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Die
Erfindung betrifft eine geteilte Wälzlagereinheit von der Bauart,
bei der eine Lauffläche
längs einer
zentralen Achse geteilt ist.
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Bei
dieser Art von geteilter Wälzlagereinheit ist
jede der Komponenten, wie z. B. ein Innenring, ein Außenring
und ein Lagergehäuse
längs einer
zentralen Achse in zwei Teile geteilt, so daß die Komponenten leicht an
einem Achsenteil oder einem Schulterbereich einer Rolle angebracht
bzw. davon gelöst werden
können.
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Um
beispielsweise bei einer Stranggießanlage für ein Hammerwerk das Lager
für eine
Führungswalze
oder dergleichen zusammenzubauen, welche das Achsenteil bildet,
wird die untere Hälfte
von jeder der geteilten Komponenten in der Walze zusammengebaut,
dann wird die obere Hälfte
der Komponenten zusammengebaut, und anschließend werden die obere Hälfte und
die untere Hälfte
miteinander verbunden und mit Schraubenbolzen gegeneinander festgezogen.
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Derartige
Wälzlagereinheiten
sind beispielsweise bekannt aus der Veröffentlichung DE-Z, Evolution, „Geteilte
Lagereinheiten in Stranggießanlagen", Heft 3, 1997, Seiten
28 bis 30. Derartige Lagerungen werden bei Stranggießanlagen
insbesondere im Bereich der Gießbögen verwendet,
um die hohen Belastungen im Betrieb auszuhalten. Die Lagereinheiten bestehen
dabei aus drei geteilten Elementen, nämlich Gehäuse, Lager und Dichtung. Die
Gehäuse
werden entweder ohne Schrauben in einer V-förmigen Aussparung im RoIlgangsrahmen
aufgenommen, mit einer Paßfeder
fixiert oder mit dem Rahmen verschraubt. In das Gehäuseoberteil
wird dort eine Kühlkammer
mit optimierten Querschnitt integriert, die eine ausreichende Kühlung des
eingebauten Lagers gewährleisten
soll. Am Gehäuseunterteil
sind Anschlüsse
für Schmierfett
und Kühlwasser
vorgesehen.
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Wenn
bei einer derartigen Stranggießanlage eine
hohe Last zum Zeitpunkt des Gießens
aufgebracht wird, dann wird die Führungswalze nach unten ausgelenkt.
Fern kann zum Zeitpunkt der Montage der Walze eine zentrale Achse
des integral zusammengebauten Lagers in einigen Fällen um
einen sehr kleinen Wert in einer Richtung verschoben werden, in der
die Gußteile
zugeführt
werden, in diesem Falle in horizontaler Richtung. In einem solchen
Felle sind Ausfluchtungseigenschaften des Lagers wichtig, um keine übermäßigen Kräfte auf
das Lager auszuüben.
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Herkömmlicherweise
wird bei dieser Art von geteilter Wälzlagereinheit der Außenring
von einem halbkreisförmigen
Oberteil und einem halbkreisförmigen
Unterteil gebildet, und das Außenring-Oberteil wird
auch als oberes Gehäuse
des Lagergehäuses verwendet.
Das Außenring-Unterteil,
welches eine Last aufnimmt, wird von einem unteren Gehäuse des Lagergehäuses gelagert.
Bei dem Außenring-Unterteil
ist die Außenumfangsfläche mit
einer sphärischen
Gestalt ausgebildet, um eine automatische Ausfluchtungsfunktion
zu erhalten.
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Um
den Ausfluchtungsbereich des Außenring-Unterteils
zu regulieren, sind beide Enden in der axialen Richtung des unteren
Gehäuses,
welches das Außenring-Unterteil
aufnimmt, mit Stegen versehen, und diese Stege werden als Anschläge verwendet,
die gegen beide Endflächen
des Außenring-Unterteils
anliegen.
