend geregelt werden kann. Mit dieser regelbaren Zusatzlagerung kann bei Bedarf eine solche Zusatzbelastung erzeugt werden, dass die dynamische Mindestbelastung der eigentlichen Wälzlagerung 2, 3, 4 der Achse 1 überschritten wird.According to the general principle of the present invention, the roller bearing is an additional bearing 8th . 9 . 10 . 11 whose load can be set to a desired value or regulated according to the respective load situation. With this controllable additional storage, if necessary, such an additional load can be generated that the dynamic minimum load of the actual rolling bearing 2 . 3 . 4 the axis 1 is exceeded.

Wie aus 1 deutlicher hervorgeht, ist die erfindungsgemäße Zusatzlagerung 8, 9, 10, 11 in axialer Richtung so zwischen der Wälzlagerung 2, 3, 4 der Achse 1 und dem mit der Achse rotierenden Körper, zum Beispiel einer Walze, angeordnet, dass sie sich unmittelbar neben der Wälzlagerung der Achse befindet. Die Zusatzlagerung kann auch auf der anderen Seite des eigentlichen Wälzlagers oder, zum Beispiel symmetrisch, beiderseits des eigentlichen Wälzlagers angeordnet sein.How out 1 more clearly apparent is the additional storage according to the invention 8th . 9 . 10 . 11 in the axial direction so between the rolling bearing 2 . 3 . 4 the axis 1 and the axis-rotating body, for example, a roller, arranged so as to be immediately adjacent to the rolling bearing of the axle. The additional storage can also on the other side of the actual rolling bearing or, for Example symmetrically, be arranged on either side of the actual rolling bearing.

Wie in 2 gestrichelt veranschaulicht ist, erzeugt die Zusatzlagerung eine Belastung, deren Wirkungslinie F symmetrisch durch die Achse 1 und das Wälzlager 2, 3, 4 der Achse läuft. Diese Wirkungslinie verläuft außerdem am vorteilhaftesten senkrecht zur zentralen Drehachse der Achse. Die mit der Zusatzlagerung zu erzeugende Zusatzbelastung kann entweder die gleiche Richtung wie die normale resultierende Belastung des eigentlichen Wälzlagers haben oder von deren Richtung abweichen.As in 2 illustrated by dashed lines, the additional storage generates a load whose line of action F symmetric through the axis 1 and the rolling bearing 2 . 3 . 4 the axis is running. This line of action is also most advantageously perpendicular to the central axis of rotation of the axis. The additional load to be generated with the additional storage can either have the same direction as the normal resulting load of the actual rolling bearing or deviate from its direction.

Gemäß der Erfindung kann die Zusatzlagerung nach der Wälzlagertechnik oder – vorteilhafter – nach der Gleitlagertechnik verwirklicht werden.According to the invention can the additional storage according to the rolling bearing technology or - more advantageous - after Plain bearing technology can be realized.

In dem Ausführungsbeispiel von 1 und 2 ist die Zusatzlagerung auf Gleitlagerbasis verwirklicht. Hierbei umfasst das Zusatzlager ein an der rotierenden Achse 1 angeordnetes, mit der Achse rotierendes inneres Rahmen- oder Ringteil 5 mit einer Gleitfläche 6, das mehrere kranzförmig und symmetrisch in gleichmäßigen gegenseitigen Abständen angeordnete Hohlräume 10 mit je einem eingepassten, beweglichen Kolbenteil 8 hat. Dabei bildet jeder der Hohlräume zusammen mit seinem Kolbenteil ein Zylinderteil 9, aus dem, von einem unter Druck stehenden Medium belastet, sich das Kolbenteil radial nach innen gegen die Gleitfläche erstreckt, wobei das Kolbenteil 8, wenn es an der Gleitfläche anliegt und auf der Gleitfläche gleitet, als Lagerschuh funktioniert.In the embodiment of 1 and 2 the additional storage is realized on a plain bearing basis. Here, the additional bearing comprises a on the rotating axis 1 arranged, with the axis rotating inner frame or ring part 5 with a sliding surface 6 , which has several coronary and symmetrical evenly spaced cavities 10 each with a fitted, movable piston part 8th Has. Each of the cavities together with its piston part forms a cylinder part 9 from which, loaded by a pressurized medium, the piston member extends radially inwardly against the sliding surface, wherein the piston member 8th when it rests against the sliding surface and slides on the sliding surface, works as a bearing shoe.

