DE2131326A1 - Waelzlageranordnung - Google Patents

Waelzlageranordnung

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DE2131326A1 DE19712131326 DE2131326A DE2131326A1 DE 2131326 A1 DE2131326 A1 DE 2131326A1 DE 19712131326 DE19712131326 DE 19712131326 DE 2131326 A DE2131326 A DE 2131326A DE 2131326 A1 DE2131326 A1 DE 2131326A1
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rolling
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Alistair Taig
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2019 S&H Ltd
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Strachan and Henshaw Ltd
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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Wälzlageranerdnung. Sie ist mit Fällen befaßt, bei denen in ein Wälzlager eine extrem hohe m radiale Steifheit benötigt wird. Es gibt viele Bereiche, wo man das haben weill, insbesondere sind aber die Stützlager von Walzen gute Beispiele, mit denen beim Drucken, in der Stahlherstellung und in der Papierherstellnng gearbeitet wird. In allen diesen Fällen ist es wünschenswert, für eine maximale Steifheit zu sorgen, wobei die Walzenachze sowchl zur Verhinderung einer radialen Verlagerung der Drehzchse der Walze alz auch hilfsweise zur Verhinderung eines Durchbiegens der Walze abgesetützt ist.
  • Erfindungsgemäß ist einmal eine Wälzlageranerdnung vorgeschen, die mindestens zwei Wälzkörperkränze aufweist, welche im axialen Abstand angeordnet sind und zwischen einem inneren und einem äußeren Laufring rotieren, wobei mindestens einer der Lanfringe längs seiner arialen Länge geteilt ist, derart, daß der Teil des Laufrings, an dem mindestens einer der Reihen Wälzkörper anliegt, dem anderen Teil dieses Laufrings gegenüber bewegbar ist, an den mindestens ein anderer der Kränze bzw. Reihen Wälzkörper anliegt, derart, daß ein Biegemoment um eine Achse koarial zur Achze der relativen radialen Lagerbewagung des geteilten Laufrings ausgeübt werden kann.
  • Die Erfindung löst alse das aqngegebene Preblem dadurch, daß eim Vorbelasten der Wälzkörper gegen die erwartete Last, die von Lager aufzunehmen ist, zugelz@sen wird, indem Wälzkörperkränze so eingesetzt werden, daß ein Biegemoment über die Achse hinwog induziert wird, die dem Lager zugeordnet ist. Die Belastung kann entweder als eine Folge der Konstruktion der Wälzkörper und des Lagers selbst (auf Grund der Konstruktion mindestens eines seiner Laufringe) oder auf Grund der Konstruktion der Lageranordnung ausgeübt werden, in die ein Einbau in der Maschine erfolgt.
  • Weiter sieht due Erfindung eine Maschine itt einer Walze vor, die in einer Lageranordnung gelagert ist, welche eine Anzahl axial im Abstand angeordneter Wälzkörperkränze hat, forner Mittel zur Bekwkegung mindestens eines der Kränze radial relativ zu mindestens einem anderen der Kränze.
  • In einem bevorzagten Ausfüh@ungsbeispiel dieses Lagers ist für die relative Bewegbaukoit eine Drehbarkeit vorgeschen, und es sind Mittel in dem Lager vorgeschen, um eine gegenzeitige Exzentrizität der beiden Teile des Lanfrings herbeizuführen, wenn eine relative Drehung der beiden Teile erfolgt. Das kann mittels exzentrischer Flanschflächen geschehen, von denen jeweils eine an jedem der beiden Teile des Laufring@ sitzt und die jeweils auf einer Achse zentriert sind, die parallel zur Lagerachse liegt, ihr gegenüber Jedoch versetzt ist.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist eine Lagergehäuseanordnung für eine Achse vorgesehen, die aus einem äußeren Teil mit einem kreisrunden Loch darin besteht, wobei in den Loch in der Abstützung ein Wälzlager sitzt und eine Achse drchbar lagert und mindestens zwei Wälzkörperkränze aufweist sowie unabhängig bewegbare Laufringe hat, die jeweils mit mindestens einem der Wälzkörperkränze zusammenwirken, webei ferner Mittel zum Hervorrnfen einer relativenradialen Bewagung der relativ bewegbaren Laufringe vorgeschen sind, derart, daß den jeweiligen Laufkörperkränzen eine radiale Belastung auferlegt werden kann und dadurch das radiale Spiel zwischen der Achse und dem äußeren eeil beseitigt oder zumindest verringert werden kann. Die radiale Bewegung wird vorzugsweize durch eine relative Drehung der Teile im Zusammenwirken mit einer exzentrischen Fläche hervorgerufen. Erfindungsgemäß ist es dabei möglicht, daß die Achse das fostztehende Elament und der äußere Teil das rotierende Element ist, vorzugzkweise handelt es sich bei dem äußeren Teil jedoch um eine Partie eines festkstehenden Maschinangestells, das eine drehbare Achse abstützt.
