DE2627966A1

DE2627966A1 - Rollenhuelse fuer waelzlager,

Info

Publication number: DE2627966A1
Application number: DE19762627966
Authority: DE
Inventors: Donavon L Feaster
Original assignee: SW INTERNATIONAL
Current assignee: SW INTERNATIONAL
Priority date: 1975-07-11
Filing date: 1976-06-23
Publication date: 1977-01-13
Also published as: AU1581276A; AU498181B2; GB1549638A; US4012821A; CA1035606A; SE7607847L; BE843623A; FR2317546B1; FR2317546A1; DE2627966C2; SE417305B; BR7604527A

Description

OH -INS. DlPl INQ- M. SC. DiFi PHY*. OR. DIPL.-PWYS.

HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

A 41 807 b

k - 163

21. Juni 1976

SW International, Inc. One Hospital Trust Plaza Providence, Rhode Island, USA

Rollenhülse für Wälzlager

Die Erfindung betrifft eine Rollenhülse für Wälzlager. Insbesondere befasst sich die Erfindung mit Rollenanordnungen aus mindestens einer Rollenhülse mit mindestens einem im Inneren derselben angeordneten Wälzlager.

Aus den US-PSen 2 39 3 191 und 3 783 481 sind beispielsweise

609882/0830

A 41 807 b

k - 163

21. Juni 1976 - 2 - 2627966

Walzenanordnungen bekannt, bei denen ein äusserer Itfalzenmantel durch Rollenanordnungen auf einer stationären Achse drehbar gehaltert ist. Im einzelnen sitzt der Walzenmantel bei den bekannten Walzenanordnungen auf den zylindrischen Hülsen eines Satzes von axial fluchtenden Rollenanordnungen. Jede Rollenanordnung weist dabei mindestens ein Wälzlager auf, welches im Inneren der Hülse angeordnet ist und auf der Achse sitzt. Jede Rollenanordnung dient somit der Abstützung eines kurzen, in axialer Richtung verlaufenden Teilstücks des Walzenmantels, welcher um die Achse drehbar ist. Rollenanordnungen der betrachteten Art sind besonders für gekrümmte Walzenanordnungen geeignet, wie sie in den genannten Patentschriften beschrieben sind. Jede Rollenanordnung muss ausreichend genaue Abmessungen und eine ausreichende Steifigkeit besitzen, um zu gewährleisten, dass der Walzenmantel das bahnförmige Flachmaterial, welches damit behandelt wird, auch bei hohen Drehzahlen mit einem in Umfangsrichtung gleichbleibenden Druck beaufschlagt.

Üblicherweise werden bei der Herstellung einer derartigen Walzenanordnung zunächst die-Rollenhülsen hergestellt, indem man ein rohrförmiges oder ein sonstiges metallisches Rohmaterial maschinell bearbeitet und in die Innenbohrung jeder Rollenhülse ein oder mehrere Lager im Preßsitz einsetzt. Bei der Maschinenbearbeitung der Rollenhülsen müssen sehr enge Toleranzen eingehalten werden, damit gewährleistet ist, dass die inneren und äusseren Zylinderfläehen konzentrisch zueinander sind und die richtigen Durchmesser aufweisen. Andernfalls erhält man nämlich eine Walzenanordnung, deren Walzenmantel das zu bearbeitende Material mit einem Druck beaufschlagt, der sich im

§09882/0830

Λ 41 807 b

Verlauf der Drehbewegung der Walze ändert, was jedoch vermieden werden muss. Nach dem bekannten Herstellungsverfahren werden die fertigen Rollenhülsen auf Lager aufgepresst und die so erhaltenen Rollenanordnungen werden auf einer Achse angeordnet, woraufhin dann der Walzenmantel angebracht wird.

Das vorbekannte Herstellungsverfahren bringt relativ hohe Kosten für das Rohmaterial mit sich, aus welchem die Rollenhülsen hergestellt werden und ist auch wegen der Maschinenbearbeitung der einzelnen Rollenhülsen teuer. Ausserdem entstehen hohe Lagerkosten, wenn man einen Vorrat verschiedener relativ umfangreicher Rollenanordnungen bereithält, bis diese gebraucht v/erden.

Ein weiterer Nachteil des bekannten Herstellungsverfahrens besteht darin, dass die teuren, maschinenbearbeiteten Rollenhülsen letztlich auch die Kosten für das Reparieren der Walzenanordnung erhöhen, da man zur Vermeidung von Schaden an den teuren Rollenhülsen sehr sorgfältig vorgehen muss, wenn man ein Lager aus seinem Preßsitz löst.