Der Hohlraum 10 und der darin befindliche Lagerschuh 8 bilden so einen Kraftzylinder, der von einem Druckmedium betätigt, d.h. angetrieben wird, dessen Zuführungsleitung 11 über ein nicht rotierendes Teil mit dem vom Kolbenteil 8 mit seiner Rückseite verschlossenen, oberhalb befindlichen Hohlraum 10, dem Arbeitsraum des Kraftzylinders, in Verbindung steht.The cavity 10 and the bearing shoe located therein 8th thus form a power cylinder which is actuated by a pressure medium, that is driven, whose supply line 11 over a non-rotating part with the part of the piston 8th with its back closed, located above cavity 10 , the working space of the power cylinder, communicates.

Der Lagerschuh 8 kann unter Anwendung an sich bekannter Technik als hydrodynamischer oder als hydrostatischer Schuh funktionieren. Im letzteren Fall ist in die Tasche zwischen Schuh und Gegenfläche 6 Drucköl zu leiten. Das Drucköl kann zum Beispiel einer passenden Druckölquelle entnommen werden, oder es kann in Verbindung mit der Lagerung eine eigene Pumpe angeordnet werden, die das Öl zum Beispiel aus dem Ölkreislauf des Wälzlagers entnimmt und es unter Druck in die Tasche befördert, von wo es in den Ölkreislauf des Wälzlagers zurückfließt.The bearing shoe 8th may function as a hydrodynamic or hydrostatic shoe using art-known techniques. In the latter case is in the bag between shoe and mating surface 6 Direct pressure oil. For example, the pressure oil may be taken from a suitable source of pressurized oil, or a separate pump may be arranged in connection with the bearing which removes the oil from, for example, the oil circuit of the bearing and pushes it into the pocket under pressure, from where it enters Oil circuit of the bearing flows back.

Zu der oben genannten Gleitfläche 6 ist festzustellen, dass es zur Bildung der Gleitfläche nicht unbedingt erforderlich ist, an der Achse 1 ein besonderes inneres Rahmenteil 5 anzuordnen, sondern dass auch die Außenfläche der Achse 1 als Gleitfläche des Lagerschuhs 8 dienen kann.To the above sliding surface 6 It should be noted that it is not absolutely necessary to form the sliding surface on the axle 1 a special inner frame part 5 to arrange, but that also the outer surface of the axis 1 as a sliding surface of the bearing shoe 8th can serve.

Das Zylinderteil 9 und der innen in diesem befindliche Lagerschuh 8 bilden einen Kraftzylinder, der von einem Druckmedium angetrieben wird, dessen Zuführungsleitung 11 mit dem vom Kolbenteil 8 mit seiner Rückseite verschlossenen, oberhalb des Kolbenteils befindlichen Arbeitsraum 10 des Kraftzylinders in Verbindung steht. Der Typ des Kraftzylinders ist vom Standpunkt des Funktionierens der Erfindung betrachtet nicht das Wesentlichste, und so kann denn gemäß der Erfindung die Regelung der Belastung der erfindungsgemäßen Zusatzlagerung mit einem passenden Kraftzylinder, wie zum Beispiel einem pneumatischen Kraftzylinder oder, vorteilhafter, einem hydraulischen Kraftzylinder, d.h. einem Hydraulikzylinder verwirklicht werden. Statt mit einem Kraftzylinder kann bei der vorliegenden Erfindung die Belastung gegebenenfalls auch durch eine feste oder verstellbare Federbelastung oder durch magnetische Belastung oder durch auf Wärmeausdehnung basierende Belastung verwirklicht werden.The cylinder part 9 and the inside of this bearing shoe 8th form a power cylinder, which is driven by a pressure medium, the supply line 11 with the piston part 8th closed with his back, located above the piston part working space 10 the power cylinder is in communication. The type of power cylinder is not essential from the standpoint of the operation of the invention, and thus according to the invention, the regulation of the load of the additional storage according to the invention with a suitable power cylinder, such as a pneumatic power cylinder or, more advantageously, a hydraulic power cylinder, ie a hydraulic cylinder can be realized. In the present invention, instead of a power cylinder, the load may be realized by a fixed or adjustable spring load, or by magnetic load or thermal expansion-based load.

