DE2950773C2 - Vierreihiges Rollenlager - Google Patents

Vierreihiges Rollenlager

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DE2950773C2
DE2950773C2 DE2950773A DE2950773A DE2950773C2 DE 2950773 C2 DE2950773 C2 DE 2950773C2 DE 2950773 A DE2950773 A DE 2950773A DE 2950773 A DE2950773 A DE 2950773A DE 2950773 C2 DE2950773 C2 DE 2950773C2
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Description

35
Die Erfindung betrifft ein vierreihiges Rollenlager, bei welchem wenigstens in den beiden äußeren Reihen Kegelrollen vorgesehen sind, mit einem einstückigen Innenring und einem aus mindestens zwei Einzelringen zusammengesetzten Außenring, wobei bezüglich ihrer Drucklinien die beiden äußeren Reihen des Lagers O-Anordnung aufweisen und mit stirnseitig am Außenring angeordneten und über Befestigungsmittel mit diesem verbundenen Halteringen für die Kegelrollen versehen sind.
Wenn ein Lager an dem Aufstellungsort montiert wird, muß der Walzwerksarbeiter darauf achten, daß die richtige Menge und Qualität des Schmiermittels für das Lager verwendet wird. Zusätzlich werden die Arbeitswalzen in einem Walzwerk häufig ausgewechselt. Dabei werden die Lager und Einbaustücke von den Walzenzapfen abgestreift und liegen häufig in Schmutz und Staub am Boden des Walzwerkes. Das häufige Auswechseln herkömmlicher Lager und Einbaustücke bringt die Gefahr mit sich, daß die bislang bekannten Dichtungen leicht beschädigt werden können. Während des Betriebes des Walzwerkes können Wasser und andere Verunreinigungen durch die beschädigten Dichtungen oder über den lockeren Kegelsitz eintreten.
Ein derartiges Mehrreihenlager ist aus der US-PS 30 258 bekannt. Dort sind Halteborde vorgesehen, welche nach dem Zusammenbau des Lagers mit den axialen Stirnflächen des Außenringes verschraubt werden, so daß dieses Lager als Einheit gehandhabt werden kann. Es ist jedoch keine Einrichtung vorgesehen, die eine Einheit dann vor Schmutz und Staub schützt.
In der DE-OS 17 50 844 ist eine Lageranordnung bei Wälzlagern beschrieben, bei welcher zwischen dem Innenring und dem Außenring flexible Abdichtungen vorgesehen sind, welche als Dichtung und als Mittel zur Herabsetzung von Schwingungen und zur Verhinderung von Relativbewegungen zwischen dem Lagergehäuse und dem Lager wirken. Ein mehrreihiges, zumindest teilweise Kegelrollen enthaltendes Lager ist dieser Dnjckschrift nicht entnehmbar.
Bei dem aus der US-PS 12 26 345 bekannten dreireihigen Lager ist die Anordnung so getroffen, daß ein aus Einzelringen bestehender Außenring formschlüssig über ein axial sich über die Einzelringe erstreckendes rohrförmiges Verbindungsstück verbunden wird. Dabei ist dieses rohrförmige Verbindungsstück nicht so ausgebildet, daß es als Träger für eine Dichtung dienen kann.
Aus dem SKF-Sonderdruck aus »Schmiertechnik und Tribologie«, Heft 2, 1974, ist es nach Abb. 5 und 7 bekannt, Lagerausführungen für einen schnellen Walzenwechsel mit beidseitigen Dichtungen auszuführen, die in Dichtungsträgern gehaltert sind, doch müssen dort diese Dichtungsträger selbst wiederum mittels Schraubverbindungen an weiteren Anschlußteilen festgelegt werden. Demzufolge ist diese bekannte Konstruktion technisch relativ aufwendig.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Rollenlager der eingangs umrissenen Art so auszubilden, daß es zusammengebaut und dann als abgedichtete Einheit transportiert werden kann, so daß es nicht erst an dem Maschinen-Aufstellungsort montiert zu werden braucht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Befestigungsmittel für die Halteringe topfförmig ausgebildete Ringscheiben dienen, die die Halteringe umfassen und deren axial sich erstreckende Flansche nach dem Zusammenbau des Lagers formschlüssig mit dem Außenring verbunden werden und deren radial nach innen gerichtete Flansche als Träger für Dichtungen dienen.
Der wesentliche Vorteil dieser erfindungsgemäßen Lager-Ausbildung besteht darin, daß eine kompakte abgedichtete Einheit geschaffen wird, welche gegen Verschleiß aufgrund von Verschmutzungen weniger anfällig ist.