Es ist weiterhin bekannt (vgl. z.B. die US-PSen 2 854 131 und 3 838 480), die Rollenhülsen in der Weise herzustellen, dass man Flachmaterial durch eine entsprechende Lehre zieht. Bei diesem Kaltverformungsverfahren ist es jedoch schwierig, den Innendurchmesser und den Aussendurchmesser einer Rollenhülse genau einzuhalten. Ausserdem sind bei diesem Verfahren für die Herstellung einer Rollenhülse im allgemeinen mehrere Kaltverformungsschritte erforderlich, so dass zwischendurch

609882/0830

A 41 807 b

k — 163

21. Juni 1976 - 4 -

üblicherweise ein Glühen erforderlich ist. Insgesamt erhält man mit diesem bekannten Verfahren in der Mehrzahl der Fälle Rollenhülsen, bei denen die Abmessungen nicht mit der erforderlichen Genauigkeit eingehalten sind, die nicht ausreichend stabil sind und die trotzdem relativ teuer sind.

Ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Rollenhülse vorzuschlagen, die mit relativ geringen Kosten herstellbar ist. Dabei wird gleichzeitig angestrebt, dass die Rollenhülse sehr genaue Abmessungen aufweist, dass ihre innere und ihre äussere Mantelfläche genau konzentrisch zueinander verlaufen und dass keine Unwucht vorhanden ist.

Diese Aufgabe ist durch eine Rollenhülse für Wälzlager gelöst, welche gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens zwei zueinander- konzentrische, aneinander anliegende und miteinander verbundene zylindrische Hülsenteile vorgesehen sind und dass die Hülsenteile insgesamt gegenüber ihrer gemeinsamen Mittelachse ausgewuchtet sind.

Es ist ein besonderer Vorteil der erfindungsgemässen Rollenhülse, dass sie wesentlich billiger herstellbar ist, als die bekannten Rollenhülsen und dass sie auch leichter auszutauschen sind.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Rollenhülsen ohne weiteres mit unterschiedlichen Aussendurchniessern hergestellt werden können.

6 0 9 8 B 2 / 0 8 3 0

21. Juni 1976 - 5 -

Es ist auch ein Vorteil der Rollenhülsen gemäss der Erfindung, dass Lager, insbesondere Wälzlager, in ihrem Inneren sicher befestigt werden können, so dass man Rollenanordnungen erhält, die ohne weiteres mit den geforderten engen Toleranzen hergestellt werden können.

Zum Herstellen von Rollenhülsen gemäss der Erfindung, insbesondere für eine Walzenanordnung mit einem Walzenmantel, der sich an Rollenhülsen abstützt, die mittels Wälzlagern, die auf einer Achse sitzen, gegenüber dieser Achse drehbar sind, hat sich ein Verfahren besonders bewährt, welches gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, dass man zunächst die Hülsenteile aus Flachmaterial rollt, dass man die Hülsenteile anschliessend passend ineinanderschiebt und dass man die Hülsenteile dann fest miteinander verbindet.

Bei einer Rollenhülse gemäss der Erfindung v/erden also die Nachteile der bekannten Rollenhülsen dadurch überwunden, dass man die Rollenhülse aus zwei oder mehr konzentrischen zylindrischen Schichten bzw. Hülsenteilen herstellt, von denen jede aus üblichem Flachmaterial gerollt wird. Vorzugsweise sind dabei im Inneren der Rollenhülse Befestigungseinrichtungen vorgesehen, um mindestens ein Lager im Inneren der Rollenhülse sicher festzulegen. Als Befestigungseinrichtungen haben sich hülsenförmige Ringe besonders bewährt, welche auf beiden Seiten eines Lagers angeordnet und mit dem inneren Hülsenteil derart verbunden sind, dass sie die Stirnseiten des äusseren Lagerringes beidseitig abstützen. Gemäss einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der innere Ilülsenteil so verformt,

809882/0830

A 41 807 b

k - 163

21. Juni 1976 - 6 - 2627966

dass sich radial nach innen gerichtete Vorsprünge ergeben, an denen sich ein Lagerring abstützen kann. Zum Verbinden der Hülsenteile miteinander sowie zum Verbinden des inneren Hülsenteils mit den hülsenförmigen Ringen verwendet man vorzugsweise das Verfahren der Punktschweissung, wobei man Rollenanordnungen erhält, bei denen die Rollenhülse mit dem mindestens einen Lager sicher verbunden ist. Üblicherweise genügen zwei gerollte Hülsenteile, um eine Rollenhülse der geforderten Steifigkeit zu erhalten.