Zum Abdichten des Arbeitsraumes 10 hat die kreisringförmige Seitenwand des Kolbenteils, das den Lagerschuh 8 bildet, eine Kolbendichtung 7. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die Kolbendichtung vorteilhaft aus einem elastischen Werkstoff. Um eine noch bessere Abdichtung in Bewegungsrichtung des Kolbenteils zu erzielen, können auch mehrere Kolbendichtungen angebracht werden; in dem Beispiel in 1 ist nur eine Kolbendichtung vorhanden.For sealing the work space 10 has the annular side wall of the piston part, which is the bearing shoe 8th makes a piston seal 7 , In the in 1 As shown, the piston seal advantageously consists of an elastic material. In order to achieve an even better seal in the direction of movement of the piston part, several piston seals can be attached; in the example in 1 there is only one piston seal.

In dem Ausführungsbeispiel von 1 sind das eigentliche Wälzlager 2, 3, 4 und die erfindungsgemäße Zusatzlagerung 5, 8, 9 im gleichen Ölraum angeordnet, so dass für die Zusatzlagerung keine zusätzlichen Abdichtungen erforderlich sind.In the embodiment of 1 are the actual rolling bearings 2 . 3 . 4 and the additional storage according to the invention 5 . 8th . 9 arranged in the same oil space, so that no additional seals are required for the additional storage.

In 3 ist das Lagerungskonzept eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Achse 1' und der daran angeordnete Lagerinnenring 3 feststehend, während der Lageraußenring 2 rotiert. Der an der Achse gelagerte rotierende Körper, zum Beispiel ein Walzenmantel, ist hier an den rotierenden Außenring des Lagers gefügt. Die Wälzkörper 4 bestehen bei dem Ausführungsbeispiel von 3 aus Kugeln, aber sie könnten auch aus zylindrischen oder konischen oder tonnenförmigen oder hülsenartigen oder allgemein aus rotationssymmetrischen Elementen bestehen.In 3 the storage concept of another embodiment of the invention is shown. In this embodiment, the axis 1' and the bearing inner ring arranged thereon 3 stationary, while the bearing outer ring 2 rotates. The rotating body mounted on the axle, for example a roll shell, is here joined to the rotating outer ring of the bearing. The rolling elements 4 exist in the embodiment of 3 balls, but they could also consist of cylindrical or conical or barrel-shaped or sleeve-like or generally rotationally symmetrical elements.

Gemäß dem allgemeinen Prinzip dieser Erfindung ist in Verbindung mit der Wälzlagerung 2, 3, 4 eine Zusatzla gerung 8', 9', 10', 11' angeordnet, deren Belastung auf einen gewünschten Wert eingestellt oder der jeweiligen Belastungssituation entsprechend geregelt werden kann. Mit dieser regelbaren Zusatzlagerung kann bei Bedarf eine solche Zusatzbelastung erzeugt werden, dass die dynamische Mindestbelastung der eigentlichen Wälzlagerung 2, 3, 4 der Achse 1' überschritten wird.According to the general principle of this invention is in connection with the rolling bearing 2 . 3 . 4 an additional charge 8th' . 9 ' . 10 ' . 11 ' arranged, whose load is set to a desired value or the respective load situation ent can be regulated speaking. With this controllable additional storage, if necessary, such an additional load can be generated that the dynamic minimum load of the actual rolling bearing 2 . 3 . 4 the axis 1' is exceeded.