Auch wird dem Walzwerker die Möglichkeit gegeben, mit einem Lager zu arbeiten, das eine geringe Wartung benötigt und am Arbeitsplatz verpackt zur Verfügung steht und eine wesentlich verbesserte Standzeit aufweist. So kanrr die abgedichtete Einheit bereits vom Hersteller geschmiert und als Ganzes transportiert werden, wobei ebenfalls die Möglichkeit einer versehentlichen Beschädigung der Dichtung auf ein Minimum herabgesetzt wird.
Vorteilhaft weist jeder den Außenring bildende Einzelring an seinem Außenumfang axial im Abstand von seiner Stirnfläche eine Ausnehmung auf. in welche der sich axial erstreckende Flansch der topfförmig ausgebildeten Ringscheibe eingreift.
Durch diese Maßnahme ist es auf einfache Weise möglich zu verhindern, daß sich die Ringscheiben axial von ihren zugeordneten Einzelringen fortbeweg en.
Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung der Erfindung an Ausführungsbcispielen anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 einen Teilschnitt einer Walzwerkswalze, deren Zapfen mittels eines mehrreinigen Lagers gestützt ist.
F i g. 2 einen Teilschnitt durch das Lager nach Fig. 1, Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 in
Fig. 2,
Fig.4 einen Teilschnitt einer Einrichtung zum Verformen der Enden der Ringscheiben in die Ausnehmungen des Lager-Außenringes,
F i g. 5 eine Ansicht gemäß der Linie 5-5 in F i g. 4,
Fig.6 eine Schnittansicht durch ein modifiziertes mehrreihiges Lager,
Fig.7 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines Lagers.
In F i g. 1 ist ein mehrreihiges Kegelrollenlager A zum Lagern von Arbeits- und Druckwalzen 2 eines Walzgerüstes vorgesehen, wobei je ein Walzenzapfen 4 in einem Lager A aufgenommen ist.
Jedes Lager A umfaßt (Fig.2) einen einstöckigen Innenring 10 mit Endflächen 14 und mit einer Bohrung 12, die etwas größer im Durchmesser ist als der Walzenzapfen 4, so daß zwischen diesen beiden Teilen ein Grobsitz vorhanden ist, um eine Entfernung des Lagers A zu erleichtern. Zwischen den beiden Endflächen 14 weist der Innenring vier geneigte I-aüfflächeR 16s, k, c ff auf.
Die beiden mittleren Laufflächen 166 und 16c trennt eine zylindrische Zwischenfläche 18. Die Laufflächen 16a und 166 andererseits sind durch Rippen 20 genau wie die Laufflächen 16c und 16c/ getrennt Jenseits der Enden großen Durchmessers der endseitigen Laufflächen 16a und 16c/befinden sich zylindrische Erstreckungen 22, die an den Endflächen 14 enden.
Die beiden Laufflächen 16a und 166 umgebend ist ein Einzelring 24 vorgesehen, und ähnlich umgibt ein anderer Einzelring 26 (Fig.2) die beiden anderen Laufflächen 16c und 16c/. Die beiden Schalen 24 und 26 sind identisch mit der Ausnahme, daß sie zueinander spiegelbildlich angeordnet sind, und bilden einen Außenring, der den unitären inneren Laufring 10 umgibt. Jeder Einzelring 24 und 26 hat zwei Stirnflächen 28 und 30. wobei eine zylindrische Außenfläche 31 vorgesehen ist. welche sich bis zur Stirnfläche 28 des Einzelringes 24 oder 26 erstreckt, endet kurz vor der anderen Stirnfläche 30. wobei eine ringförmige Ausnehmung 32 und eine abgedrehte Oberfläche 34 vorgesehen sind, die sich zwischen dem Ende der zylindrischen Fläche 31 und der anderen Stirnfläche 30 befinden.
Weiterhin weist der Einzelring 24 Laufflächen 36a und 366 auf, die entsprechend den Laufflächen 16a und 166des Innern mges 10 zugeordnet sind.
Der andere Einzelring 26 weist ebenfalls geneigte Laufflächen 36c und 3Gc/ auf. die gegenüber den Laufflächen 16c und 16c/des Innenringes 10 angeordnet sind.
Die Laufflächen 36a und 366 bilden die endseitigen Laufflächen für den Außenring und entsprechen den endseitigen Laufflächen 16a und 16c/des Innenringes 10, während die Laufflächen 366 und 36c die mittleren Laufflächen des Außenringes bilden und den Laufflächen 166 und 16c entsprechen.
