DE2006954A1

DE2006954A1 - Walzenzapfenlager

Info

Publication number: DE2006954A1
Application number: DE19702006954
Authority: DE
Inventors: Emil Fnedr 4000 Dussel dorf Rath Deimann Frank 4000 Dusseldorf Holthausen M Kersting
Original assignee: Maschinenfabrik Sack 4000 Dusseldorf Rath GmbH
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1970-02-16
Filing date: 1970-02-16
Publication date: 1971-09-09
Also published as: DE2035698B2; DE2006954B2; DE2035698A1; DE2035698C3; DE2006954C3

Description

2006954 Dipl.-Ing. H. Sauerland ■ Dr.-Ing. R. König Patentanwälte · 4Odo Düsseldorf · Cecilienallee 76 -Telefon 43Ε7 3Ξ

Unsere Akte: 25 667 13. Februar 1970

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Maschinenfabrik Sack G.m.b.H., 4000 Düsseldorf-Rath,

Wahlerstraße 2-8

"Walzenzapfenlager"

Die Erfindung betrifft ein Walzenzapfenlager mit auf den abgesetzten Zapfen der zu lagernden Welle aufgeschobener Zapfenbüchse, die in einer im nicht drehbeweglichen Einbaustück befestigten Lagerbüchse lagert und zusammen mit dem Einbaustück und der Lagerbüchse vom Zapfen abziehbar ist.

Derartige Lager finden insbesondere im Schwermaschinenbau, z.B. in Walzwerken Verwendung, wo schwere, rotierende Teile, beispielsweise Walzen einwandfrei gelagert sein müssen. Diese Lager sind in aller Regel als sogenannte Ölfilmlager ausgelegt, bei denen die meist als stumpfer Kegel ausgebildete Zapfenbüchse so bemessen ist, daß sie auf dem entsprechend kegelförmigen Walzenzapfen aufsitzt, mit dem sie verkeilt wird, um sich mit der Walze mitzudrehen. Die zylindrische Außenfläche der Büchse stellt die Lagerfläche dar, die sich in der Innenfläche der ebenfalls zylindrischen Lagerbüchse dreht, die ihrerseits in das Einbaustück eingepaßt ist, das wiederum mit einem Walzenständer oder ähnlichem ortsfesten Maschinenteil ver bunden ist. Zwischen die Lagerflächen wird Schmieröl ge preßt, das einen möglichst niedrigen Reibungswert zwischen den sich relativ zueinander bewegenden Teilen gewährleistet·

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Die außerordentlich hohe Belastung der Walzen hat einen erheblichen Verschleiß der Walzenoberfläche zur Folge, so daß es notwendig ist, nach verhältnismäßig kurzer Betriebszeit die Lager zusammen mit den Walzen auszuwechseln. Da Jedoch das Lager selbst bei weitem nicht einem Verschleiß unterliegt, der dem der Walzenoberfläehe vergleichbar wäre, ist es aus Kostengründen weiterhin erforderlich, die Lager so auszubilden, daß sie schnell und ohne Beschädigung von den Zapfen der verschlissenen Walze abgezogen und auf die Zapfen einer neu einzusetzenden Walze aufgesetzt werden können. Die Kegelform der Walzenzapfen und der sehr genaue Sitz der Zapfenbüchse auf diesem Kegel bringt es dabei zwangsläufig mit sich, daß das Abziehen und erneute Aufsetzen der Lager erhebliche Kräfte erfordert. Ferner müssen die Lagerteile, insbesondere die zylindrischen, ölbenetzten Gleitflächen der Zapfenbüchse und der Lagerbüchse während des Ab- und Aufziehens in ihrer gegenseitigen Zuordnung verbleiben, damit kein Schmutz in das Lager einzudringen vermag, der die Gleitflächen schnell zerstören würde.

Man hat deshalb die Zapfenbüchse und die Lagerbüchse mit ineinandergreifenden Ringschultem oder aufgesetzten Ringelementen ausgestattet, mit deren Hilfe Einbaustück» Lagerbüchse und Zapfenbüchse gemeinsam vom Walzenzapfen abgezogen werden können, und zwar sowohl auf der Festals auch auf der Loslagerseite der auszuwechselnden Walze. Ferner wurde auf einem weiteren abgesetzten Zapfenstück ein Außengewindering vorgesehen, auf den eine gegenüber dem Zapfen festlegbare Ringmutter aufgeschraubt wurde, deren der Zapfenbüchse zugewandte Ringstirn als Druckfläche beim Aufschieben und Festhalten der Zapfenbüchse auf den Walzenzapfen diente. Diese Lagerkonstruktion ermöglicht zwar durch in Richtung auf den Walzenzapfen erfolgendes Schrauben der Ringmutter ein relativ einfaches Auf-

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ziehen des Lagers, jedoch stellt das Abziehen des Lagers aufgrund der bereits oben erwähnten enormen Haltekräfte zwischen Walzenzapfen und Zapfbüchse insofern einen zeitraubenden und aufwendigen Vorgang dar, als dazu besondere Abziehvorrichtungen anzubringen und nach dem Abziehen wieder zu entfernen sind_e

Um den Einsatz besonderer Abzieheinrichtungen zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen, die Ringmutter mit einer äußeren Ringschulter zu versehen, deren Außendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser einer sie außenseitig hintergreifenden Ringschulter eines mit dem Einbaustück fest verbundenen Gehäuserings_e Mit diesem Vorschlag wurde immerhin erreicht, daß durch Drehen der so ausgebildeten Ringmutter im lösenden Sinne auf dem gegenüber dem Walzenzapfen drehgesicherten Außengewindering bzw. durch Drehen des Außengewinderings nach Entfernung der Drehsicherung eine achsparallele Bewegung der Ringmutter in Abziehrichtung erzeugt wurde, so daß sich auch die Ringschulter der Ringmutter gegen die Ringschulter des Gehäuserings legt und diesen zusammen mit dem Einbaustück, mit dem der Gehäusering fest verbunden ist, von dem Zapfen herunter bewegt, wobei sich Lagerbüchse und Zapfenbüchse, verbunden durch die eingangs beschriebenen ineinandergreifenden Ringschultern bzw« aufgesetzten Ringelemente ebenfalls im Abzugssinn von dem Zapfen herunter bewegen.

