DE1294109B - Lagerung fuer eine vertikale Welle mit Radial- und Axial-Waelzlagern - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerung für eine vertikale Welle mit Radial- und Axial-Wälzlagern sowie zwei in einem gemeinsamen Tragbügel eingebauten Lagerbuchsen zur Aufnahme jeweils mehrreihiger Radiallager, insbesondere für Drahtziehbänke, Drahtwalzwerke und vor allem Vertikalwalzgerüste.
• Es sind Vertikalwalzgerüste bekannt, bei denen die Lagerbuchsen zur Aufnahme mehrreihiger Radiallager in den gemeinsamen Tragbügel fest eingebaut sind. Eine solche Lösung hat jedoch eine erhebliche Verminderung der Lager- und somit auch der Walzgerüstlebensdauer zur Folge, abgesehen davon, daß sie große Ansprüche an die Herstellungsgenauigkeit, insbesondere an die Einhaltung der Gleichachsigkeit der Bohrungen stellt, da diese in manchen Fällen bis 3000 mm voneinander entfernt: sind. Einen ungünstigen Einfluß auf die Lebensdauer der Lager hat ebenfalls eine Deformation der Walze oder des Bügels.
• Für horizontale Wellen ist es bekannt, mehrreihige Radiallager in einer Lagerbuchse anzuordnen, die an ihrem äußeren Umfang eine Kugelfläche aufweist, mit der sie in einer Kugelfläche des Lagergehäuses ruht. Derartige auch mit Axiallagem kombinierte Konstruktionen haben den Vorteil, daß Durchbiegungen der Welle nicht zu einer ungleichmäßigen Belastung der Radiallager führen. Eine solche Lagerung läßt sich aber nicht für eine vertikale Welle anwenden, weil dort bei geringfügigen Änderungen, z. B. infolge Wärmedehnung, nicht mehr das Axiallager, sondern die Kugelflächen das volle Gewicht der Welle und gegebenenfalls noch weitere Axialkräfte aufnehmen müssen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Lagerung der eingangs beschriebenen Art mit vertikaler Welle dafür zu sorgen, daß sowohl radial als auch axial auf die Welle wirkende Kraftkomponenten nicht zu einer übermäßigen Beanspruchung der Lagerung und insbesondere nicht zu einer ungleichmäßigen Lastverteilung führen.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mitte der äußeren Umfangsfläche jeder Lagerbuchse als Kugelfläche ausgebildet ist und jede Kugelfläche von einem mit dem Tragbügel fest verbundenen zylindrischen Ring umgeben ist, dessen Innendurchmesser dem Kugeldurchmesser entspricht und durch dessen Wandung ein Anpreßzapfen greift, der mit seiner Stirnfläche unter Federdruck gegen die Kugelfläche anliegt.
• Bei dieser Konstruktion wird die bekannte Pendellagerung zur Benutzung bei einer vertikalen Welle abgewandelt. Durch Verwendung zylindrischer Ringe zur Aufnahme der Kugelfläche der Lagerbuchsen können sich letztere axial verschieben. Damit ist sichergestellt, daß alle axialen Komponenten ausschließlich vom Axiallager aufgenommen werden. Da das Wellen- oder Walzengewicht nicht über die Berührungsfläche zwischen Kugelfläche und Ring geleitet zu werden braucht, spielt es keine Rolle, daß die Berührungsfläche zwischen diesen Teilen kleiner als bei den bekannten Konstruktionen ist. Die Anpreßzapfen sorgen dafür, daß die Kugelfläche dauernd mit einer vorbestimmten Kraft gegen den zugehörigen Ring gepreßt wird, so daß die Kugelfläche mit dem größtmöglichen Umfang gegen die Ringe anliegt. Des weiteren ist es zweckmäßig, wenn der Anpreßzapfen hohl ist und in seinem Innern eine Feder aufweist, die mittels eines Hebels einstellbar ist. Dies führt zu einer sehr platzsparenden Anordnung.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch die erfindungsgemäße Lagerung in einem Vertikalwalzgerüst und F i g. 2 einen Horizontalschnitt nach der Linie I-1 der F i g. 1.