Zwischen den entsprechenden Laufflächen 16a und 36a. 166 und 366,16c und 36c und 16c/und 36c/befindet sich je eine Reihe Kegelrollen 40a. 406, 40c bzw. 40c/. Wenn die Neigungen der mittleren Laufflächen 166 und 36c und 16c und 36c von den Neigungen der endseitigen Laufflächen 16a und 36a und 16c/ und 36c/ differieren, unterscheiden sich die Rollen 40a, 40c/ in ihrer Ausbildung von den Rollen 406 und 40c der mittleren Reihen. In diesem Fail werden die Rollen 40a und 40c/ der Endreihen in einem steileren Winkel in bezug auf die Achse X orientiert sein als die Rollen 406 und 40c der mittleren Reihen, und sie werden entsprechend eine deutlichere Konizität aufweisen.
Zwischen den einzelnen Rollen 40 einer jeden Reihe sind Separatoren 42 angeordnet (Fig.3), deren Seitenflächen mit den Seitenflächen der Rollen 40 übereinstimmen. Diese Separatoren 42 für jede Reihe sind voneinander getrennt und aus einem Kunststoffmaterial geformt, welches dauerhaft genug ist um normalen Betriebstemperaturen für das Lager A standzuhalten, jedoch schmilzt wenn das Lager A
ίο übermäßig hohe Temperaturen als Verlust der normalen Schmierung erreicht. Beim Schmelzen dient der Kunststoff dazu, das Lager A lange genug zu schmieren, um die Abwesenheit einer normalen Schmierung anzuzeigen.
Die beiden Einzelringe 24 und 26 sind von einem Abstandsring 44 (Fig.2) getrennt, gegen welchen die Stirnflächen 28 der Einzelringe 24 und 26 anstoßen. Längs seiner Enden ragt der Ring 44 nicht weiter einwärts als die Enden großen Durchmessers der Innenlaufflärhpn 366 und 36c an den Schalen 24 und 26.
Der Abstandsring 44, welcher eine Schn.ieröffnung 52 aufweisen kann, verhindert daß sich die Einbringe 24 und 26 zueinander bewegen.
Innerhalb des Abstandsringes 44 ist ein Ring 46 reit einer Halterippe 48 vorgesehen, die sich auswärts erstreckt L»er Ring 46 hat Endflächen 50, die so abgeschrägt sind, daß sie mit den Endflächen großen Durchmessers der Kegelrollen 406 und 40c der beiden mittleren Reihen übereinstimmen. Somit verhindert der Ring 46, daß sich die Rollen 406 und 4Dc unter Radialbelastung zusammenbewegen. Da der Ring 46 locker innerhalb des Abstandsringes 44 sitzt, kann er sich in Axialriciitung bewegen, so daß er Radiallasten zwischen den beiden Reihen der inneren Rollen 406 und 40c ausgleicht.
Gegen die endseitigen Stirnflächen 30 der beiden Einzelringe 24 und 26 liegen Halteringe 54 an, welche die zylindrischen Endflächen 22 des Innenringes 10 umgeben. Diese Halteringe 54 weisen abgeschrägte Flächen 56 auf. welche zum Innern des Lagers A weisen. Diese F'ächen 56 sind in einem Winkel abgeschrägt, der den Endflächen der Kegelrollen 40a und 40c/entspricht. Somit liegen die großen Endflächen der Kegelrollen 16a und 16c/ an den abgeschrägten Flächen 56 an, so daß diese Halteringe 54 diese Kegelrollen daran Hndern, aus dem Lager A zu treten. Der Außendurchmesser eines jeden Halteringes 54 entspricht dem Durchmesser der abgedrehten Oberflächen 34 an den Enden der Einzelringe 24 und 26.
Die Halteringe 54 sind in topfförmig ausgebildeten Ringscheiben 60 angeordnet, die ihrerseits an den Einzelringen 24 und 26 befestigt sind und die Halteringe 54 gegen die äußeren Stirnflachen 30 der Einzelringe 24 und 26 festlegen. Jede Ringscheibe 60 ist ein Metallblechstanzteil einschließlich eines sich axiel erstreckenden Flansches 62 und eines radial einwärts gerichteten Flansches 64. Der Flansch 62 ist so bemessen, daß er den Haltering 54 aufnimmt und über die abgedrehte Fläche 34 des Einzelringes 24 oder 26 paßt. Der Außendurchmesser des Halteringes ist nicht größer als der Durchmesser der zylindrischen Fläche 31 des Außenringes, so daß der Flansch 5? und die zylindrische Fläche 31 miteinander fluchten. Anfänglich ist das Ende des Flansches 62 gerade und paßt leicht über die abgedrehte Et.dfläch? 34 des Einzelringes 24 cder 26. Wenn die Ringscheibe 60 auf den Außenring gepreßt ist, wird ihr sich axial erstreckender Flansch 62 einwärts in die ringförmige Ausnehmung 32 verformt,
welche sich an die abgedrehte Fläche 34 anschließt, um die Ringscheibe 60 fest an dem Einzelring 24 oder 26 festzulegen. Alternativ können die Ringscheiben 60 mit dem Außenring mit Hilfe eines Klebmittels verklebt sein.