Obwohl mit diesem Vorschlag bereits eine gewisse Arbeitserleichterung und Zeitersparnis verbunden ist, weist*auch diese Lagerkonstruktion noch erhebliche Nachteile auf, die insbesondere darin liegen, daß die Ringmutter nicht nur während des Betriebes der Walze, sondern auch während des Auf- und Abziehvorgangs unter voller, die Lage des Lagers auf dem Walzenzapfen sichernder Druckbelastung

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steht. Sowohl das Anziehen als auch insbesondere das Lösen der Mutter bedingt daher einen nicht unerheblichen Aufwand, zumal ein Lösen der Mutter und das dadurch ebenfalls bewirkte Abziehen aufgrund der aufzuwendenden enormen Kräfte nicht mehr von einer Person mit lediglich einem Schraubenschlüssel durchgeführt werden kann. Vielmehr muß bei diesem bekannten Vorschlag die Ringmutter Befestigungseinrichtungen und Führungsnuten für ein um die Mutter herumlegbares, mit seinem einen Ende mit der Zugvorrichtung eines Kranes verbundenes Zugkabel aufweisen, das durch entsprechende Betätigung des Kranes ein Drehen der Ringmutter in der gewünschten Richtung ermöglicht. Abgesehen davon, daß für diese Art des Aufbzw. Abziehens eines Walzenzapfenlagers nicht nur ein erheblicher Zeit- und Personalaufwand notwendig ist, besteht auch die ständige Gefahr einer Sach- und Personenbeschädigung bei Abrutschen d?s Zugkabels von der Ringmutter. Darüber hinaus erlaubt diese Art des Lagerwechsels keine genaue Dosierung der Aufziehkräfte, da die im Gewinde zwischen Ringmutter und Außengewindering herrschenden Reibungsverhältnisse in aller Regel nicht erfaßbar sind,

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Walzenzapfenlager vorzuschlagen, das die vorerwähnten Nachteile bekannter Lager nicht aufweist und insbesondere das Auf- und Abziehen des Lagers ohne aufwendige Hilfsmittel äußerst schnell durch nur eine Bedienungsperson gestattet, wobei die für den Aufziehvorgang notwendigen Kräfte genau dosierbar zugeführt werden können und die das Lager in Position haltende Ringmutter während des Auf- und Abziehvorganges völlig entlastet ist.

Der Lösung dieser Aufgabe liegt der dem Stand der Technik nicht zu entnehmende Gedanke zugrunde, die zum Auf-

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und Abziehen des Lagers notwendigen Kräfte hydraulisch oder pneumatisch an geeigneter Stelle der Lagerteile einzubringen. Ausgehend von einem Walzenzapfenlager der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe insbesondere gelöst durch relativ zu einer auf einer Zapfenverlängerung sitzenden Abstützung und zueinander hydraulisch oder pneumatisch axial bewegbare, während des Auf- und Abziehens des Lagers kraftschlüssig mit der Abstützung und dem Lager bzw. dem Einbaustück verbundene Druckbzw, Zugelemente. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung gewisser Lagerteile als hydraulisch oder pneumatisch bewegbare Kraftübertragungselemente wird in einer völlig neuartigen Weise die Möglichkeit geschaffen, nicht nur schnell und bei geringstem Personalaufwand einen Lagerwechsel durchzuführen, sondern dieser kann nunmehr durch die wohl dosierbaren Kräfte in für die Lagereinbauten und Zubehörteile schonender Weise erfolgen, wobei aufgrund der einwandfrei überprüfbaren Druckverhältnisse des Druckmittels insbesondere der Aufziehvorgang mit äußerster Präzision vorgenommen werden kann«,

Obwohl im Rahmen der Erfindung die Ausbildung der Druckbzw, Zugelemente in mannigfaltiger Form möglich ist, wobei es lediglich darauf ankommt, sie für eine den Auf- und Abziehvorgang auslösende Druckbeaufschlagung auszubilden, haben sich insbesondere zwei, im folgenden näher zu erläuternde Ausführungsformen besonders bewährt. So ist es zunächst möglich, Druck- bzw, Zugelemente als doppeltwirkenden Zylinder auszubilden, der bei Druckbeaufsohlagung in der einen Richtung den Aufziehvorgang bewirkt, während in seiner anderen Wirkungsrichtung der Abziehvorgang eingeleitet wird. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn der Innenzylinder des doppeltwirkenden Zylinders in Form eines radial gesicherten Ringes auf der Zapfenverlängerung zwischen der Abstützung und

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einer Wellenschulter angeordnet ist und an seinem der Abstützung zugewandten Ende mit einem Außengewinde mit aufgeschraubter Mutter versehen ist und auf der nicht mit Gewinde versehenen Außenfläche einen umlaufenden Steg aufweist, dessen Außenfläche der Innenfläche eines Außenzylinders dichtend anliegt, der den Innenzylinder im Bereich der nicht mi*t Geweinde versehenen Außenfläche umgibt. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung des Innenzylinders stellt dieser gewissermaßen ein je nach Lagerwechselphase in der einen oder anderen Axialrichtung fixierbares Widerlager dar, auf dem sich der Außenzylinder unter dem Einfluß des Druckmittels über den Steg abstützen kann.