Rollenhülsen gemäss der Erfindung lassen sich ohne Schwierigkeiten so herstellen, dass für den Aussen- und Innendurchmesser enge Toleranzen eingehalten werden, und dass die äussere und die innere Zylinderfläche zueinander sehr genau konzentrisch sind. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Einzelteile, aus denen die Rollenhülse bzw. die mindestens ein Lager aufweisende Rollenanordnung hergestellt wird, mit sehr engen Toleranzen im Handel erhältlich sind. Man kann nämlich Lager mit sehr genauen Durchmessern kaufen und man kann ferner Flachmaterial kaufen, bei welchem die Dicke sehr genau eingehalten und sehr gleichmässig ist. Darüber hinaus ergibt sich aufgrund der engen Toleranzen des handelsüblichen Flachmaterials der Vorteil, dass die erfindungsgemässen Rollenhülsen leicht ausgewuchtet werden können, indem man nämlich die einzelnen Hülsenteile in eine geeignete gegenseitige Winkellage verdreht. Üblicherweise besitzt jede der Rollenhülsen eine Stoßstelle in Form eines schmalen Spalts und die zylindrischen Hülsenteile werden ferner so ausgebildet, dass die Spalte der einzelnen Hülsenteile im wesentlichen gleiche Volumina besitzen.

-T-

609882/0830

A 41 807 b
k - 163

Besteht nun eine Rollenhülse beispielsweise aus zwei Hülsenteilen, dann kann man die Stoßstellen bzw. Spalte symmetrisch zur Drehachse ausrichten, d.h. derart, dass sie einander diametral gegenüberliegen.

Die Rollenanordnungen gemäss der Erfindung bieten verschiedene Einsparungsmöglichkeiten, insbesondere wenn man sie mit der bisher üblichen Praxis der Verwendung von maschinenbearbeiteten Rollenhülsen vergleicht. Das Flachmaterial, welches zur Herstellung der Rollenhülsen verwendet wird, ist billiger als ein festes Rohrmaterial oder dergleichen, aus welchem die Rollenhülsen bis jetzt hergestellt werden. Ausserdem sind auch die Kosten zum Herstellen von Rollenhülsen beträchtlich geringer als bei den maschinenbearbeiteten Rollenhülsen. Ausserdem muss man lediglich das ausserordentlich kompakte Flachmaterial lagern und keine Vielzahl von maschinenbearbeiteten Rollenhülsen, welche viel Platz benötigen. Durch Verwendung von Hülsenteilen unterschiedlicher Dicke ergibt sich ferner die Möglichkeit, den Innen- und den Aussendurchmesser einer Rollenhülse auf die gewünschten Werte zu bringen.

Eine Walzenanordnung mit Rollenanordnungen gemäss der Erfindung lässt sich auch leichter und billiger auswechseln, da es aus Kostengründen am einfachsten ist, die gerollte Rollenhülse ■aufzuschlitzen und das Material wieder zu verwenden. Auf diese Weise kann man die Lager zurückgewinnen, ohne sie zu beschädigen, wobei nur ein Minimum an qualifizierter Arbeit erforderlich ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nach-

609882/0830

A 41 807 b k - 163

21. Juni 1976 - 8 -

stehend in Verbindung mit Zeichnungen noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand der Schutzansprüche. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine gekrümmte Walzenanordnung mit Rollenanordnungen gemäss der Erfindung, teilweise im Schnitt;

Fig. 2A

und 2B perspektivische Darstellungen einer erfindungsgemässen Rollenanordnung bzw. ihrer Teile in unterschiedlichen Stadien des Zusammenbaus und

Fig. 3 eine ähnliche perspektivische Darstellung einer abgewandelten erfindungsgemässen Rollenanordnung.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine Walzenanordnung 10 mit Rollenanordnungen 12 gemäss der Erfindung, die einen Walzenmantel drehbar auf einer nicht drehbaren Achse 16 haltern. Gerade und gekrümmte Walzenanordnungen dieses Typs sind aus den eingangs zitierten US-PSen bekannt. Jede Rollenanordnung 12 weist eine zylindrische Rollenhülse 17 auf, die auf einem reibungsarmen Lager, insbesondere einem Wälzlager sitzt. Der Walzenmantel 14 sitzt seinerseits auf den Rollenhülsen 17, während die Lager fest auf der Achse 16 sitzen.