Der radial einwärts gerichtete Flansch 64 einer jeden Ringscheibe 60 ragt einwärts über den fixierten Haltering 54 und dient als Träger für ein elastomeres Dichtungselement 66. Das Dichtungselement 66 weist Rippen 68 auf, die gegen die unterliegende zylindrische Fläche 22 des Innenringes 10 liegen. Die Ringscheiben 60 und die Dichtungselemente 66 bilden somit Dichtungseinheiten, die nicht nur die Enden des Lagers A verschließen und verhindern, daß Fremdstoffe eintreten und Schmiermittel austritt, sondern auch das gesamte Lager A als Einheit zusammenhalten. Der radiale Abschnitt des Dichtungselementes 66 kann Abzüge zum Belüften des Innern des Lagers A Ring 76 angeordnet, dessen eines Ende gegen eine Schulter 78 an dem Körper 70 anliegt. Das gegenüberliegende Ende des elastomeren Ringes 76 liegt gegen einen Übertragungsring 80. der den Flansch 62 der Ringscheibe 60 umgibt. Die Außenfläche des elastomeren Ringes 76 ist von dem Körper 70 der Vorrichtung F selbM begrenzt. Der Übertragungsring 80 weist Ansätze 82 auf, die durch öffnungen 84 in der Wand 74 des Körpers 70 aufwärts ragen. Wenn diese Ansätze 82 abwärts in eine Lage fluchtend mit der oberen Fläche des Körpers 70 angetrieben werden, wird der elastomere Ring 76 ausreichend verformt, um den Teil des sich axial erstreckenden Flansches 62 der topfförmigen Ringscheibe 60 in die ringsförmige Ausnehmung 32 zu treiben, so daß dieser Flansch 62 fixiert ist und die Ringscheibe 60 nicht von dem Einzelring 24 oder 26 gezogen werden kann.
Im Betrieb des Lagers A verhindern die Dichtungsele-
urnfassen, ohne daß Verunreinigungen eintrete" kön rnerüe 66 und die Ringscheiben 60 da? F'ntnMpn von
nen.
Wenn das Lager A in einem Walzwerk installiert ist, verklemmt der Bock 6 die Flansche 64 der beiden Ringscheiben 60, so daß die fixierten Halteringe 54, die Einzelringe 24 und 26 und der Abstandsring 44 zusammen in der geeigneten Lage gehalten werden.
Beim Zusammenbau des Lagers A werden zunächst die Laufflächen 16 und 36 gut mit einem geeigneten Schmiermittel geschmiert. Dann werden die Rollen 40a und die Separatoren 42a der ersten Reihe um die Lauffläche 16a des Innenringes 10 angeordnet und der Einzelring 24 darum vorgesehen. Danach werden die Rollen 40bder zweiten Reihe in den ringförmigen Raum zwischen den Laufflächen 166 und 366 zusammen mit den Separatoren 426 für diese Reihe eingesetzt. Danach wird der Abstandsring 44 gegen die Endfläche 28 des Einzelringes 24 angeordnet und der Ring 46 eingesetzt, so daß seme eine abgeschrägte Fläche 50 gegen die Endflächen großen Durchmessers der Rol'en 406 liegt. Danach werden die Kegelrollen 40c der anderen inneren Reihe gegen die andere abgeschrägte Endfläche 50 des Ringes 46 und längs der geneigten Führungsbzw. Lauffläche 16c des Innenringes 10 angeordnet, und die Separatoren 42c werden zwischen den Rollen 40c eingepaßt. Dann wird der andere Einzelring 26 über den Innenring 10 gepaßt, bis dessen innere Stirnfläche 28 gegen den Abstandsring 44 liegt. Danach werden die Rollen 40c/ und ihre Separatoren 42c/ zwischen den Laufflächen 16c/ und 36</ angeordnet. Schließlich werden die beiden Halteringe 54 und die Ringscheiben 60 installiert, um zu verhindern, daß die Rollen 40a und 40c/der endseiligen Reihen aus dem Lager A fallen.