• Eine Arbeitswalze 1 ist an jedem Zapfen durch zwei miteinander verbundene zweireihige Wälzlager 2 radial und außerdem am oberen Zapfen durch zwei Kegelrollenlager 3 in beiden Richtungen axial geführt. Die axiale Sicherung einer unteren Lagerbuchse 6 erfolgt mittels eines einreihigen Kugellagers 4. Zwischen die inneren und die äußeren Ringe der miteinander verbundenen zweireihigen Wälzlager 2 sind Distanzringe eingelegt. Die Axialkegelrollenlager 3 sind mittels Buchsen mit Federn am Zapfen gehalten. Die Wirkung der Zentrifugalkräfte wird durch Druckfedern 14 aufgenommen, die auf den äußeren Ring des entlasteten Lagers drücken. Die obere Lagerstelle ist durch Deckel 8 und 10 mit Labyrinthen und Dichtungsringen, die untere durch einen oberen Deckel 11 mit Dichtung und einen unteren Deckel 16 abgeschlossen.
• Die Lagerbuchsen 5 und 6 sind im Tragbügel 7 gelagert, und zwar in Ringen 13, die mit den Tragbügelösen fest, z. B. durch Aufschweißen, verbunden sind. An den Berührungsstellen mit den Ringen sind die Lagerbuchsen 5 und 6 als Kugelfläche 13 a ausgebildet. Die ständige Berührung zwischen den Ringen 13 und dem kugeligen Teil der Lagerbuchsen 5 und 6 ist mittels Anpreßzapfen 12 a gesichert, die eine Ausnehmung der Ringe 13 durchgreifen und unter dem Druck von Tellerfedern 12 an der Kugelfläche anliegen. Die Tellerfedern 12 stützen sich gegen einarmige Hebel 15 ab, mit denen der Federdruck eingestellt wird. Beide Lagerbuchsen sind durch Federn gegen Verdrehung in den Tragbügelösen gesichert. Das Gewicht der Walze 1 wird durch eine Endmutter, das obere Axialkegelrollenlager 3 und das Hängeauge 9 im Tragbügel 7 und im Rahmen des Gerüstes aufgefangen. Das am Zapfen der Welle 1 gelagerte obere Axialkegelrollenlager 3 außerhalb der mit der Kugelfläche 13 a versehenen Lagerbuchse 5 trägt somit das Gewicht der Walze einschließlich des Gewichtes aller in den Lagerbuchsen gelagerten Radiallager 2 und 4 sowie des in der oberen Lagerbuchse 5 gelagerten unteren Axialkegelrollenlagers 3. Die obere Lagerbuchse 5 ist mittels des Deckels 8 abgeschlossen, dessen Stirnfläche, die am Hängeauge 9 aufliegt, abgeschrägt ist, um die Ausweichbewegung der oberen Lagerbuchse bei einer größeren Durchbiegung der Walze zu erleichtern.
• Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Beim Durchgang des zu walzenden Materials zwischen den Arbeitswalzen eines Vertikalwalzgerüstes tritt eine Durchbiegung der Walzen ein, infolge deren sich die Lagerbuchsen 5 und 6 um ihre Achse, die mit der Achse der Kugelflächen 13 a identisch ist, verkanten können und somit ihre Normallage zum Walzenzapfen beibehalten, wodurch auch eine gleichmäßige Verteilung der infolge des Walzdruckes entstehenden Belastungskräfte auf alle Lagerreihen beibehalten wird. Bei einer Spreizung des durchlaufenden Materials tritt eine Verschiebung der Walzen ein, und zwar eine radiale Verschiebung, wobei das oben angeführte gilt, und eine axiale Verschiebung, bei der der vom Materialspreizen herrührende Axialdruck von dem Axialkegelrollenlager in der oberen Lagerbuchse 5 aufgenommen wird.
• Dasselbe gilt auch bei einer ungenügenden Gleichachsigkeit der Tragbügelösen.
• In jedem Falle wird somit die Lebensdauer der Lagerungen beträchtlich verlängert.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Lagerung für eine vertikale Welle mit Radial- und Axial-Wälzlagern sowie zwei in einem gemeinsamen Tragbügel eingebauten Lager-Buchsen zur Aufnahme jeweils mehrreihiger Radiallager, insbesondere für Drahtziehbänke, Drahtwalzwerke und vor allem Vertikalwalzgerüste, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitte der äußeren Umfangsfläche jeder Lagerbuchse (5, 6) als Kugelfläche (13a) ausgebildet und jede Kugelfläche von einem mit dem Tragbügel fest verbundenen zylindrischen Ring (13) umgeben ist, dessen Innendurchmesser dem Kugeldurchmesser entspricht und durch dessen Wandung ein Anpreßzapfen (12 a) greift, der mit seiner Stirnfläche unter Federdruck gegen die Kugelfläche (13 a) anliegt.
2. 2. Lagervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßzapfen (12 a) hohl ist und in seinem Innern eine Feder aufweist, die mittels eines Hebels (15) einstellbar ist.