Wie vorstehend erläutert, ist es wesentlich, dass die einzelnen Rollenanordnungen zylindrische Mantelflächen aufweisen und dass diese Mantelflächen einen gleichbleibenden Durchmesser aufweisen und konzentrisch zu den Lagerringen und damit zur Mittellinie der Achse 16 angeordnet sind. Diese Forderungen müssen

6098 8 2/0830

A 41 807 b

erfüllt sein, wenn man einen gleichmässigen Druck des Walzenmantels 14 gegen irgendein durch die Walzenanordnung 10 zu bearbeitendes Flachmaterial erreichen möchte.

Wie Fig. 2A und 2B zeigen, besitzt jede Rollenanordnung 12 eine Rollenhülse 17, welche erfindungsgemäss aus zwei konzentrischen Zylindern bzw. Hülsenteilen aufgebaut ist, nämlich einem inneren Hülsenteil 20 und einem äusseren Hülsenteil 22. Ferner sind an der Innenwand der Rollenhülse 17 Befestigungselemente 24 vorgesehen, die ein Lager 18 sichern.

Jeder Hülsenteil 20,22 wird aus einem Flachmaterial der gewünschten Dicke hergestellt, welches zugeschnitten und dann zu einem Zylinder gerollt wird, der eine in axialer Richtung verlaufende Stoßstelle 20a, 22a aufweist. Die Stoßstelle ist eine überlappungsfreie Stoßstelle und insbesondere_/ wie dies die Zeichnung zeigt, ein Spalt, der sich in axialer Richtung über die gesamte Länge der Hülsenteile erstreckt. Vor dem Rollen wird das Flachmaterial für den inneren Hülsenteil 20 selektiv gestanzt, um Befestigungselemente 24 in Form von radial nach innen vorstehenden Vorsprüngen zu erhalten, v/elche beim Rollen des Hülsenteils um das Lager herum den äusseren Laufring des Lagers bezüglich des inneren Hülsenteils und damit bezüglich der Rollenhülse festlegen. Beim Ausführungsbeispiel bestehen die Sicherungselemente bzw» die Befestigungseinrichtungen, die auf diese Weise hergestellt werden, aus drei in Umfangsrichtung gegeneinander versetzten Paaren von in einem axialen Abstand voneinander angeordneten Zungen 24a, die aus dem Material des inneren Hülsenteils ausgestanzt sind und mit gegenüber-

- 10 -

6 0 9 8 8 2/0830

A 41 807 b

21. Juni 19 76 - 10 -

liegenden Seiten bzw. Stirnflächen des äusseren Lagerrings 18a zusammenwirken.

Nach der Herstellung der beiden Hülsenteile 20,22, die in Fig. 2A gezeigt sind, werden die Hülsenteile zu einer Rollenhülse vereinigt, wie dies Fig. 2B zeigt. Das Lager 18 wird also zwischen den Zungenpaaren 24a an der Innenseite des inneren Hülsenteils 20 angeordnet und diese Unteranordnung wird dann in den äusseren Hülsenteil· 22 eingesetzt. Der äussere Hülsenteil 22 überdeckt dabei die Vertiefungen in der Mantelfläche des inneren Hülsenteils, d.h. die Stellen, an denen die Befestigungseinrichtungen geprägt bzw. gestanzt wurden, so dass eine Rollenhülse erhalten wird, deren äussere Mantelfläche völlig glatt ist mit der Ausnahme des Spalts bzw. der Stoßstelle 22a.

Die beiden Hülsenteile sind so ausgebildet, dass der äussere Hülsenteil 22 den inneren Hülsenteil 20 mit einer gewissen Klemmwirkung umschliesst, während der innere Hülsenteil 20 seinerseits das Lager 18 unter einem gewissen radialen Druck hält. Nachdem die einzelnen Elemente der Rollenanordnung auf diese Weise kraftschlüssig miteinander verbunden sind, werden die beiden Hülsenteile 20,22 in ihrer gegenseitigen Lage gesichert, vorzugsweise miteinander verschweisst. Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Anordnung mit Schwexsspunkten 26 an verschie- denen, in axialer Richtung auseinanderliegenden Punkten längs beider Seiten des äusseren Spalts 22a. Bei dieser Ausgestaltung drehen sich die die Rollenhülse bildenden Hülsenteile zusammen mit dem äusseren Lagerring als einheitliche Baugruppe ohne

