DE3127198A1

DE3127198A1 - Lagerausbildung fuer eine kurbelwelle eines kaltpilgerwalzwerkes

Info

Publication number: DE3127198A1
Application number: DE19813127198
Authority: DE
Inventors: Josef Ing.(grad.) 4060 Viersen Gerretz; Klaus 4050 Mönchengladbach Rehag
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1981-07-07
Filing date: 1981-07-07
Publication date: 1983-01-27
Also published as: CA1194068A; DE3127198C2; FR2509396A1; US4547082A; JPS589705A

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagerausbildung für eine Kurbelwelle eines Kaitpilgerwalzwerkes, deren Kurbel stangen in geteilten Gleitlagern gelagert sind, die mit jeweils die Gleitfläche ergebenden, mit Schmiertaschen versehenen Verschleißschalen aus oberflächenhartem Stahl und Lagerschalen aus hochbelastbarem Kunststoff versehen sind, wobei die Teil fugen der Lagerschalen senkrecht zur Strecklage des Kurbeltriebes und die Schmiertaschen und ihre Schmierbohrungen im Bereich der Teil fugen der Verschleißschalen angeordnet sind und zum Schmieren der Gleitflächen die im Kaltpilgerwalzwerk zum Walzen verwendete Kühlflüssigkeit verwendet wird.

Eine derartige Lagerausbildung ist im Patent....... (Patentanmeldung P 30 13 135.2) beschrieben. Mit der vorgeschlagenen Lösung wird eine Lagerausbildung für ein Kaltpilgerwalzwerk geschaffen, bei der ein Verschleiß der Kurbelwelle weitgehend dadurch vermieden wird, daß durch die besondere. Lagerausbildung die Kühlflüssigkeit zum Schmieren der Gleitlager verwendet werden kann, die im Kaitpilgerwalzwerk zum Walzen benutzt wird. Damit werden die bekannten Probleme ausgeschaltet, die dadurch entstanden, daß in herkömmlichen Lagern eine Vermischung von Kühl- und Schmiermittel eintrat, die in Verbindung mit trotz gründlicher Filterung auftretenden abrasiven Verunreinigungen einen hohen. Verschleiß der Kurbel- bzw. Kurbelwellenlagerung hervorrief.

Eine wesentliche Aufgabe der Kühlflüssigkeit bei der vorgeschlagenen Lagerausbildung ist die Abfuhr der Reibungswärme. Da sich eine hydrodynamische Schmierung bei der gewählten Lagerausbildung nicht erreichen läßt und ständig Mischreibung vorliegt, muß der Wärmeabfuhr besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden. Oftmals reicht dabei die besondere Ausführung der Schmiernuten und Schmiertaschen zur Wärmeabfuhr über die Kühlflüssigkeit nicht aus.

Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die im deutschen Patent (Patentanmeldung P 30 13 135.2) beschriebene

Lagerausbildung so zu verbessern, daß eine besonders gute Wärmeabfuhr der entstehenden Reibungswärme gewährleistet ist.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Verschleißschalen außerhalb der Gleitflächen mit ihre Oberfläche vergrößernden Profilen, wie Kühlrippen oder dergleichen versehen sind. Diese seitlich neben den Lagerflächen vorgesehenen Kühlrippen gestatten ein problemloses Abführen bzw. Obergeben der durch die Reibung entstehenden Wärme an die Außenluft und an die in diesem Bereich befindliche Kühlflüssigkeit. Letztere benetzt bekanntlich alle bewegten Teile des Kurbeltriebes, so daß auch die Oberfläche der Verschleißschalen benetzt wird.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung läßt sich die Wärmeabfuhr dadurch verbessern, daß die Verschleißschalen mit einem Werkstoff hoher Wärmeleitfähigkeit verbunden sind. Ein derartiger Werkstoffverbund gestattet das überleiten der Reibungswärme aus den zwangsweise aus hochfestem Werkstoff bestehenden Verschleißschalen an einen Trägerwerkstoff, der eine bessere Wärmeleitfähigkeit besitzt. Dieser Trägerwerkstoff kann nach einem anderen Merkmal der Erfindung aus wärmeableitendem Kupfer bestehen, mit dem die Verschleißschalen verbunden sind.

Schließlich kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen werden, daß die Verschleißschalen von gleichmäßig über den Umfang der Verschleißschale verteilten Kupferbolzen durchdrungen sind..Derartige Kupferbolzen, die fest in Bohrungen der Verschleißschalen eingepreßt sind, nehmen die in den Verschleißschalen durch die Reibung entstandene Wärme auf und leiten sie außerhalb des Lagers in die Kühlflüssigkeit bzw. die Umgebungsluft. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Kupferbolzen achsparallel angeordnet sind und beidseitig aus den Stirnseiten der Verschleißschalen herausragen.

Eine besonders günstige Kurbelwellenlagerung ergibt sich dann, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen ist, daß auch die Kurbelwellenlager als Gleitlager ausgebildet sind. Damit entfällt die Abdichtung der herkömmlichen Wälzlager und die mit der vorliegenden Erfindung beschriebenen Vorteile treffen in gleichem Maße auch für die Hauptlager der Kurbelwelle zu.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Lagerausbildung mit einer mit Kühlrippen versehenen Verschleißschale,

Fig. 2 eine andere Ausbildung der mit Kühlrippen versehenen Verschleißschale,

Fig. 3 eine auf eine Kupferschale aufgebrachte Verschleißschale und Fig. 4 eine Verschleißschale mit diese durchdringenden Kupferbolzen.