Als Gleitfläche in der Zusatzlagerung 8', 9', 10', 11' dient nun die Innenfläche 6' des sich zusammen mit dem rotierenden Außenring drehenden inneren Rahmen- oder Ringteils 9' oder die Innenfläche des rotierenden Walzenmantels, gegen die das Kolbenteil 8', das an der feststehenden Achse 1' oder an dem an der feststehenden Achse befindlichen Rahmenteil 5' angeordnet ist, radial nach außen gedrückt wird. Das Kolbenteil fungiert so als Gleitschuh der Zusatzlagerung.As a sliding surface in the additional storage 8th' . 9 ' . 10 ' . 11 ' now serves the inner surface 6 ' the rotating together with the rotating outer ring inner frame or ring member 9 ' or the inner surface of the rotating roll shell, against which the piston part 8th' , on the fixed axle 1' or on the frame part located on the fixed axle 5 ' is arranged, is pressed radially outward. The piston part thus acts as a sliding shoe of the additional storage.

Wie beim Ausführungsbeispiel in 1 und 2 ist auch hier die Zusatzlagerung 8', 9', 10', 11' nach der Gleitlagertechnik verwirklicht. Der wesentliche Unterschied ist, dass die Zusatzlagerung ein an der nicht rotierenden Achse 1' angeordnetes, nicht rotierendes inneres Rahmen- oder Ringteil 5' aufweist, an dem kranzartig und symmetrisch in gleichmäßigen gegenseitigen Abständen Hohlräume 10' mit je einem eingepassten beweglichen Kolbenteil 8' ausgebildet sind, wobei der Hohlraum 10' und das Kolbenteil zusammen jeweils ein Zylinderteil 9' bilden. Mit einem Druckmedium be aufschlagt, tritt das Kolbenteil aus dem Hohlraum hervor und kann dann als Lagerschuh, der sich an der Gleitfläche 6' abstützt und auf dieser gleitet, fungieren. Der Hohlraum 10' und der in diesem vorhandene Lagerschuh 8' bilden so einen Kraftzylinder, der von einem Druckmedium angetrieben wird, dessen Zuführungsleitung 11' über die nicht rotierende Achse 1' mit dem von der Rückseite des Kolbenteils 8' verschlossenen, darunter befindlichen Hohlraum 10', dem Arbeitsraum des Kraftzylinders, in Verbindung steht. Zur Abdichtung des Arbeitsraumes 10' ist es angezeigt, dass die ringförmige Seitenwand des den Gleitschuh bildenden Kolbenteils 8' mit wenigstens einer Kolbendichtung versehen ist.As in the embodiment in 1 and 2 Here is the additional storage 8th' . 9 ' . 10 ' . 11 ' realized according to the plain bearing technology. The main difference is that the additional storage on the non-rotating axis 1' arranged, non-rotating inner frame or ring part 5 ' has at the coronary and symmetrical at regular mutual intervals cavities 10 ' each with a fitted movable piston part 8th' are formed, wherein the cavity 10 ' and the piston part together in each case a cylinder part 9 ' form. Be aufschlagt with a pressure medium, the piston part protrudes from the cavity and can then be used as a bearing shoe, which is located on the sliding surface 6 ' supports and glides on this act. The cavity 10 ' and in this existing bearing shoe 8th' thus form a power cylinder, which is driven by a pressure medium whose supply line 11 ' over the non-rotating axis 1' with the from the back of the piston part 8th' closed, underneath cavity 10 ' , the working space of the power cylinder, communicates. For sealing the working space 10 ' it is indicated that the annular side wall of the shoe part forming the piston part 8th' is provided with at least one piston seal.