11 -

609882/0830

A 41 807 b

k - 163

21. Juni 19 76 -11- 2627966

Vibrationen und ohne sich zu lockern, und zwar selbst bei hohen Drehzahlen und unter Arbeitsbedingungen, wie sie bei Walzenanordnungen der hier betrachteten Art typischerweise angetroffen v/erden. Wie Fig. 2B ferner zeigt, sind die beiden Hülsenteile 20,22 durch v/eitere Schweisspunkte 26 längs beider Kanten des Spalts 20a miteinander verbunden. Zur weiteren Erhöhung der Steifigkeit können noch weitere Schweisspunkte vorgesehen werden, welche vorzugsweise symmetrisch zur Mittelachse der' Walzenanordnung in in axialer Richtung verlaufenden Reihen angeordnet sind. Beispielsweise können in Umfangsrichtung in der Mitte zwischen den Spalten 20a und 22a einander diametral gegenüberliegende Reihen von Schweisspunkten angebracht v/erden.

Wie Fig. 2B weiter zeigt, ist die Rollenanordnung bezüglich ihrer Mittelachse ausgewuchtet, indem die Spalte der Hülsenteile der Rollenhülse in Umfangsrichtung entsprechend gegeneinander versetzt sind. Insbesondere sind die Hülsenteile 20, 22 so ausgebildet, dass sich Spalte 20a, 22a von im wesentlichen gleichen Volumen ergeben, wobei diese Spalte 20a, 22a in Umfangsrichtung relativ zueinander symmetrisch angeordnet sind. Wenn die Hülsenteile 20,22 aus einem Flachmaterial gleicher Dicke hergestellt sind, besitzen die Spalte dementsprechend die gleiche Breite oder v/eichen in ihrer Breite geringfügig voneinander ab, um die Unterschiede der mittleren Durchmesser des äusseren Hülsenteils und des inneren Hülsenteils zu berücksichtigen. Wenn die Ilülsenteile dagegen aus Flachmaterial unterschiedlicher Dicke hergestellt werden, dann muss man auch die Spalte dementsprechend unterschiedlich breit

- 12 -

609882/08 3 0

A 41 807 b

ausbilden. Wenn die Hülsenteile aus Flachmaterial unterschiedlicher Dicke hergestellt sind, ist es ferner vorteilhaft, wenn der äussere Hülsenteil 22 aus dem dickeren Material hergestellt wird, so dass sich der schmalere Spalt 22a im Bereich der äusseren Mantelfläche der Rollenhülse befindet.

Es versteht sich, dass es erwünscht ist, dass die Rollenhülse eine glatte durchgehende, zylindrische Mantelfläche aufweist, damit gewährleistet ist, dass sie den Walzenmantel mit einem gleichmässigen Druck gegen das zu bearbeitende Flachmaterial drückt. Es hat sich jedoch gezeigt, dass ein schmaler Spalt 22a in der Mantelfläche des äusseren Hülsenteils die Erzeugung eines gleichmässigen Drucks durch den Walzenmantel der fertigen Walzenanordnung nicht beeinträchtigt. Die maximal zulässige Spaltbreite für den äusseren Spalt hängt dabei von der Form und dem Material des Walzenmantels 14 (Fig. 1) ab.

Wenn die in Fig. 2B gezeigte Rollenhülse 17 im Bereich des äusseren Spalts 22a nicht ganz rund ist, was bei einem unvollständigen Rollen des äusseren Hülsenteils 22 im Bereich der an den Spalt anstossenden Kanten geschehen kann, dann kann man durch ein leichtes Schleifen oder eine ähnliche Endbearbeitung längs der den Spalt 22a begrenzenden Kanten des äusseren Hülsenteils eine Mantelfläche erzielen, die durchgehend den gleichen Krümmungsradius aufweist. Auch wenn die Teile der Rollenanordnung durch Schweissen längs des Spalts 22a miteinander verbunden werden, wie dies gezeigt ist, kann man durch eine entsprechend Endbearbeitung beim Schweissen entstandene Verformungen glätten.