Der Außenzylinder ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung an seinem der Mutter zugewandten Ende mit einer eingepaßten Büchse versehen, die mit ihrer inneren Zylinderfläche der Außenfläche des Innenzylinders dichtend anliegt und eine der Mutter zugewandte Abstützfläche besitzt, wobei der Außenzylinder im Bereich des der Mutter abgewandten Endes des Innenzylinders mit einem innenseitigen, verengenden Absatz versehen ist, der dem Innenzylinderumfang dichtend anliegt« Damit werden zwischen den beiden Zylindern durch die eingepaßte Büchse, den umlaufenden Steg und den verengenden Absatz zwei ringförmige Druckräume gebildet, in die das Druckmittel wechselweise während des Auf- und Abziehvorgangs eingeleitet werden kann, um die zum Lösen bzw. Befestigen des Wechsellagers notwendige Kraft in der gewünschten Richtung übertragen zu können.

Da der Außenzylinder während des Abziehvorganges auf das Einbaustück entweder direkt oder indirekt eine Zugkomponente zu Übertragen hat, andererseits aber während des Betriebes der Walze gegenüber dem Einbaustück bzw. gegen-

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über diesem vorgelagerten Bauelementen eine Drehbewegung vollführt, weist er vorzugsweise an seinem der Mutter zugewandten Ende einen im Querschnitt hakenförmigen, über seinen Umfang mit bajonettverschlußartigen Ausnehmungen versehenen Flansch auf, der einen entsprechend ausgebildeten Flansch eines gegebenenfalls über einen Lagergehäusering mit dem Einbaustück lösbar verbundenen Druckrings mit Spiel umfaßt, wobei der Außenzylinder an seinem der Mutter abgewandten Ende einen nach innen gerichteten Ringflansch besitzt, dessen Außenstirnfläche in Druckanlage an einen mit der Zapfenbüchse lösbar verbundenen Druckschulterring oder gegebenenfalls an den dem Druckschulterring vorgelagerten Innenring eines Axiallagers gebracht werden kann. Der Bajonettverschluß gewährleistet somit einerseits eine einwandfreie Relativbewegung zwischen den stehenden und rotierenden Teilen und andererseits während des Abziehvorgangs eine die Zugkraft übertragende Anlage zwischen dem hakenförmigen Flansch des Außenzylinders und dem umfaßten Flansch des Druckrings und schließlich einen schnellen Zusammenbau bzw«, ein schnelles Zerlegen der als ganzes abzuziehenden Lagerteile„ Der nach innen gerichtete Ringflansch des Außenzylinders gibt andererseits die Möglichkeit, die für das Aufziehen des Lagers notwendigen Kräfte von dem doppeltwirkenden Zylinder gegebenenfalls über den Innenring eines Axiallagers (im Falle der Festlagerseite) dem mit der Zapfenbüchse lösbar verbundenen Druckschulterring zuzuführen.

Die mit dem Einbau der erfindungsge»>ä3en Hydraulikzylinder verbundenen Vorteile kommen insbesondere dann zum Tragen, wenn die ringförmigen Druckräume über in der Wand des Außenzylinders verlaufende Bohrungen mit einem vorzugsweise als Schnellverschluß ausgebildeten Druck-

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mittelanschluß verbunden sind, wobei es sich zur Vereinfachung der Druckmittelführung und somit für eine sichere Handhabe als äußerst vorteilhaft erwiesen hat, wenn jeder Druckraum mit einem gesonderten, an der Stirnseite des im Querschnitt hakenförmigen Flansches angeordneten Druckmittelanschluß verbunden ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht es der Bedienungsperson, durch lediglich Aufstecken der Druckmittelleitung auf den entsprechenden Schnellverschluß den jeweils zuständigen Druckraum mit Druck zu beaufschlagen, so daß die Axialschubkomponente des Innen- bzw. Außenzylinders entsprechend der Auswechselphase in der gewünschten Richtung zur Wirkung kommt.

Wie eingangs bereits erwähnt, ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchaus möglich, die hydraulisch bzw. pneumatisch beaufschlagten Druck- bzw. Zugelemente auch in anderer Weise zu gestalten.

So hat es sich beispielsweise als für bestimmte Zwecke ebenfalls sehr vorteilhaft erwiesen, die Druck- bzw. Zugelemente in Form eines oder zweier einfachwirkender Zylinder auszubilden. In diesem Falle ist jede der Zylindereinheiten, bestehend aus Innen- und Außenzylinder, nur einem WechselVorgang, entweder dem Aufziehen oder dem Abziehen des Lagers zugeordnet. Der Innenzylinder der den Aufziehvorgang bewirkenden Zylindereinheit ist im wesentlichen so gestaltet wie der des doppelt-wirkenden Zylinders, wobei allerdings aufgrund der nur in einer Richtung wirkendenAbstützkraft für diesen keine Wellenschulter vorzusehen ist, da er lediglich durch die Abstützung fixiert zu werden braucht. Auch der Außenzylinder besitzt eine einfachere Form, da zwischen Außen- und Innenzylinder nur ein ringförmiger Druckraum zu bilden ist. Es entfällt somit die den zweiten Druckraum begrenzende,

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eingepaßte Büchse sowie der im Querschnitt hakenförmige Flansch, da in diesem Ausführungsbeispiel der Außenzylinder nur über die Außenstirnfläche des an seinem der Mutter abgewandten Ende vorgesehenen, nach innen gerichteten Ringflansches über einen Druckschulterring oder gegebenenfalls über einen dem Druckschulterring vorgelagerten Innenring eines Axiallagers Druckkräfte auf die Zapfenbüchse auszuüben hat. Entsprechend ist auch nur eine mit dem Druckraum verbundene Druckmitlelleitung mit Außenanschluß vorzusehen.