In den Ausführungsbeispielen von 1, 2 und 3 ist der Typ des Kraftzylinders vom Standpunkt des Funktionierens der Erfindung betrachtet nicht das Wesentlichste, und so kann denn gemäß der Erfindung die Regelung der Belastung der erfindungsgemäßen Zusatzlagerung mit einem passenden Kraftzylinder, wie zum Beispiel einem pneumatischen Kraftzylinder oder, vorteilhafter, einem hydraulischen Kraftzylinder, d.h. einem Hydraulikzylinder verwirklicht werden. Statt mit einem Kraftzylinder kann bei der vorliegenden Erfindung die Belastung auch durch eine konstante oder verstellbare Federbelastung oder durch magnetische Belastung oder ggf. durch auf Wärmeausdehnung basierende Belastung verwirklicht werden.In the embodiments of 1 . 2 and 3 is the type of power cylinder from the standpoint of the operation of the invention considered not the most essential, and so according to the invention, the regulation of the load of the additional storage according to the invention with a suitable power cylinder, such as a pneumatic power cylinder or, more advantageously, a hydraulic power cylinder, ie a hydraulic cylinder can be realized. Instead of using a power cylinder in the present invention, the load can also be realized by a constant or adjustable spring load or by magnetic load or possibly by thermal expansion-based load.

Der Lagerschuh 8, 8' kann unter Anwendung an sich bekannter Technik als hydrodynamischer oder als hydrostatischer Schuh funktionieren. Im letzteren Fall ist in die Tasche zwischen Schuh und Gegenfläche 6, 6' Drucköl zu leiten. Das Drucköl kann entweder einer passenden Druckölquelle entnommen werden, oder es kann in Verbindung mit der Lagerung eine eigene Pumpe angeordnet werden, die das Öl zum Beispiel aus dem Ölkreislauf des Wälzlagers entnimmt und es unter Druck in die Tasche befördert, von wo es in den Ölkreislauf des Wälzlagers zurückfließt.The bearing shoe 8th . 8th' may function as a hydrodynamic or hydrostatic shoe using art-known techniques. In the latter case is in the bag between shoe and mating surface 6 . 6 ' Direct pressure oil. The pressure oil can either be taken from a suitable source of pressurized oil, or it can be arranged in connection with the storage of a separate pump, which takes the oil, for example, from the oil circuit of the bearing and moves it under pressure into the bag, from where it enters the oil circuit the rolling bearing flows back.

Die Erfindung wurde vorangehend nur exemplarisch beschrieben, soll damit aber keinesfalls auf ein solches Einzelbeispiel beschränkt werden. Somit sind im Rahmen der in den Patentansprüchen definierten erfinderischen Idee zahlreiche Alternativen, Variationen und äquivalent funktionelle andere Lösungen möglich.The The invention has been described above by way of example only and is intended to be so but not limited to such a single example. Thus, within the scope of the inventive defined in the claims Idea numerous alternatives, variations and equivalent functional others solutions possible.

So kommt also auch der Fall in Frage, dass sowohl die Achse als auch der daran gelagerte Körper, zum Beispiel ein Walzenmantel, rotierbar sind. Dabei kann dann das Belasten des Gleitschuhs gegen die Gleitfläche zum Beispiel über einen an der rotierenden Achse/am Rahmenteil ausgebildeten Ringkanal erfolgen.So So the case comes into question that both the axis and the body attached to it, For example, a roll shell, are rotatable. It can then the Loading the sliding shoe against the sliding surface, for example via a take place on the rotating axis / on the frame part formed annular channel.

Claims

Arrangement for rolling bearings for controlling the bearing load under control, characterized in that the roller bearing ( 2 . 3 . 4 ) an additional storage ( 5 . 5 ' . 6 . 6 ' . 8th . 8th' . 9 . 9 ' . 10 . 10 ' . 11 . 11 ' ) whose load can be regulated / changed or set to a desired value.

Arrangement according to claim 1, characterized in that with the additional storage ( 5 . 5 ' . 6 . 6 ' . 8th . 8th' . 9 . 9 ' . 10 . 10 ' . 11 . 11 ' ) the load of the roller bearing ( 2 . 3 . 4 ) can be regulated / changed so that the dynamic minimum load of the roller bearing is exceeded.