  • Erfindungsgemäß kann es sich dabei bei dem Wälzlager um ein Lager nach der allgemeinen Lehre der Erfindung oder um ein Mehrkranzlager mit zylindrischem inneren und äußeren Laufring handeln, @b@i der innere Laufring allen Wälzkörperkränzen gemeinsam ist, während der äußere Laufring axial geteilt ist, @elbzt jedoch keine Mittel zum Bewirken einer ex@entrisehen Versetzung aufweist. Diese Mittel befinden sich in einer axial geteilten Buch@e in äußeren Teil, webei die Buche mit Mitteln, vorzugsweise exzentrischem Flächen, die miteinander in der Buchse oder mit dem Wälzkörpern zusammanwirken, verschen ist, welche eine Belastung der Wälzkörper herbeiführen. Im dieser Hinsicht kann es sich bei der Wälzlageranordnung erfindungagemäß um zwei vollkemmen getrennte Wälzlager handeln, d.h. mit getrennten äußeren Laufringen und inneren Laufringen, webei jeweils jede@ mit einem oder mehreren Wälzkörperkrämzen bestückt ist.
  • Bei den Wälzkörpern handelt es sich verzugzweize um Lagernadeln, d.h.
  • um Wälzkörper, deren axiale Länge ein Vielfaches des Durahmes@er@ ist, da diese Wälzkörper das geringste Maß an radialer Nachgiebigkeit haben.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist eine Maschine vorgeschen, die entweder mit einem Lager gemäß der allgemeinen Lehre der Erfindung oder mit einem Gehäuse nach der Weiterbildung der allgemeinen Lehre der Erfindung be@tückt ist, inzbesondere eine Druckmaschine, Maschinen für die Stahlerzeugung oder Maschinen für die Papierherstellung.
  • Die Erfindung ist im nachfolgenden an Hand ven Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind: Fig. 1 eine schematische Endansicht einer Gehäuseanordnung in erfindungzgemäßer Form, Fig. 2 ein Schnitt an der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 ein schematischer Schnitt ii kleineren Maßstab an der Linie III-III der Fig. 2, Fig. 4 eine Ansieht in Richtung des Pfeils IV in Fig. 5, die ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, wobei Jedoch zur klarheit Teile weggelassen sind, Fig. 5 ein Schnitt durch die Lageranordnung entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel und Fig. 6 und 7 schematische Darstellungen von Lageranordnungen gemäß der Erfindung.
  • Bei den Ausführungsbeispiel der in Fig. 1 und 2 gezeigten Gehäuseanordnung handelt es sich um ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel. Eine Abstützung 1 ist ein Teil eines feststehenden Gestells einer Maschine, in der eine Walze 2 zu lagern ist, die eine erhebliche axiale Länge haben kann und unter Umständen hohen radialen Lasten widerstehen muß.
  • Die Gehäuseanordnung, nittels der die Lagerung erfolgt, weist eine Buchse 3 auf, die in zwei axiale Partien 4 und 5 geteilt ist. Diese Partien sind gegenseitig in der zylindrischen Bohrung 6 in der Abstützung drehbar, in der sie untergebracht sind. Die Buchsenpartie 4 hat einen nach außen vorstehenden Flansch 7, der sie teilweise in der Bohrung 6 hält, und die Buchzenpartie 5 hat einen Sicherungering 8 fUr den gleichen Zweck. Die Buchzenpartien 4 und 5 hoben die Formen von Hülsen, die - ordnungsgemäß ausgerichtet - zusammenfallende innere zylindrische Flächen 10 und 11 haben, welche eine Rohre 12 umgeben, die exzentrisch zur rohre 13 der zylindrischen Bohrung 6 und zu den äußeren zylindrischen Flächen 10 und 11' der Hülsen liegt. Die Achse 12 ist auch die Achse der Rolle bzw. Walze 2. die Drehlage der Buchse 3 als Ganzes in der zylindrischen Bohrung 6 bestimmt sich durch geeignete Mittel, beispielzweise Stellschr@@ben 14 und 15 (Fig. 1), die durch Ansätze 16 und 17 an der Abztützung gehen und in Ansnehmungen 18 und 19 in der Buchse 3 eingreifen und die Buchse als Ganzes relativ zur Abstützung 1 verstellen und sperren können. Alternativ kann die Buchse als Ganzes leichter drehbar gemacht sein, beispielsweise durch einen Schneckentrieb. Die Drehung als Ganzes kann dazu verwendet werden, um die Walze 2 hinin- oder hezauszubewegen, d.h. un sie in oder ausx ihren arbeitenden und druckausübenden Zustand zu bewegen.