Um nun auch den Abziehvorgang in der erfindungsgemäßen Weise pneumatisch oder hydraulisch vornehmen zu können, ist eine weitere Zylindereinheit vorgesehen, wobei der Innenzylinder des das Abziehen des Lagers bewirkenden Zylinders in Form eines Ringes auf der Zapfenverlängerung mit der Außenseite der Abstützung anliegender Stirnseite angeordnet ist und einen umlaufenden Steg aufweist, dessen Außenfläche der Innenfläche des Außenzylinders dichtend anliegt. Der zugehörige Außenzylinder ist endseitig mit einem dem Innenzylinderumfang dichtend anliegenden, verengenden Absatz versehen und am gegenüberliegenden Ende glockenartig mit einem nach innen gerichteten, mit bajonettverschlußartigen Ausnehmungen versehenen Flansch ausgebildet, der den entsprechend ausgebildeten Flansch des gegebenenfalls über einen Lagergehäusering mit dem Einbaustück lösbar verbundenen Druckrings mit Spiel umfaßt. Der durch die beiden Zylinder gebildete ringförmige Druckraum 1st wiederum über eine durch die Wand des Außenzylinders verlaufende Druckmittelleitung mit einem Außenanschluß verbunden.

Dieees Aueführungebeispiel stellt also im wesentlichen eine Aufteilung des zuvor beschriebenen doppeltwirkenden Zylinders in zwei Zylindereinheiten dar, von denen die

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eine den Aufziehvorgang und die andere den Abziehvorgang bewirkt. Obwohl diese beiden Zylindereinheiten in ihrem Aufbau einfacher gestaltet sind als der doppeltwirkende Zylinder, und somit aus Fertigungs- und Montagegründen in vielen Fällen bevorzugt zur Anwendung kommen können, besitzt der doppeltwirkende Zylinder andererseits den Vorteil, daß bei seiner Anwendung keines der den Wechselvorgang bewirkenden Teile während des Betriebes oder des Wechselvorgangs vom Lager zu entfernen ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung, insbesondere ihre Wirkungsweise, werden im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig, 1 einen Axialschnitt durch das erfindungsgemäß gestaltete Lager mit einem doppeltwirkenden Zylinder;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Axialschnitt durch ein mit zwei einfachwirkenden Zylindern ausgestattetes, erfindungsgemäßes Lager, und

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3.

In den Zeichnungen ist zwar jeweils die Festlagerseite einer Walze dargestellt, jedoch wird aus der nachfolgenden Darstellung ohne weiteres ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Schnellwechselvorrichtung in entsprechender Weise auch an der Loslagerseite angeordnet werden kann, wobei im wesentlichen nur das Axiallager in Fortfall kommt.

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In den Figuren 1 und 3 ist das Ende des konisch ausgebildeten Walzenzapfens 11 dargestellt, der nach außen in eine abgesetzte Verlängerung 12 übergeht, an die sich eine weitere abgesetzte Verlängerung 13 anschließt„ Die Verlängerungen 12 und 13 haben zylindrische, koaxial zueinander liegende Außenflächen.

Die Anordnung der Lagerteile gemäß Figur 1 und 3 entspricht dem auf den Walzenzapfen aufgezogenen Lager in Betriebsstellung. Das Lager besteht aus der Zapfen- . büchse 14, die mit-genauer Passung auf den Zapfen 11 aufgesetzt ist, wobei zur Vermeidung eines Drehens der Zapfenbüchse auf dem Zapfen ein Keil 15 eingelegt ist, der in entsprechende Keilnuten in der Zapfenbüchse und im Zapfen eingepaßt ist. Das Einbaustück 16 umfaßt die Zapfenbüchse 14 mit einer Lagerbüchse 17, deren Innenfläche zusammen mit der Außenfläche der Zapfenbüchse die den Ölfilm 18 einschließenden Lagerflächen bildet.

Am der Walze abgewandten Ende der Zapfenbüchse 14 befindet sich ein Druckschulterring 19, der über eine Verschraubung 21 mit dem Ende der Zapfenbüchse 14 lösbar verbunden ist und sich gegen die Stirnfläche der Zapfenbüchse 14 abstützt. Der Druckschulterring 19 weist mit seiner der Zapfenbüphse 14 abgewandten Stirnfläche gegen den Innenring 23 eines Axiallagers 24, wobei ein Keil 22 den Druckschulterring 19 und den Innenring 23 miteinander verriegelt, so daß sich der Druckschulterring 19 mit dem Innenring 23 und der Zapfenbüchse 14 drehtj sobald der Walzenzapfen 11 in Drehung versetzt wird. ^%

Das mit der Lagerbüchse 17 fest verbundene Einbaustück weist eine Eindrehung 25 mit einer dem Druckschulterring 19 zugewandten Stirnfläche 26 auf, deren Innendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser des Druckschulter-

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rings 19 ist, so daß mit dem Abziehen des Einbaustückes 16 auch die Lagerbüchse 17 und die Zapfenbüchse 14 vom Walzenzapfen 11 abgezogen wird.

Das Axiallager besteht außer aus dem bereits erwähnten Innenring 23 aus zwei äußeren Laufringen 27 und 28 sowie den zwischen ihnen angeordneten Wälzkörpern 29« Die Laufringe 27 und 28 werden durch einen sie umfassenden Lagergehäusering 31 mit außenseitigem Flansch 32 in ihrer Lage gehalten. Der Flansch 32 ist über eine Verschraubung 33 stirnseitig mit dem Einbaustück 16 verbunden, wobei zur Abdichtung des Lagers zwischen den einander zugekehrten Stirnseiten eine Dichtung 34 eingelegt ist» Über eine durch den Lagergehäusering 31 verlaufende Leitung 35 wird das Axiallager mit dem notwendigen Schmierstoff versorgt.