Der axiale Flansch 62 einer jeden Ringscheibe 60 kann in die ringförmige Ausnehmung 32 in dem Einzelring 24 oder 26 mit Hilfe einer Vielzahl von Verfahren verformt werden. Zweckmäßig ist eine Vorrichtung F(F i g. 4 und 5) mit einem Körper 70, der eine Bohrung 72 aufweist, welche die Ringscheibe 60 mit dem zugeordneten Einzelring 24 oder 26 aufnimmt. Der Haltering 54 und die Ringscheibe 60 werden in die Bohrung 72 bewegt, bis der Flansch 64 der Ringscheibe 60 gegen eine Wand 74 der Bohrung 72 stößt. Hierdurch wird der Einzelring 24 oder 26 mit der ringförmigen Ausnehmung 32 direkt gegenüber einem elastomeren Verunreinigungen, wobei letztere weiterhin dazu dienen, das Lager A vollständig zusammenzufügen, so daß es als eine Einheit gehandhabt werden kann. Hierdurch wird verhindert, daß die Dichtungselemente 66 beschädigt oder ungenau installiert werden, wenn das Lager A von dem Walzenzapfen 4 entfernt wird, um die Walze 2 zu ersetzen oder zu warten. In der gleichen Weise verhindert der Innenring 10, daß Verunreinigungen, c'le durch die Bohrung 12 wandern können, in das Innere des Lagers A eintreten und es beschädigen.
Eine Lüftungsöffnung 48 in dem Abstandsring 44 kann verwendet werden, un die Abnutzung zu bestimmen, ohne das ganze La^or A auseinanderzubauen, indem die axiale Verschiebung des schwimmenden Ringes 46 durch diese Lüftungsöffnung beobachtet wird, wenn das Lager A von seiner aufrechten Lage zu der anderen gedreht wird.
In Fig.6 ist ein modifiziertes Mehrreihenlager B gezeigt, das dem Lager A ähnlich ist mit der Ausnahme, daß der Abstandsring 44 und der Ring 46 zu einem einzigen Ring 90 kombiniert sind. Auch sind die Rollen 40 der vier Reihen durch Käfige 92 voneinander getrennt. Der Ring 90 reduziert die Herstellungskosten. Um einen Zusammenbau zu erleichtern, sollten die Käfige in einem Radius gleiten, der gleich dem Radius ist, der von den Mitten der Rollen 40 bestimmt ist. wenn diese Rollen zwischen ihren entsprechenden Laufflächen 16 und 36 rotieren.
In Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform eines mehrreihigen Lagers C gezeigt, das dem Lager A ähnlich ist mit der Ausnahme, daß anstelle eines mittleren Ringes 46 eine Druckrippe 94 vorges*rien ist. die einstückig mit einem Innenring % ist. der ähnlich dem Innenring 10 ist. Die Rollen 406 und 40cder beiden mittleren Reihen liegen gegen die Rippe 94. Den Innenring 96 umgeben Einzelringe 98 und 100. die ähnlich don Einzelringen 24 und 26 mit der Ausnahme sind, daß sie mit axialen Erstreckungen 102 versehen sind, die zueinander ragen und in der Mitte des Lagers C aneinanderstoßen.
Es können zylindrische Rollen in den mittleren Reihen anstelle der konischen Rollen 406 und 40c verwendet werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Vierreihiges Rollenlager, bei welchem wenigstens in den beiden äußeren Reihen Kegelrollen vorgesehen sind, mit einem einstückigen Innenring und einem aus mindestens zwei Einzelringen zusammengesetzten Außenring, wobei bezüglich ihrer Drucklinien die beiden äußeren Reihen des Lagers O-Anordnung aufweisen und mit stirnseitig am Außenring angeordneten und über Befestigungsmittel mit diesem verbundenen Halteringen für die Kegelrollen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Befestigungsmittel für die Halteringe (54) topfförmig ausgebildete Ringscheiben (60) dienen, die die Halteringe umfassen und deren axial sich erstreckende Flansche (62) nach dem Zusammenbau des Lagers formschlüssig mit dem Außenring verbunden werden und deren radial nach innen gerichtete Flansche (64) als Träger für Dichtungen (66) dienen.
2. Lager nach Ansprach 1. dadurch gekennzeichnet, daß jeder den Außenring bildende Einzelring (24, 26) an seinem Außenumfang axial in Abstand von seiner Stirnfläche (30) eine Ausnehmung (32) aufweist, in weiche der sich axial erstreckende Flansch (62) der topfförmig ausgebildeten Ringscheibe (60) eingreift.
3. Lager nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Abschnitt der Dichtungen (66) mit den zylindrischen Endflächen (22) des Innenringes (10) zusammenwirken.
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