  • Die beiden Partien 4 und 5 sind Jedoch rolativ ineinander na die Achse 13 herum drehbar, und eine Kontrolle dieser Drehung wird mit Hilfe zweier Wellen 20 und 21 erreicht, die an diametral gegenüberliegenden Stellen im Vergleich zur Achse t3 Jeweils in einer Bohrung 22 und 23 in der Buchsenpartie 5 @itzen und einen exzentrischen Auflaufteil 24 und 25 haben, der in eine Schlitz 26 und 27 wirksa wird, derart, daß bei Drehung der Welle 20 eine relative Drehbewegung der Partien 4 und 5 hervorgerufen wird. Da ihre inneren Flächen 10 und 11 exzentrisch zur Bohrung 6 liegen, führt das zu einer Versetzung der inneren Flächen 10 und 11 gegeneinander in radialer Richtung, ebenso wie zu einer relativen Drehung der Partien 4 und 5.
  • Die Drehung der Welle 20 wird durch einen Stellhebel 28 bewirkt, wobei ein entsprechender Hebel 29 für die Welle 21 vorgesehen ist. Dabei ist ein Konterstück 30 bzw. 31 auf das Ende der Welle 20 bzw. 21 aufgemehraubt, und es wird durch einen Stellhebel 32 bzw. 33 betätigt.
  • Die Duktion vom Konterstück nimmt ein Element 34 bzw. 35 auf, daz an der zxial äußeren Stirnseite der Buchsenpartie 4 anliegt.
  • Innerhalb der Flächen 10 und 11 der Buchsenpartien 4 und 5 befindet sich der äußere Laufring 40 eines mehrreihigen Wälzlagers, dessen Wälzkörper in diesem Fall Nadeln sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind fünf Nadelreihen 41 vorgeschen. Der äußere Laufring 40 ist axial zwischen zwei mebeneinanderliegenden Reihen in einer Ebene 42 geteilt, in der auch die Buchsenpartien 4 und 5 aneinander anliegen. die beidem äußeren Laufrinspartien 43 und 44 können unabhängig voneinander retieren. Der innere Laufring 45 ist jedech allen Wälzkörperreihen gemeinsam. Er sitzt stramm auf der Außenfläche 46 der Achse 47 der Walze 2. An einer Endpartie 48 der Welle sitzt eine antrieb@-Ketktenradanordnung 49, zu der eine Hülse 50 gehört, die dazu dient, den inneren Laufring 45 des Lagers 40 zu arretieren, wobei eine Verkeilung mit der Achsenpartie 48 erfolgt. Zwischen der Achse 47 und der Walze 2 ist eine normale dichtungzanordnung 52 und eine Partie 53 vorgeschen, die konisch ausgebildet ist, derart, daß man eine maximale Starrheit möglichst nahe am Gehäuse orhält.
  • Der äußere Laufring wird durch Sprengringe 51 und 9 an den Buchsenpartien 4 bzw. 5 axial arretiert.
  • Um die Lageranordnung vorzubelz@ten, werden die Wellen 20 und 21 so gedr@ht, daß eine relative Drehung der Buchzenpartien 4 und 5 bewirkt wird, und dadurch entsteht eine radiale Verlagerung der äußeren Laufringteile 43 und 44 relativ zueinander. Ein Druck wird dadurch in einer radialen Eichtung auf zwei Reihen Wälzkörper ausgeübt, die in diesem Ausführungsbeispiel an dem äußeren Laufringteil 44 ablaufen, und als Reaktion darauf entsteht ein radialer Druck in entgegengesetzter Richtung auf drei Reihen, die an dem äußeren Laufringteil 43 ablaufen. Die Richtung, in der diese Vorbelastung in einer Maschine ausgeübt wird, ist in Fig. 3 dargestellt. Mie ist gegen die erwartete-@ast auf der Walze 2 gerichtet, d.h. alzo, wenn die Last auf der Walze 2 durch den Pfeil A (Fig. 3) dargestellt werden kann, daß die Vorbelastung in einer solchen richtung ausgeübt wird, daß auf die Achsenpartie 47 ein Moment ausgeübt wird, wie das durch die Pfeile B und C dargestellt ist. Diese Vorbelaztung beseitigt praktisch jedes radiale Spiel in der Wälzlageranerdnung, ohne daß jedoch irgendeine besondere spangebende Bearbeitung irgendeiner der ausammengahörigen Flächen oder irgendeine komplizierte Konu@ausbildung oder @onstige B@handlung erforderlich wird.Die Wälzkörpor kännen für eine bestimmte Maschinengröße als ein Normelement hergestellt werden, das bei Bedarf nach einer vergleichzweise einfachen Teildamentage @@@ Maschine ersetzbar ist.