An seiner dem Zapfen 11 abgewandten Stirnseite ist der Lagergehäusering 31 über eine Verschraubung 36 mit einem Druckring 37 verbunden, wobei die einander anliegenden Stirnflächen mit einer Dichtung 38 versehen sind. Gleichzeitig liegt der Druckring 37 mit seiner inneren, als Absatz ausgebildeten Stirnfläche 39 dem Laufring 27 an und weist an seinem dem Zapfen 11 abgewandten Ende einen nach außen gerichteten Flansch 41 auf, der an seinem Umfang mit bajonettverschlußartigen Ausnehmungen 42 versehen ist.

Nahe dem freien Ende der Zapfenverlängerung 13 ist in entsprechenden, umlaufenden Nuten ein geteilter, vorzugsweise aus zwei Halbringen bestehender Haltebügel 43 befestigt, der durch einen auf der Verlängerung 13 axial angeordneten Keil 44 gegen Verdrehen gesichert ist. Gemäß Figur 1 ist zwischen dem als Abstützung dienenden Haltebügel 43 und einer η die dem an die Verlängerung

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grenzenden Ende der Verlängerung 13 angeordneten Wellenschulter 45 ein im wesentlichen ringförmig ausgebildeter Innenzylinder 46 angeordnet, der durch den Keil 44 ebenfalls gegen radiales Verdrehen gesichert ist. An seinem dem Haltebügel 43 zugekehrten Ende ist der Innenzylinder 46 mit einem Außengewinde 47 versehen, auf das die Mutter 48 aufgeschraubt ist«, Auf der nicht mit Gewinde versehenen Außenfläche besitzt der Innenzylinder 46 einen im Querschnitt rechteckigen Steg 49.

Im Bereich zwischen der Mutter 48 und dem nicht mit Gewinde versehenen Ende des Innenzylinders ist letzterer von einem Außenzylinder 51 umgeben, der an seinem der Mutter abgewandten Ende mit einem nach innen gerichteten Ringflansch 52 versehen ist, mit dessen freier Stirnfläche der Außenzylinder dem Innenring 23 des Axiallagers 24 anliegt. Das andere Ende des Außenzylinders weist einen im Querschnitt hakenförmigen Flansch 53 auf, der entsprechend dem Flansch 41 mit bajonettverschlußartigen Ausnehmungen versehen ist und den Flansch 41 derart umgreift, daß während der Rotationsbewegungen der Walze eine ungestörte Relativbewegung zwischen Außenzylinder 51 und Druckring 37 möglich ist. Weiterhin ist der Außenzylinder 51 im Bereich des der Mutter 48 abgewandten Endes des Innenzylinders 46 mit einem innenseitigen, verengenden Absatz 54 versehen, der dem Innenzylinderumfang dichtend anliegt. Schließlich ist die der Mutter 48 zugewandte Seite des Außenzylinders 51 über eine Verschraubung 55 mit einer im Querschnitt L-förmigen Büchse 56 versehen,- deren freie Stirnfläche der Mutter 48 seitlich anliegt, und deren innere Zylinderfläche der Außenfläche des Innenzylinders 46 nahe dem Außengewinde 47 dichtend anliegt.

Durch die vorbeschriebene Ausbildung und gegenseitige Zu-

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Ordnung von Außen- und Innenzylinder werden zwei ringförmige Druckräume 57 und 58 gebildet, die über getrennte, in der Wand des Außenzylinders 51 verlaufende Bohrungen 59 bzwo 61 mit als SchnellVerschluß ausgebildeten Druckmittelanschlüssen 62 verbunden sind_e Zur Abdichtung der Druckräume 57 und 58 sind an den Berührungsflächen zwischen Innenzylinder 46 und Außenzylinder 51 an geeigneten Stellen Dichtungen 63 vorgesehen«

Nach außen hin ist die erfindungsgemäße Schnellwechselvorrichtung durch einen Gehäusedeckel 64 abgeschlossen, der über einen angeschweißten Flansch lösbar mit dem Druckring 37 verbunden ist»

Aus der vorstehenden Darlegung des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1 geht hervor, daß sich während des Betriebes der Walze der Walzenzapfen 11, die Zapfenbüchse 14, der Druckschulterring 19, der Innenring 23, der über den Keil radial gesicherte Außenzylinder 51» der Innenzylinder 46 mit der aufgeschraubten Mutter 48 und der Haltebügel 43 drehen, während das Einbaustück 16, die Lagerbüchse 17,der Lagergehäusering 311 der Druckring 37 und der Deckel 64 die Drehung nicht mitmachen.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schnellwechselvorrichtung nach Figur 1 ist folgende. Nachdem die Walze mit sämtlichen in der Zeichnung dargestellten Teilen aus dem Walzenständer ausgebaut und der Deckel 64 entfernt worden ist, wird eine nicht dargestellte, vorzugsweise mit einem Öldrucksystem verbundene Leitung an den mit dem Druckraum 58 verbundenen Schnellverschluß 62 angeschlossen und der Raum 58 unter Druck gesetzt. Dadurch sttttzt sich der Innenzylinder 46 an der dem Zapfen zugekehrten Seite des Haltebügels 43 ab, während der Außenzylinder in entgegengesetzter Richtung auf den Innenring 23 einwirkt,