Arrangement according to claim 1 and / or 2, characterized in that the load of the additional storage ( 5 . 5 ' . 6 . 6 ' . 8th . 8th' . 9 . 9 ' . 10 . 10 ' . 11 . 11 ' ) by spring force or magnetically or on the basis of thermal expansion or preferably by a power cylinder ( 8th . 8th' . 9 . 9 ' . 10 . 10 ' . 11 . 11 ' ), such as a pneumatic power cylinder or most conveniently by a hydraulic power cylinder, ie a hydraulic cylinder is realized.

Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control / change of the load of the load of the rolling bearing ( 2 . 3 . 4 ) is controlled.

Arrangement according to any one of the preceding claims, characterized in that the additional storage ( 5 . 5 ' . 6 . 6 ' . 8th . 8th' . 9 . 9 ' . 10 . 10 ' . 11 . 11 ' ) in the axial direction on one or the other side or on both sides of the roller bearing ( 2 . 3 . 4 ) of the axis ( 1 . 1' ) is arranged.

Arrangement according to any one of the preceding claims, characterized in that the additional storage ( 5 . 5 ' . 6 . 6 ' . 8th . 8th' . 9 . 9 ' . 10 . 10 ' . 11 . 11 ' ) generates a load whose line of action (F) symmetrically so through the axis ( 1 . 1' ) and the rolling bearing ( 2 . 3 . 4 ) extends so that it is substantially perpendicular to the rotating axis and / or to the axis of rotation of the mounted on the axis of the rotating body, such as a roll shell.

Arrangement according to any one of the preceding claims, characterized in that the additional storage ( 5 . 5 ' . 6 . 6 ' . 8th . 8th' . 9 . 9 ' . 10 . 10 ' . 11 . 11 ' ) is realized hydrodynamically or hydrostatically by rolling bearings or preferably by plain bearings.

Arrangement according to any one of the preceding claims, characterized in that the additional storage ( 5 . 6 . 8th . 9 . 10 . 11 ) on the rotating axis ( 1 ) arranged rotating inner frame or ring part ( 5 ), on which a sliding surface ( 6 ) is formed, and that the additional storage is a on a fixed frame structure, for example a roll shell, befindliches cylinder part ( 9 ), in the inner cavity ( 10 ) a piston part ( 8th ), which can be loaded to move it in this cavity and press against the sliding surface, and then slides on the sliding surface and works as a sliding shoe.

Arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the additional storage ( 5 . 6 . 8th . 9 . 10 . 11 ) a rotating outer frame or ring member disposed on the rotating body, such as a roll shell (US Pat. 5 ' ), on which a sliding surface ( 6 ' ) is formed, and that the additional storage one of the fixed axis ( 1' ) associated cylinder part ( 9 ' ), in the inner cavity ( 10 ' ) a piston part ( 8th' ) is arranged, which, in order to move it in this cavity and thereby to press against the sliding surface, can be loaded and then slides on the sliding surface and works as a sliding shoe.

Arrangement according to claim 8 or 9, characterized in that the cylinder part ( 9 . 9 ' ) and the piston part ( 8th . 8th' ) form a power cylinder which is driven by a pressurized medium whose supply line ( 11 . 11 ' ) with the closed by the piston part with its back working space ( 10 . 10 ' ).

Arrangement according to claim 10, characterized in that for sealing the working space ( 10 . 10 ' ) the annular wall of the shoe forming the piston part ( 8th . 8th' ) with at least one piston seal ( 7 ) is provided.

Arrangement according to any one of the preceding claims, characterized in that the roller bearing ( 2 . 3 . 4 ) and the additional storage ( 5 . 5 ' . 6 . 6 ' . 8th . 8th' . 9 . 9 ' . 10 . 10 ' . 11 . 11 ' ) are arranged in a common oil space.