  • Der mechanische litzen, den ian bei der Betätigung der Hebel 28 und 29 erhält, ist sehr groß, und diese Hebel können von Hand betätight werden, um die Vorbelastung auszuüben. Es ist jedoch möglich, daß ein Vorbelaguten beispielsweise itt Hilfe eines Druckluftzylinders erreicht wird, der mit einem festglegten Druck arbeitet und dessen Kolbenstange mit eine Hebel gekoppelt ist, as eine Drehung der Wellen 20 oder 21 n bewirken.
  • Die für diese Lnordnang erforderlichen Arbeitzgänge sind ebenfalls vergleichsweise einfach, da die Bohrung 6 in der Abstützung 1 und die Flächen 10 und 11 der Buchsen in Jeweils eine Arbeitsgang hergestellt werden können, woran sich die normalen Montagearbeiten anschließen.
  • Eine gleiche Lageranordnung ist vorzugsweise am anderen Ende der Walze 2 vorgesehen.
  • Das zweite Ausführungsbeispiel ist in Fig. 4 und 5 gezeigt. Dabei ist gezeigt, wie eine Wellenpartie 60 @einer Walze 61 konzentrisch zu einer zylindrischen Bohrung 67 in einer Abstützung 63 angeordnet sein kann, die einen Teil des Maschinengestells bildet. In diese Bohrung 62 ist eine Buchse 64 eingepaßt. Eine Partie 65 der Buchse 64 hat die Forme einer geflanschten Hülse mit einer äußeren Fläche 67 und einer konzentrischen inneren Fläche 66 ar eine Ende, an der sich eine Partie 68 befindet, von der die innere Fläche 69 exzentrisch ist. Daran schließt sich ein vorstehender gewölbter Flansch 70 an, der ans der Bohrung 67 vorsteht. In die exzentrische Fläche 69 paßt eine andere Buchzenpartie 71, die eine exzentrische Fläche hat, welche der Fläche 69 entspricht, ferner eine innere Fläche 72, die einen Durchme@@er entsprechend dem der Fläche 66 hat. Ferner ist ein Flansch 62 vorgeschen, der in die gewölbte Partie des Flansches 70 paßt. Während einer relativen Drehung der beiden Buchsenpartien 71 und 65 bewirkt ein Aufeinanderlaufen der exzentrischen Flächen eine radiale Versetzung der beiden Partian relativ zueinander. Die beiden Buchmenpartien wirken auf das Lager 40 wie im vorangegangenen Ausführungsbeispiel ein, und e@ seinerseitz wirkt auf die Schzenpartie 60 ein.
  • An der Hülse 50 ist eine Kettenradanordnung 49 vorgesehen, wobei eine Verkeilung mit einer Endpartie der Achsenpartie 60 erfolgt; die Hülse greift an einem Zwischenlaufring 73 eines Axiallagers an, das dazu dient, die Lageranordnung 40 m arretieren. Die Buchsenpartie 65 und dait die Buchse 64 eind durch Schrauben 74 axial mit der Abstützung 63 verbunden, und eine Drehverstellung der Buch@enpartie 71 wird durch tangential gegenüberliegende Stellschranben 75 erreicht, die in Gewindelöcher im Flansch 70 eingreifen und an der Endfläche von Ausnehmungen 76 in dem Flansch 62 angreifen.
  • In dem einen wie in dem anderen Ausführungzbeispiel kann der innere Laufring 45 durch zwei innere Laufringe ersetzt werden, d.h. ii Enaeffekt handelt es sich um zwei getrennte Wälzlager, von denen jedes mindestens eine Wälzkörperreihe hat, wobei eine axiale Trennung vorgesehen sein kann, die so greS wie möglich sein kann, so daß neben der ein fachen Beseitigung von Radialspiel der gesamten Konstruktion auch effektiv eine erhöhte Steifheit verliehen werden kann. Dann kann es möglich sein, außen sitzande Lagerstücke wogfallen zu lassen, wie das bei einigen bekannten Walzenkonstruktiomen erforderlich ist, wobei diese Lagerstücke dazu diouen, die Walze abzustützen, um ihr Durchbiegon zu verhindern.