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so daß die Mutter 48 derart entlastet wird, daß sie von der Bedienungsperson ohne weitere Hilfsmittel leicht von Hand gelöst werden kann_e Sodann wird die Druckmittelleitung an dem dem Druckraum 57 zugeordneten Schnellverschluß angeschlossen und nunmehr der Raum 57 mit Druck beaufschlagt. Da zuvor die Mutter 48 mit genügendem Spiel von der Büchse 56 weggeschraubt wurde, kann sich nunmehr der Innenzylinder 46 an die Wellenschulter 45 anlegen, während sich der Außenzylinder soweit in entgegengesetzter Richtung bewegt, bis er mit der dem Haltebügel zugekehrten Innenfläche seines hakenförmigen Flansches 53 in Anlage an die dem Haltebügel abgekehrte Stirnfläche des Flansches 41 gelangt und aufgrund des im Raum 57 herrschenden Druckes über den Druckring 37 und den Lagergehäusering 31 einen in Abzugsrichtung, d.h. in Richtung auf den Haltebügel wirkende Zugkraft auf das Einbaustück 16 und die damit verbundene Lagerbüchse 17 ausübt, so daß sämtliche Lagerteile vom Zapfen 11 abgezogen werden. Nach Entfernen des Haltebügels 43 können nunmehr die Teile als Einheit vom Zapfen 11 bzw«, seinen Verlängerungen 12 und 13 abgenommen werden,.

Nach Auswechseln der zu erneuernden Walze wird das Lager folgendermaßen auf die neu einzusetzende Walze, bzw_o deren Zapfen aufgezogen. Nachdem die Lagereinheit auf den Zapfen 11 bzw«, seine Verlängerungen 12 und 13 aufgeschoben worden ist, wird der Haltebügel 43 in der dafür vorgesehenen Ringnut der Verlängerung 13 befestigt. Sodann wird in der vorbeschriebenen Weise der Druckraunf 58 mit Druck beaufschlagt, wodurch sich der Innenzylinder 46 am Haltebügel 43 abstützt, während der Außenzylinder 51 mit seinem Flansch 52 in entgegengesetzter Richtung auf den Innenring 23 einwirkt und dadurch über den Druckschulterring 19 die Zapfenbüchse 14 auf den konischen Zapfen 11 drückt. Nunmehr kann die Mutter 48 ohne

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nennenswerte Kraftanstrengung bis zur Anlage an die Büchse 56 geschraubt werden_# so daß nach Trennen der Kammer 58 vom Drucksystem das Lager in der gewünschten Lage fixiert ist. Die in der vorbeschriebenen, erfindungsgemäßen Weise mit dem Lager versehene Walze kann nunmehr in den Ständer eingebaut werden, nachdem der Deckel 64 aufgesetzt wurde.

Es ist zu betonen, daß der Vorteil der Erfindung nicht nur in dem sich aus den vorstehenden Darlegungen ohne weiteres ergebenden, reibungslosen und ohne nennenswerte Hilfsmittel schnell durchführbaren Wechsel besteht, sondern auch darin zu sehen ist, daß im Gegensatz zu sämtlichen bekannten WechselVorrichtungen die für den Wechsel notwendigen Werkzeuge auf der Welle verbleiben.

Das in den Figuren 3 und 4 dargestellte AusfUhrungsbei— spiel unterscheidet sich von dem zuvor beschriebenen im wesentlichen dadurch, daß hierbei jeweils zwei einfachwirkende Zylindereinheiten vorgesehen sind, von denen die eine den Aufziehvorgang und die andere den Abziehvorgang bewirkt. Die den Aufziehvorgang bewirkende Zylinderkombination entspricht in ihrem grundsätzlichen Aufbau und ihrer Lage dem zuvor beschriebenen doppeltwirkenden Zylindersystem, wobei der Innenzylinder 66 zu seiner Abstützung lediglich des Haltebügels 43 bedarf, so daß in diesem Fall die Wellenschulter 45 nicht vorzusehen ist. Der dem Innenzylinder 66 zugeordnete Außenzylinder 67 erlaubt aufgrund seiner nur in einer Richtung wirkenden Funktion ebenfalls einen etwas einfacheren Aufbau, der im wesentlichen durch den Fortfall des hakenförmigen Flansches 53 sowie der Büchse 56 bestimmt ist. Vielmehr liegt der Außenzylinder mit der Stirnseite seines dem Innenring 23 abgekehrten Endes direkt an der Mutter 4β an. Innenzylinder 66 und Außenzylinder 67 schließen in diesem

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Fall nur einen Druckraum 68 ein, der seitlich durch den Steg 49 des Innenzylinders 66 und den Absatz 54 des Außenzylinders 67 begrenzt wird, wobei im Gegensatz zum zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel sich der Steg 49 sofort an das Außengewinde 47 anschließen kann, da nur auf einer der Stegseiten ein Druckraum vorhanden ist₀ Dementsprechend werden im vorliegenden Fall zwischen den Berührungsflächen von Außen- und Innenzylinder nur zwei Dichtungen 63 notwendig.

Die Wirkungsweise der für das Aufziehen des Lagers vor« gesehenen Zylindereinheit 66, 67 ist folgende. Nachdem in der bereits beschriebenen Weise sämtliche Lagerteile als Einheit auf den Zapfen 11 bzw_o seine Verlängerungen 12 und 13 aufgeschoben worden sind und der Haltebügel 43 befestigt wurde, wird dem Ringraum 68 über die mit einem Schnellverschluß 69 verbundene Bohrung 71 Druckmittel, vorzugsweise Drucköl zugeführt, wodurch unter Abstützung des Innenzylinders 66 an dem Haltebügel 43 der Außenzylinder 67 mit seinem Flansch 52 gegen den Innenring 23 gedrückt wird und dadurch das Aufziehen des Lagers auf den Zapfen 11 erfolgt. In diesem Zustand kann nunmehr die Mutter 48 von Hand bis zur Anlage an die freie Stirnseite des Außenzylinders 67 geschraubt werden. Nach Trennen der Druckmittelleitung vom Schnellverschluß 69 übernimmt die Mutter 48 den gewünschten Halt für das Lager.