- 13 -

609882/0830

A 41 807 b

21. Juni 1976 - 13 -

Eine Rollenanordnung 12 entsprechend Fig. 2A und 2B kann auch mit einer Rollenhülse mit mehr als zwei Schichten bzw. aus mehr als zwei Hülsenteilen aufgebaut werden; andererseits ist der Aufbau der Rollenhülse aus zwei Ilülsenteilen, wie er beim betrachteten Ausführungsbeispiel gezeigt ist, im allgemeinen die billigste Lösung und führt trotzdem zu einer angemessenen Steifigkeit und Festigkeit. Gewisse Vorteile ergeben sich jedoch, v/enn an jedem Punkt der Rollenhülse 17, d.h. auch im Bereich der Spalte 20a, 22a mindestens zwei Schichten vorhanden sind, wie dies bei dem nachstehend zu erläuternden Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 der Fall ist.

Abweichend von der Azsführungsform gemäss Fig. 2A und 2B zeigt die Fig. 3 eine Rollenhülse bzw. eine Rollenanordnung gemäss der Erfindung, bei der an den Hülsenteilen keine Befestigungseinrichtungen vorgesehen sind. Stattdessen sind zur Sicherung des Lagers hülsenförmige Ringe vorgesehen. Im einzelnen besitzt die Rollenhülse 12' gemäss Fig. 3, ähnlich wie die Rollenhülse 12 gemäss Fig. 2, einen inneren Hülsenteil 20' und einen äusseren Hülsenteil 22'. Am inneren Hülsenteil 20 sind jedoch keine Befestigungselemente vorgesehen. Stattdessen sind in dem inneren Hülsenteil 20' zv/ei hülsenförmige Ringe 28,30 befestigt, vorzugsweise angeschweisst, welche die beiden einander gegenüberliegenden Stirnseiten des äusseren Lagerringes 18a¹ des Lagers 18' abstützen. Vorzugsweise reichen die äusseren Enden der Ringe 28,30 bis zu den Stirnseiten der Rollenhülse, wie dies die Zeichnung zeigt. Spalte 28a und 30a in den beiden Ringen 28 bzw. 30, welche vorzugsweise genau gleich sind, v/erden wieder einander diame-

- 14 -

609882/0830

A 41 807 b

^k - ¹⁶³ 9627966

21. Juni 1976 - 14 - ZDZ /3DD

tral gegenüber und um 90 gegenüber den Spalten 20a¹, 22a¹ der Hülsenteile 20', 22' versetzt angeordnet. Auf diese Weise ergibt sich eine geometrische Symmetrie und damit eine ausgewuchtete Rollenanordnung.

Die Rollenanordnung 12' gemäss Fig. 3 bietet gegenüber der Rollenanordnung gemäss Fig. 2A und 2B verschiedene Vorteile. Die Ringe 28,30 zur Sicherung des Lagers 18¹ gewährleisten, dass an jeder Stelle der Rollenhülse 17' jeweils mindestens zwei Materialschichten vorhanden sind, und zwar auch im Bereich der Spalte 20', 22'. Auf diese Weise werden Spannungskonzentrationen in der Rollenhülse sowie Verformungen derselben unter den im Betrieb auftretenden Belastungen auf ein Minimum reduziert. Ein weiterer Vorteil der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform besteht darin, dass bei dieser ein optimales Ausrichten der Lagerachse genau parallel zur Achse der Rollenhülse erleichtert ist. Der genannte Vorteil wird bei der Ausführungsform gemäss Fig. 3 einfach dadurch erreicht, dass man an beiden Ringen 2 8,30 jeweils eine ringförmige Stirnfläche 28a, 30a besitzt, die der Abstützung des Lagers 18' dient und die eben und genau senkrecht zur Drehachse der Rollenhülse ausgerichtet ist. Eine optimale Ausrichtung des Lagers gegenüber der Rollenhülse wird also dadurch erreicht, dass man zumindest die inneren Enden der hülsenförmigen Ringe genau rechtwinklig ausbildet, was sich ohne weiteres erreichen lässt.

Wie oben ausgeführt, sind die Rollenanordnungen bzw. die Rollenhülsen gemäss Fig. 2 und 3 so billig, dass man die Rollen-

- 15 -

609882/083 0

A 41 807 b

21.■ Juni 1976 - 15 -

hülse einfach in axialer Richtung aufschneiden kann, wenn es erforderlich ist, ein Lager auszuwechseln. Das Aufschlitzen der Rollenhülse zum Freilegen des Lagers ist eine Arbeit, die von verhältnismässig ungeübten und damit billigen Arbeitskräften schnell ausgeführt werden kann, wobei nur eine minimale Wahrscheinlichkeit für eine Beschädigung des Lagers besteht.