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Wenn
diese Stege oder Rippen zum Regulieren des Ausfluchtungsbereichs
somit an beiden Seiten eines unteren Gehäuses 90 vorhanden
sind, dann muß ein
Außenring-Unterteil 91 in
seiner Umfangsrichtung gedreht werden, wenn das Außenring-Unterteil 91 zu
Wartungszwecken aus dem unteren Gehäuse 90 herausgenommen
wird, wie es in 8 angedeutet
ist. In diesem Falle ist die Stellung des Außenring-Unterteils 91 nicht
stabil, weil das Außenring-Unterteil
wahrscheinlich rutschen wird, so daß das Arbeiten sehr schwierig
ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine geteilte Wälzlagereinheit anzugeben, in
die ein Bauteil, welches die Hälfte
eines Außenrings
bildet, leicht eingebaut bzw. auch wieder ausgebaut werden kann und
die ausgezeichnete Eigenschaften hinsichtlich der Wartbarkeit besitzt.
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Zur
Lösung
dieses Problems wird gemäß der Erfindung
bei einer bevorzugten Ausführungsform eine
Wälzlagereinheit
angegeben, die folgendes aufweist: einen Innenring, der erste und
zweite Teile in einer halbkreisförmigen
Gestalt aufweist, welche miteinander verbunden sind; einen Außenring,
der erste und zweite Teile in einer halbkreisförmigen Gestalt besitzt, die
miteinander verbunden sind; eine Vielzahl von Rollenelementen, die
zwischen eine Lauffläche am
Außenumfang
des Innenrings und Laufflächen am
Innenumfang des Außenrings
dazwischen gesetzt sind; und Lagergehäuse, die den Außenring
lagern.
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Die
Lagergehäuse
weisen ein erstes Gehäuse
zur Aufnahme des ersten Teils in dem Außenring und ein zweites Gehäuse auf,
das mit dem ersten Gehäuse
derart verbunden ist, daß es
abnehmbar ist. Das erste Teil in dem Außenring weist eine Außenumfangsfläche auf,
die aus einer sphärischen
Fläche besteht,
und das erste Gehäuse
weist eine sphärische
Nut auf, um darin gleitend die Außenumfangsfläche des
ersten Teils in dem Außenring
aufzunehmen.
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Ein
Vorsprung, der an einer Komponente von dem Boden der sphärischen
Nut und der Außenumfangsfläche des
ersten Teils in dem Außenring
vorgesehen ist, ist in eine Aussparung eingepaßt, die in der anderen Komponente
vorgesehen ist, so daß er
ein vorgegebenes Spiel besitzt. Das erste Gehäuse hat eine solche Gestalt,
daß das
erste Teil in dem Außenring
um den Vorsprung gedreht werden kann, so daß beide Enden in der Umfangsrichtung
des ersten Teils in dem Außenring
aus der sphärischen
Nut freikommen.
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Gemäß der Erfindung
wird das erste Teil in dem Außenring
relativ zu dem ersten Gehäuse
um den Vorsprung gedreht, so daß beide
Enden in der Umfangsrichtung des ersten Teils in dem Außenring aus
der sphärischen
Nut freikommen. Das bedeutet, das erste Teil in dem Außenring
kann in einen herausnehmbaren Zustand gebracht werden, indem man
die Stellung des ersten Teils in einem stabilen Zustand ändert, so
daß Wartungsarbeiten
leicht durchführbar
sind. Das erste Teil in dem Außenring ist
leicht abnehmbar, so daß die
Wartbarkeit dadurch erheblich verbessert wird.
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Es
ist besonders bevorzugt für
einen Fall, in welchem die Lagereinheit dazu verwendet wird, eine Führungswalze
in einer Stranggußanlage
zu lagern, wenn die ersten und zweiten Teile in dem Außenring ein
Außenring-Unterteil
und Außenring-Oberteil
aufweisen und wenn die ersten und zweiten Gehäuse in dem Lagergehäuse ein
unteres Lagergehäuse
und ein oberes Lagergehäuse
aufweisen.