Soll nun das Lager vom Zapfen 11 abgezogen werden, so wird gemäß Figur 3 auf das freie Ende der Zapfenverlängerung 13 ein mit einem umlaufenden Steg ^2 versehener, ringförmiger Innenzylinder 73 aufgesetzt, über den ein mit einem endseitigen, verengenden Absatz 74 versehener Außenzylinder 75 geschoben wird, der in Richtung auf den Zapfen glockenartig ausgebildet und an dem Zapfen 11 zu gewandten Ende mit einem nach innen gerichteten, mit ba-

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jonettverschlußartigen Ausnehmungen 42 versehenen Flansch 76 aufweist, der den entsprechend ausgebildeten flansch 41 des Druckrings 37 umfaßt,, Durch den Bajonettverschluß ist das Anbringen des Außenzylinders 75 schnell und einfach möglich. Im zusammengebauten Zustand bilden der Steg 72, und der Absatz 74 einen Druckraum 77, der über eine Bohrung 78 mit einem SchnellVerschluß 79 verbunden und nach außen durch die an den Berührungsflächen zwischen Innenzylinder 73 und Außenzylinder 75 befindlichen Dichtungen 63 abgedichtet ist. Um in offener Bajonett-Verschlußstellung ein ungewolltes Entfernen des Außenzylinders 75 vom Innenzylinder 73 zu vermeiden, ist letzterer mit einem Sicherungsring 81 versehen.

Bevor der Außenzylinder 75 auf den Innenzylinder 73 geschoben wird, wird zur Einleitung des Abziehvorganges zunächst in bereits beschriebener Weise durch Druckbeaufschlagung des Raumes 68 eine Entlastung der Mutter 48 herbeigeführt, so daß diese von Hand gelöst werden kann. Nach Einbau des Außenzylinders 75 wird der Druck— raum 77 über den Schnellverschluß 79 und die Bohrung 78 mit Druckmittel versorgt, so daß unter Abstützung des Innenzylinders 73 an der außenseitigen Stirnfläche des Haltebügels 43 der Außenzylinder 75 bis zur gegenseitigen Anlage der Flansche 41 und 76 nach links bewegt wird. Die weitere Druckbeaufschlagung führt dann in geschildea*- ter Weise zum Lösen des Lagers vom Zapfen 11, das nach Entfernen des Haltebügels 43 zusammen mit den übrigen Zubehörteilen vom Zapfen und seinen Verlängerungen entfernt werden kann.

Es versteht sich, daß die erfindungsgemäßen Einbauten auch auf der Loslagerseite vorgesehen werden können, indem ohne Verwendung eines Axiallagers die entsprechenden Verbindungen zwischen den hydraulisch oder pneumatisch betätig-

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baren Druck- bzw. Zuggliedern und den Lagerteilen bzw, dem Einbaustück hergestellt werden. Aus den vorstehenden Darlegungen ergibt sich weiterhin, daß es mit der vorliegenden Erfindung erstmals möglich ist, Walzenzapfenlager nicht nur schnell und ohne nennenswerten Aufwand unter Vermeidung zeitraubender und personalgebundener Hilfsmittel in das Lager schonender Weise auf- bzw. abzuziehen, sondern darüber hinaus in jeder Phase des Wechselvorganges genau dosierbare Kräfte einzuleiten, die nicht zuletzt für die Haltbarkeit des Lagersitzes von besonderer Bedeutung sind.

Im Rahmen der Erfindung, die in der grundsätzlichen Anwendung pneumatisch oder hydraulisch in das Walzenzapfenlager eingebrachten Druckes besteht, ist es selbstverständlich möglich, die in den Zeichnungen dargestellten und zuvor beschriebenen Zylindereinheiten in abgewandelter Form und gegenseitiger Zuordnung zu verwenden.

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Claims

Maschinenfabrik Sack G.m.b.H., 4000 Düsseldorf-Rath

Wahlerstraße 2-8

Patentansprüche:

Walzenzapfenlager mit auf den abgesetzten Zapfen der zu lagernden Welle aufgeschobener Zapfenbüchse, die in einer im nicht drehbeweglichen Einbaustück befestigten Lagerbüchse lagert und zusammen mit dem Einbaustück und der Lagerbüchse vom Zapfen abziehbar 1st, gekennzeichnet duroh relativ zu einer auf einer Zapfenverlängerung sitzenden Abstützung und zueinander hydraulisch oder pneumatisch bewegbare, während des Auf- oder Abziehens des Lagers kraft·* schlüssig mit der Abstützung und dem Lager bzw. dem Einbaustück verbundene Druck- bzw· Zugelemente·

2· Walzenzapfenlager nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichne t, daß die Druck- bzw« Zugelemente einen doppeltwirkenden Zylinder bilden«

3· Walzenzapfenlager nach Anspruch 2, da d u r cn gekennzeichnet, daß der Innenzylinder (46) des doppelwirkenden Zylinders in Form eines radial gesicherten Ringes auf der Zapfenverlängerung (13) zwischen der Abstützung und einer Wellenschulter (45) angeordnet und an seinem der Abstützung zugewandten

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Ende mit einem Außengewinde (47) mit aufgeschraubter Mutter (48) versehen ist und auf der nicht mit Gewinde versehenen Außenfläche einen umlaufenden Steg (49) aufweist, dessen Außenfläche der Innenfläche eines Außenzylinders (51) dichtend anliegt, der den Innenzylinder (46) im Bereich der nicht mit Gewinde versehenen Außenfläche umgibt.