  • In Fig. 6 und 7 ist schematisch gezeigt, wie die Erfindung in einem Wälzlageranordnung Anwendung finden kann, daie in sich geschlossen ist, insofern nMilich, als Xtttel für eine relative radialer Verlegerung von Teilen eines ihrer Laufrings vorgeschen sind.
  • In Fig. 6 hat ein mebrreihiges Wälzlager mit fünf Nadolreihen einen inneren Laufring 76, der axial von einem Ende des Lagers zum anderen durchgehend ausgebildet ist, und einen äußeren Laufring 77, der axial goteilt ist und aus drei Partien 78, 79 und 60 boztcht. Die Partien 78 und 80 mitzen an don axialen Enden des äußeren Laufrings und bilden einen zylindrischen Absats 81, 82, wobei die Ab@@tze exzentrisch zur Achse 83 der Wälzlagernanordnung als Ganzes angeordnet sind. Die Partie 79 ist den Partien 78 und 80 gegenüber drehbar und hat Abzätze zur Anlage an den Absätzen 81 und 82, die Jeweils ein. entsprechende Exzentrizität haben, so daß eine Drehung der Partie 79 den Partien 78 und 80 gegenüber eine relative radiale Verlagerung des Teils 79 den Partien 78 und 80 gegenüber bewirkt und dadurch eine Belastung zur Einwirkung auf das Lager und folglich zwischen irgendeinem Gehäuse, in der der äußere Laufring sitzt, und einer Achse oder Welle gebracht werden kann, auf der der innere Laufring sitzt.
  • In Fig. 7 ist gezeigt, wie die Wälzlageranordnung 84 ausgebildet sein kann, dritt der innere Laufring derjenige ist, der axial geteilt ist.
  • Der äußere Laufring 91 ist dabei von einem axialen Ende zum anderen durchgehend ausgebildet. Der innere Laufring 85 ist in drei Partien 86, 87 und 88 geteilt, die Absatzflächen 89, 90 haben, welche exzenfrisch zur Achse des Lagers als Ganzes angeordnet sind, so daß das Drgebnis das gleiche ist, wie das vorstehend beschrieben worden ist.
  • Bin. Drehung der mittleren einer der Partien, in die der Laufring geteilit ist, in dem vorliegenden Fall die Partie 87, bewirkt eine radiale@ Verlagerung der Partien und ermöglicht die Ausübung einer Vorbelastung bzw. Vorspannung.
  • P a t e n t a n s p r ü c h e

Claims (6)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Wälzlageranordnung mit einer Vielzahl von Reihen von Reihen von Wälzkörpern, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß mindestens ein Laufring axial geteilt ist (43,44; 78,79,80; 86,87,88) und daß Mittel (4,5,6; 65,71,69; 81,82; 89,90) zur radialen Belastung mindestens einer Reihe der Wälzkörper relativ zu mindestens einer anderen vorgesehen sind.
  2. 2. Wälzlageranordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Mittel exzentrisohe Flächen (6g 69; 81,82g 89,90) sind0
  3. 3. Wälzlageranordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die exzentrischen Flächen (81,82; 89,90) sioh an geteilten Laufring (78,79, 80; 86,87,88) befinden.
  4. 4. Wälzlageranordnung nach Insprueh 2, dadurch g e e k e n n z e i c h n e t, daß die exzentrischen Flächen (69) sich an einer axial geteilten Buchse (64) befinden, die den geteilten Laufring des Wälzlagers (40) lagert.
  5. 5. Wälzlageranordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die exzentrischen Flächen jene der Jeweiligen äußeren zylindrischen Flächen (10',11') von Hülsen (4,5) sind, die eine axial geteilte Buchse (3) bilden, ferner Jene einer Bohrung (6) in einer Abstützung (1) der WElzlageranordnung.
  6. 6. Wälzlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n nzeichnet, daß sie zur Lagerung einer W@ze heher Steifheit in einer Druckmaschine, einer Maschine für die Papierherstellung oder dergleichen vorgesehen ist, deren Achse (47,60) unter zwischenschalten der Wälzlageranordnung in dem Maschinengestell (1; 63) an den beiden Enden gelagert ist.
    L e e r s e i t e
DE19712131326 1970-06-26 1971-06-24 Waelzlageranordnung Pending DE2131326A1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2663315A1 (fr) * 1990-06-15 1991-12-20 Mannesmann Ag Montage reglable d'une roue de roulement.
WO2002035106A1 (fr) * 2000-10-27 2002-05-02 Centre National De La Recherche Scientifique Palier a roulement comportant un moyen de rattrapage des faux-ronds et procede de rattrapage des faux-ronds

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