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Die
Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer L Merkmale
und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter
Bezugnahme auf die beiligenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen
in
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1 eine Vorderansicht im
Schnitt einer geteilten Wälzlagereinheit
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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2 einen Querschnitt zur
Erläuterung
der oberen Hälfte
der geteilten Wälzlagereinheit,
wobei der Schnitt längs
der Linie X-X in 1 gelegt
ist:
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3 einen Querschnitt der
unteren Hälfte der
geteilten Wälzlagereinheit,
wobei der Schnitt längs
der Linie X-X in 1 gelegt
ist;
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4 eine perspektische Darstellung
eines unteren Gehäuses,
an welchem ein Außenring-Unterteil
montiert ist;
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5 eine schematische perspektivische Darstellung
zur Erläuterung
eines Vorgangs zum Abnehmen des Außenring-Unterteils und eines Zustands, in welchem
das Außenring-Unterteil
relativ zu dem unteren Gehäuse
gedreht ist;
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6 eine perspektivische Explosionsdarstellung
zur Erläuterung
eines Zustands, in welchem das gedrehte Außenring-Unterteil von dem unteren Gehäuse abgenommen
ist;
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7 eine perspektivische Explosionsdarstellung
zur Erläuterung
eines Zustands, in welchem ein Außenring-Unterteil in einer
geteilten Wälzlagereinheit
gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung von einem unteren Gehäuse abgenommen ist; und in
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8 eine schematische Darstellung
zur Erläuterung
eines herkömmlichen
Vorgangs zum Abnehmen eines Außenring-Unterteils.
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In
den 1, 2 und 3 ist
eine geteilte Rollenlagereinheit oder Wälzlagereinheit A dargestellt,
wobei ein oberes Lagergehäuse 2,
das auch als Außenring-Oberteil
dient, und ein Außenring-Unterteil 4 mit einer
halbkreisförmigen
Gestalt, das von einem unteren Lagergehäuse 3 gelagert ist,
miteinander kombiniert sind und einen Außenring 5 bilden.
Andererseits sind Innenringhälften 1A und 1B,
die längs
der zentralen Achse in zwei Teile geteilt sind, miteinander kombiniert
und bilden einen Innenring 1. Das obere Lagergehäuse 2 und
das untere Lagergehäuse 3 sind
mit Schrauben oder Bolzen 17 miteinander verbunden.
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Eine
Vielzahl von zylindrischen Rollen 15 sind zwischen die
jeweiligen Laufflächen
des Innenrings 1 und des Außenrings 5 dazwischen
gesetzt. Der Innenring 1 ist in einen Rollenschulterbereich 16 eingepaßt, der
dünner
ausgebildet ist als der andere Bereich einer Führungsrolle oder Führungswalze. Das
Außenring-Unterteil 4 entspricht
einem ersten Teil des Außenrings,
und das Außenring-Oberteil 2 entspricht
einem zweiten Teil des Außenrings.
Das untere Lagergehäuse 3 entspricht
einem ersten Gehäuse,
und das obere Lagergehäuse 2 entspricht
einem zweiten Gehäuse.
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Wie
aus 2 und 3 ersichtlich, hat der Innenring 1 eine
ringförmige
Aussparung 6, die in dem Zentrum seines Außenumfangs
ausgebildet ist, und eine Bodenfläche der ringförmigen Aussparung 6 bildet
eine Lauffläche 6a.
Ein Paar von ringförmigen Aussparungen 8,
in denen als Dichtungselemente dienende Öldichtungen 7 jeweils
zu montieren sind, ist an beiden Seiten ausgebildet, wobei die Lauffläche 6a in
der axialen Richtung dazwischen gesetzt ist; ein Paar von ringförmigen Aussparungen 10,
in denen als Dichtungselemente dienende Dichtungen oder Packungen 9 jeweils
zu montieren sind, ist außerhalb
der ringförmigen
Aussparungen 8 vorgesehen.
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Labyrinthringe 11,
die jeweils Enden aufweisen, sind jeweils an beiden Enden in der
axialen Richtung an jedem von dem oberen Lagergehäuse 2 und
dem unteren Lagergehäuse 3 befestigt.
Die Labyrinthringe 11 sind jeweils in Aussparungen 12 eingesetzt,
die an Rollenendflächen
ausgebildet sind, wobei der Rollenschulterbereich 16 dazwischen
gesetzt ist, um eine Dichtungsstruktur in einer labyrithförmigen Gestalt
zu bilden. Andererseits bildet eine Annenumfangsfläche an jedem
der Labyrinthringe 11 eine Dichtungsfläche 13, die in Gleitkontakt
mit der jeweiligen Öldichtung 7 und
der Dichtung 9 gebracht wird.
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Wie
aus 3 ersichtlich, ist
eine Lauffläche 4a auf
einer Annenumfangsfläche
des Außenring-Unterteils 4 gebildet.