4. Walzenzapfenlager nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Außenzylinder (51) an seinem der Mutter (48) zugewandten Ende mit einer eingepaßten Büchse (56) versehen ist, die mit ihrer inneren Zylinderfläche der Außenfläche des Innenzylinders (46) dichtend anliegt und eine der Mutter (48) zugewandte Abstützfläche besitzt, und daß der Außenzylinder (51) im Bereich des der Mutter (48) abgewandten Endes des Innenzylinders (46) mit einem innenseitigen, verengenden Absatz (54) versehen ist, der dem Innenzylinderumfang dichtend anliegt«,

5. Walzenzapfenlager nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichne t,daß der Außenzylinder (51) an seinem der Mutter (48) zugewandten Ende einen im Querschnitt hakenförmigen, über seinen Umfang mit ba~ jonettverschlußartigen Ausnehmungen (42) versehenen Flansch (53) aufweist, der einen entsprechend ausgebildeten Flansch (41) eines gegebenenfalls über einen Lagergehäuserlng (31) mit dem Einbaustück (16) lösbar verbundenen Druckrings (37) mit Spiel umfaßt, und daß der Außenzylinder (51) an seinem der Mutter (48) abgewandten Ende einen nach innen gerichteten Ringflansch

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(52) besitzt, dessen Außenstirnfläche in Druckanlage an einen mit der Zapfenbüchse (14) lösbar verbundenen Druckschulterring (19) oder gegebenenfalls an den dem Druckschulterring (19) vorgelagerten Innenring (23) eines Axiallagers (24) gebracht werden kann.

6. Walzenzapfenlager nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die eingepaßte Büchse (56), den umlaufenden Steg (49) und den verengenden Absatz (54) gebildeten ringförmigen Druckräume (57, 58) über in der Wand des Außenzylinders (51) verlaufende Bohrungen (59 bzw, 61) mit einem vorzugsweise als Schnellverschluß (62) ausgebildeten Druckmittelanschluß verbunden sind.

7. Walzenzapfenlager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Druckraum (57 bzw. 58) mit einem gesonderten, an der Stirnseite des im Querschnitt hakenförmigen Flansches (53) angeordneten Druckmittelanschluß verbunden ist·

8. Walzenzapfenlager nach Anspruch 1, dadurch g ekennzeichnet, daß die Druck- bzw· Zugelemente einen oder mehrere einfachwirkende Zylinder bilden,

9. Walzenzapfenlager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenzylinder (66) des das Aufziehen des Lagers bewirkenden Zylinders in Form eines radial gesicherten Ringes auf der Zapfenverlängerung (13) zwischen der Abstützung und der Zap-

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fenverlängerung (12) angeordnet und an seinem der Abstützung zugewandten Ende mit einem Außengewinde (47) mit aufgeschraubter Mutter (48) versehen ist und auf der nicht mit Gewinde versehenen Außenfläche einen umlaufenden Steg (49) aufweist, dessen Außenfläche der Innenfläche eines Außenzylinders (67) dichtend anliegt, der den Innenzylinder im Bereich der nicht mit Gewinde versehenen Außenfläche umgibt.

10. Walzenzapfenlager nach Anspruch 8 oder 9_f dadurch gekennzeichnet, daß die eine Stirnseite des Außenzylinders (67) als der Seitenfläche der Mutter (48) zugeordnete Druckfläche ausgebildet ist, und daß der Außenzylinder (67) im Bereich des der Mutter (48) abgewandten Endes des Innenzylinders (66) mit einem innenseitigen, verengenden Absatz (54) versehen ist_t der dem Innenzylinderumfang dichtend anliegt»

11« Walzenzapfenlager nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, da durch g e k e ηη ζe i c h η e t, daß der Außenzylinder (67) an seinem der Mutter (48) abgewandten Ende einen nach innen gerichteten Ringflansch (52) besitzt, dessen Außenstirnfläche in Druckanlage an einen mit der Zapfenbüchse (14) lösbar verbundenen Druckschulterring (19) oder gegebenenfalls an de» dem Druckschulterring (19) vorgelagerten innenring (23) eines Axiallagers (24) gebracht werden kann,

12. Walzenzapfenlager nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den umlaufenden Steg (49) und den verengenden Absatz(54) gebildete Druckraum (68) über eine in der Wand des Außenzylinders (67) verlau-

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fende Bohrung (71) mit einem Druckmittelanschluß (69) verbunden ist.

13c Walzenzapfenlager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenzylinder (73) des das Abziehen des Lagers bewirkenden Zylinders in Form eines Ringes auf der Zapfenverlängerung (13) mit der Außenseite der Abstützung anliegender Stirnseite angeordnet ist und einen umlaufenden Steg (72) aufweist, dessen Außenfläche der Innenfläche eines Außenzylinders (75) dichtend anliegt, und daß der Außenzylinder endseitig mit einem dem Innenzylinderumfang dichtend anliegenden, verengenden Absatz (74) versehen ist und am gegenüberliegenden Ende glockenartig mit einem nach innen gerichteten, mit bajonettverschlußartigen Ausnehmungen (42) versehenen Flansch (76) ausgebildet ist, der den entsprechend ausgebildeten Flansch (41) des gegebenenfalls über einen Lagergehäusering (31) mit dem Einbaustück (16) lösbar verbundenen Druckrings (37) mit Spiel umfaßt,

14, Walzenzapfenlager nach Anspruch 8 oder 13» dadurch gekennzeichnet, daß der durch den umlaufenden Steg (72) und den verengenden Absatz (74) gebildete Druckraum (77) über eine in der Wand des Außenzylinders (75) verlaufende Bohrung (78) mit einem Druckmittelanschluß (79) verbunden ist,

15« Walzenzapfenlager nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung als geteilter, aus Halbringen bestehender Haltebügel (43) ausgebildet ist,

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