In Fig. 1 ist mit 1 die Verschleißschale bezeichnet, die wesentlich breiter als die aus Kunststoff bestehende Lagerschale 2 ausgebildet ist. Die Verschleißschale 1 ist beidseitig der Lagerschale 2 mit sich radial erstrekkenden umlaufenden Kühlrippen 3 versehen, die die Oberfläche der Verschleißschale 1 außerhalb der Gleitfläche des Lagers wesentlich vergrößern. Dadurch wird die zwischen der Kunststoff-Lagerschale 2 und der Verschleißschale 1 entstehende Reibungswärme, die sich infolge der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffes im wesentlichen in der Verschleißschale 1 speichert über die Kühlrippen 3 an die Luft bzw. die die Rippen 3 benetzende Kühlflüssigkeit abgeführt.

Eine andere Ausführung der mit Kühlrippen 3 versehenen Verschleißschale 1 ist in Fig. 2 dargestellt. Hier ist die Kunststoff-Lagerschale unmittelbar auf den Zapfen Z aufgebracht, während die Verschleißschale nicht wie in Fig. 1 auf dem Zapfen Z aufsitzt, sondern mit der Kurbelstange S verbunden ist* Bei diesem Beispiel erfolgt ebenfalls in günstiger Weise die Abfuhr der zwischen Lagerschale 2 und Verschleißschale 1 entstehenden Reibungswärme über die Kühlrippen 3 bzw. über die Kurbelstange S an die Umgebungsluft bzw. an die Kühlflüssigkeit.

In Fig. 3 ist eine andere Ausbildung des Lagers dargestellt. Auf den Zapfen Z ist eine Büchse oder Schale aus Kupfer 7 aufgebracht und drehfest befestigt, mit der die Verschleißschale 1, die entsprechend dünn ausgebildet sein kann, verbunden ist. Die Verschleißschale 1 besteht aus dem oberflächenharten Stahl, der sich infolge der Mischreibung zwischen letzterem und dem Kunststofflager 2 stark erhitzt. Die entstehende Wärme wird über den gute wärme!eitfähigen Kupfer-Werkstoff nach außen abgeführt, wo er an die Kühlflüssigkeit bzw. Außenluft abgegeben wird.

Fig. 4 zeigt eine dazu alternaitve Lösung, bei der die Verschleißschale 1 mit achsparallelen, gleichmäßig über den Umfang verteilten Bohrungen versehen ist, durch die hindurch Kupferbolzen 5 geführt sind, die an den Innenwandungen der Bohrungen fest anliegen. Die Kupferbolzen 5 ragen, wie in der Zeichnung dargestellt, aus den Stirnseiten 6 der Verschleißschale 1 heraus. Die entstehende Reibungswärme wird durch die Kupferbolzen 5 aus den Verschleißschalen 1 abgeführt und über die hervorstehenden Enden der Kupferbolzen 5 in beschriebener Weise an die Kühl-flüssigkeit bzw. die Außenluft abgegeben.

Claims

Mannesmann Aktiengesellschaft Mannesmannufer 2 21 430 Pa/Mei Düsseldorf Lagerausbildung für eine Kurbelwelle eines Kaltpilgerwalzwerkes Patentansprüche

1.j Lagerausbildung für eine Kurbelwelle eines Kaltpilgerwalzwerkes, deren Kurbelstangen in geteilten Gleitlagern gelagert sind, die mit jeweils die Gleitfläche ergebenden, mit Schmiertaschen versehenen Verschleißschalen aus oberflächenhartem Stahl und Lagerschalen aus hochbelastbarem Kunststoff versehen sind, wobei die Teilfugen der Lagerschalen senkrecht zur Strecklage des Kurbeltriebes und die Schmiertaschen und ihre Schmierbohrungen im Bereich der Teil fugen der Verschleißschalen angeordnet sind und zum Schmieren der Gleitflächen die in Kaltpilgerwalzwerken zum Walzen verwendete Kühlflüssigkeit benutzt wird, nach

Patent. (Patentanmeldung P 30 13 135.2-14),

dadurch gekennzeichnet,

daß die Verschleißschalen (1) außerhalb der Gleitflächen (2) mit ihre Oberfläche vergrößernden Profilen, wie Kühlrippen (3) oder dergleichen versehen sind.

2. Lagerausbildung für eine Kurbelwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißschalen (1) mit einem Werkstoff (4) hoher Wärmeleitfähigkeit verbunden sind.

3. Lagerausbildung für eine Kurbelwelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißschalen (1) auf eine Kupferschale aufgebracht und mit dieser verbunden sind.

4. Lagerausbildung für eine Kurbelwelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißschalen (1) von gleichmäßig über dem Umfang der Verschleißschale (1) verteilten Kupferbolzen durchdrungen sind.

5. Lagerausbildung für eine Kurbelwelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferbolzen (5) achsparallel zu den Versehleißschalen (1) angeordnet sind und die Kupferbolzen (5) beidseitig aus den Stirnseiten (6) der Verschleißschalen (1) herausragen.

6. Lagerausbildung für eine Kurbelwelle nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Kurbelwellenlager als Gleitlager ausgebildet sind.