Eine Außenumfangsfläche 4b des
Außenring-Unterteils 4 ist
mit einer sphärischen
Gestalt geformt und gleitfähig
in eine sphärische
Nut 3a des unteren Lagergehäuses 3 eingepaßt. Das
Bezugszeichen 14 bezeichnet einen Paßstift, der an der Außenumfangsfläche des
Außenring-Unterteils 4 befestigt
ist und der in einer Aussparung 3b aufgenommen ist, welche
im Zentrum des Bodens der sphärischen
Nut 3a gebildet ist, so daß er Spiel hat. Das Ausmaß des Spiels
ist in einem Ausfluchtungsbereich.
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4 zeigt eine perspektivische
Darstellung des Außenring-Unterteils 4 und
des unteren Lagergehäuses 3,
während 3 einen Schnitt durch diese
Anordnung zeigt; man erkennt, daß Umfangsnuten 3d,
in welche Flansche der Labyrinthringe 11 jeweils einzusetzen
sind, in einem Paar von kreisförmigen
bogenförmigen
Bereichen 3c ausgebildet sind, wobei die sphärische Nut 3a des
unteren Lagergehäuses 3 in
der axialen Richtung dazwischen gesetzt ist. Ein vorspringender
Bereich, wie z.B. eine Rippe oder ein Steg, ist jedoch nicht vorgesehen.
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Unter
Bezugnahme auf 5 und 6 erfolgt eine Beschreibung
der Arbeitsgänge
in einem Falle, in welchem das Außenring-Unterteil 4 zum Zeitpunkt der Wartung
von dem unteren Gehäuse 3 abgenommen
wird. Aus einem Zustand, in welchem das Außenring-Unterteil 4 so montiert ist,
wie es 4 zeigt, wird
das Außenring-Unterteil 4 längs der sphärischen
Nut 3a um den Paßstift 14 gedreht,
also um eine vertikale Linie K,
die durch den Paßstift 14 hindurch
geht.
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Zu
diesem Zeitpunkt gibt es keinen vorspringenden Bereich in den kreisförmigen bogenförmigen Bereichen 3c des
unteren Lagergehäuses 3,
so daß die
Drehung des Außenring-Unterteils 4 möglich ist. Beide
Enden 4c in der Umfangsrichtung des Außenring-Unterteils 4 kommen
durch die vorstehend beschriebene Drehung aus der sphärischen
Nut 3a frei, wie es in 5 dargestellt
ist. Daher kann das Außenring-Unterteil 4 leicht
von dem unteren Lagergehäuse 3 entfernt
werden, indem man beide Enden 4c in der Umfangsrichtung
nach oben anhebt, wie es in 6 dargestellt
ist.
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Gemäß der Erfindung
wird das Außenring-Unterteil 4 um
den Paßstift 14 gedreht,
um die Stellung des Außenring-Unterteils 4 in
einem stabilen Zustand zu ändern,
so daß dafür gesorgt
wird, daß beide
Enden des Außenring-Unterteils 4 aus
der sphärischen
Nut 3a freikommen, so daß das Außenring-Unterteil 4 in
einen abnehmbaren Zustand gebracht werden kann. Infolgedessen ist
die geteilte Wälzlagereinheit
oder Rollenlagereinheit gemäß der Erfindung überlegen
hinsichtlich der Zuverlässigkeit und
Wartbarkeit, da das Außenring-Unterteil
sich in der oben beschriebenen Weise leicht abnehmen läßt.
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Obwohl
bei der oben beschriebenen Ausführungsform
der Paßstift 14 in
dem Außenring-Unterteil 4 vorgesehen
ist und die Aussparung 3b in dem unteren Lagergehäuse 3 vorgesehen
ist, kann auch ein Paßstift 20 in
dem unteren Lagergehäuse 3 vorgesehen
sein, während
eine Aussparung 21 in dem Außenring-Unterteil 4 vorgesehen
sein kann, wie es 7 zeigt.
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Obwohl
bei der oben beschriebenen Ausführungsform
das Außenring-Oberteil
auch als oberes Lagergehäuse 2 verwendet
wird, können
das Außenring-Oberteil
und das obere Lagergehäuse
auch als separate Teile gebaut sein.