Während die Erfindung vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, bei denen jede Rollenanordnung nur ein einziges Lager aufweist, versteht es sich, dass die Erfindung in gleicher Weise auch bei solchen Rollenanordnungen anwendbar ist, bei denen mehr als ein Lager vorgesehen ist.

Die vorstehende Beschreibung macht deutlich, dass erfindungsgemäss sowohl ganze Rollenanordnungen mit jeweils einer Rollenhülse und mindestens einem Lager hergestellt werden können, oder auch nur die Rollenhülsen allein ohne ein Lager. In beiden Fällen wird die Rollenhülse aus Hülsenteilen hergestellt, die ihrerseits aus einem Stück Flachmaterial zu einem Zylinder gerollt sind und eine in axialer Richtung verlaufende Stoßstelle besitzen, so dass sie sich beispielsweise von spiralförmig gewickelten Rohranordnungen und dergleichen unterscheiden. Wie vorstehend beschrieben, hat es sich gezeigt, dass diese Konstruktion zu einer Rollenhülse mit der geforderten Festigkeit, mit den geforderten Toleranzen und mit den Eigenschaften eines einstückigen Bauteils führt.

Eine solche Rollenhülse kann ohne ein Lager erfindungsgemäss

- 16 -

609882/0830

21. Juni 19 76 - 16 -

aus zwei oder mehreren Hülsenteilen mit einer axialen Stoßstelle aufgebaut -werden, wie dies anhand der Fig. 2 und 3 beschrieben wurde, üblicherweise sind alle Hülsenteile gleichmassig und glatt, v/ie bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 und besitzen keine eingeprägten oder eingestanzten Befestigungselemente, wie die Befestigungselemente bzw. Zungen 24a in Fig 2. Eine andere Möglichkeit besteht darin, im Inneren der Rollenhülse eine in Umfangsrichtung verlaufende Schulter vorzusehen, die einen Anschlag für ein später in der Rollenhülse anzuordnendes Lager bildet. Die Schulter kann durch nach innen vorstehende VorSprünge des inneren Hülsenteils gebildet sein, beispielsweise durch eine Reihe von in Umfangsrichtung im Abstand voneinander vorgesehenen einzelnen Zungen, ähnlich wie die Zungenpaare 24a gemäss Fig. 2. Eine andere Möglichkeit zur Herstellung der Schulter besteht darin, bei der Herstellung der Rollenhülse in dieser einen Ring entsprechend den Ringen 28 bzw. 30 in Fig. 3 anzuordnen.

Die Hülsenteile und, soweit vorhanden, die eine Schulter bildenden Elemente werden in der vorstehend beschriebenen Weise zusammengefügt, wobei die Spalte zur Erzielung eines Unwuchtausgleichs in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt werden, woraufhin die Einzelteile dann miteinander verbunden, vorzugsweise verschweisst werden. Andererseits werden die Rollenhülsen nicht unmittelbar über ihrem zugehörigen Lager zusammengebaut, sondern stattdessen über einem entsprechenden Dorn, der eine zylindrische Mantelfläche besitzt, deren Durchmesser darauf abgestimmt ist, auf welche Weise das Lager später in der Rollenhülse gesichert werden soll. Soll das Lager bei-

- 17 -

609882/0830

A 41 807 b

spielsweise im Preßsitz in die Rollenhülse eingesetzt werden, dann verwendet man einen Dorn, dessen Aussendurchmesser geringfügig kleiner ist als der Aussendurchmesser des später einzubauenden Lagers.

Die vorstehende Beschreibung macht deutlich, dass die eingangs gestellte Aufgabe durch die Rollenhülsen bzw. Rollenanordnungen gemäss der Erfindung gelöst ist, wobei dem Fachmann, ausgehend von den beschriebenen Ausführungsbeispielen, zahlreiche Möglichkeiten für Abwandlungen, insbesondere bezüglich der Befestigungseinrichtungen zur Verfügung stehen, ohne dass er dabei den Grundgedanken der Erfindung verlassen müsste.

609882/0830

Claims

A 41 807 b

14. Juni 1976 ^{ΔΌ L} ^Π°°

ή*

Patentansprüche :

Rollenhülse für Wälzlager, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei zueinander konzentrische, aneinander anliegende und miteinander verbundene zylindrische Hülsenteile (20,22) vorgesehen sind und dass die Hülsenteile (20,22) insgesamt gegenüber ihrer gemeinsamen Mittelachse ausgewuchtet sind.

Rollenhülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsenteile (20,22) je eine in axialer Richtung verlaufende überlappungsfreie Stoßstelle (20a, 22a) aufweisen und dass die Stoßstellen (20a, 22a) der Hülsenteile (20,22) in Umfangsrichtung zum Unterdrücken einer Unwucht gegeneinander versetzt sind.

Rollenhülse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hülsenteil (20,22) aus einem gerollten Flachmaterial gleichmässiger Dicke besteht.

Rollenhülse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Hülsenteile (20,22) vorgesehen sind und dass die Stoßstellen (20a, 22a) der beiden Hülsenteile (20,22) einander diametral gegenüberliegen.·

Rollenhülse nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßstellen als Spalte (20a, 22a) ausgebildet sind und im wesentlichen gleiche Volumina aufweisen.

6098 8 2/0830

^{A 41 8O7 b} OC 0^7 GC C

14. Juni 1976 - Jt -

6. Rollenhülse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsenteile zumindest längs einer ihrer Stoßstellen miteinander verschweisst sind.

7. Rollenhülse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsenteile (20,22) längs zwischen den Stoßstellen (20a, 22a) liegender Umfangsbereiche miteinander verschweisst sind.

8. Rollenhülse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite der innersten Hülse (20) Befestigungseinrichtungen (24,28,30) für mindestens ein Wälzlager (18,18') vorgesehen sind.

9. Rollenhülse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtungen (24,28,30) zur Sicherung eines äusseren Lagerrings (18a,18a¹) des Wälzlagers . (18,18') ausgebildet sind.

10. Rollenhülse nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Befestigungseinrichtungen radiale Vorsprünge (24a) vorgesehen sind, die nach innen über die Innenwand des innersten Hülsenteils (20) vorstehen und sich an einander gegenüberliegenden Seiten des ausseren Lagerringes (18a,18a·) abstützen.

11. Rollenhülse nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Befestigungseinrichtungen hülsenförmige Ringe (28,30) vorgesehen sind, welche zu beiden

6098 8 2/0830

A 41 807 b

Seiten des Wälzlagers angeordnet sind.

12. Verfahren zum Herstellen einer Rollenhülse, insbesondere für eine WalζenanOrdnung mit einem Walzenmantel, der sich an Rollenhülsen abstützt, die mittels Wälzlagern, die auf einer Achse sitzen, gegenüber dieser Achse drehbar sind,nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass man zunächst die Hülsenteile (20,22) aus Flachmaterial rollt, dass man die Hülsenteile (20,22) anschliessend passend ineinanderschiebt und dass man die Hülsenteile (20,22) dann fest miteinander verbindet.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass man die Hülsenteile (20,22) vor ihrer Verbindung relativ zueinander in eine solche Lage bewegt, dass sich eine unwuchtfreie Rollenhülse (17) ergibt.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass man für die Hülsenteile (20,22) Flachmaterial konstanter Dicke verwendet.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass man jedes Hülsenteil (20,22) derart rollt, dass sich in axialer Richtung desselben ein Spalt (20a, 22a) ergibt.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass man die Spalte (20a, 22a) der Hülsenteile (20,22) beim Ineinanderschieben derselben zur Erzielung einer unwuchtfreien Rollenhülse (17) in Umfangsrichtung

609882/0 8 3 0

A 41 807 b

k - 163

14. Juni 1976 - tr

JtA

gegeneinander versetzt.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass man zum Befestigen eines Wälzlagers (18) in der Rqllenhülse (17) auf der Innenseite des Materials für die innerste Hülse (20) zunächst Vorsprünge (24a) erzeugt, dass man das Wälzlager (18) dann zwischen den Vorsprüngen (24a) anordnet und dass man dann die innerste Hülse (20a) rollt.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass man zum Befestigen eines Wälzlagers (18¹) in der Rollenhülse (17¹) auf beiden Seiten des Wälzlagers (18) daran anstossende hülsenförmige Ringe (28,30) mit mindestens einem der Hülsenteile (20¹, 22') verbindet.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass man die Hülsenteile (20,22) längs mindestens einer Stoßstelle (20a, 22a) durch Punktschweissen miteinander verbindet.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass man auf der Innenseite des innersten Hülsenteils (20) eine in Umfangsrichtung verlaufende Schulter ausbildet, an welcher sich ein Wälzlager (18) derart abstützen kann, dass seine Drehachse parallel, insbesondere koaxial zur Mittelachse der Rollenhülse (17) verläuft.

609882/0830

Leerseite