DE3542265A1 - Lagerung einer horizontalen walze - Google Patents
Lagerung einer horizontalen walzeInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lagerung einer
horizontalen Walze gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine Lagerung der genannten Gattung ist bekannt, bei
welcher der Lagerraum mit einem Schmieröl gefüllt ist,
wobei der Flüssigkeitsstand des Schmieröls ungefähr
durch die Mitte des untersten Wälzkörpers jeder Wälz
körperreihe geht ("Koyo-Rolling Bearings for Rolling
Mill", Cat. Nr. 214 E, S. 28/29). Nachteilig ist bei
dieser Lagerung, daß wegen der beengten Platzverhält
nisse im Einbaustück nur eine relativ kleine Menge von
Schmieröl gespeichert werden kann. Bei der bekannten
Lagerung muß deshalb zusätzlich zur Ölstandsschmierung
entweder noch eine Ölnebelschmierung vorgesehen werden
oder es muß das Schmieröl des Ölstandes in kurzen Zeit
abständen ergänzt und ausgetauscht werden. Die Wartung
der Lagerung verteuert sich demgemäß erheblich.
Um diesem Mißstand abzuhelfen, ist an sich bekannt, einen
Ölstandsregler zu verwenden, der eine größere Menge von
Schmieröl zusätzlich zur im Wälzlagergehäuse eingefüllten
Menge bevorratet (DE-OS 22 16 670). Dieser Ölstandsregler
wird außerhalb der Lagerung auf einer Außenfläche des
Wälzlagergehäuses befestigt und nimmt einen verhältnis
mäßig großen Bauraum ein. Bei Arbeitswalzen für Walz
werke steht ein derartig großer Bauraum oft nicht zur
Verfügung. Hinzu kommt, daß dieser sperrige Ölstands
regler im Walzwerksbetrieb leicht abgebrochen oder be
schädigt werden kann.
Der in Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung liegt dem
gegenüber die Aufgabe zugrunde, eine horizontale Lage
rung einer Walze der genannten Gattung zu schaffen, bei
der die Wälzlager trotz beengter Bauraumverhältnisse mit
einem flüssigen Schmiermittel geschmiert werden, welches
im Innern des Einbaustückes in genügender Menge gespei
chert ist. Dabei soll das Einbaustück eine einfache Kon
struktion sowie eine hohe Festigkeit aufweisen.
Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Anspruches
1 der Erfindung gelöst.
Mit der Walzenlagerung der Erfindung wird erreicht, daß
in jedem Querloch eine große Menge von flüsigem Schmier
mittel, z.B. Mineralöl, gespeichert ist, welche dem Wälz
lager dauernd zur Verfügung steht. Das Wälzlager ist
deshalb auch beim Anlauf der Walze ausreichend geschmiert,
obwohl dann ein Teil des im Lagerraum und im Querloch ge
speicherten Schmieröls durch die umlaufenden Wälzkörper
im Wälzlager und im Einbaustück verteilt und infolge Be
netzung auf den Oberflächen der Wälzlagererlemente und
der Wände des Lagerraumes festgehalten wird.
Für den Fall, daß zusätzlich zur Ölstandsschmierung noch
eine Ölnebelschmierung vorgesehen ist, erfolgt auch bei
kurzzeitigem Ausfall der Ölnebelschmierung kein gefähr
licher Heißlauf des Wälzlagers. In vielen Fällen kann
aber auf die zusätzliche Ölnebelschmierung ganz verzich
tet werden.
Jedes Querloch ist lediglich im unteren Bereich des Ein
baustückes eingeordnet und kann an einer von den Stütz
kräften des Wälzlagers wenig beanspruchten Stelle im Ein
baustück eingearbeitet werden. Trotz dieses Querloches
wird somit die Festigkeit des Einbaustückes kaum verklei
nert. Hinzu kommt, daß die Querlöcher in vorhandene Ein
baustücke durch Bohren nachträglich eingeformt werden
können, so daß die Schmierung des Wälzlagers in diesen
Einbaustücken verbessert wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lage
rung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 2 ist der Vorteil
gegeben, daß der unterste Wälzkörper jeder Wälzkörper
reihe in das Schmiermittel des Ölstandes eintaucht und
geschmiert wird.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 3 weist auf eine Möglich
keit hin, das Schmiermittel an der Stelle eines Abstands
ringes zwischen zwei Außenringen den Wälzlagern zuzuführen.
Die Verbindungslöcher im Abstandsring dienen als kommuni
zierende Mittel zwischen dem Lagerraum und dem Ringraum.
Sie drosseln die Bewegung des Schmiermittels, so daß das
in dem bzw. den Querlöchern gespeicherte Schmiermittel die
Pantschbewegungen des Schmiermittels im Lagerraum nicht mit
macht.
Die zusätzliche Ausgestaltung nach Anspruch 4 hat zur
Folge, daß ein Ringraum im unteren Bereich der Boh
rung des Einbaustückes vorhanden ist, der einen relativ
großen Querschnitt aufweist.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 5 bewirkt, daß das durch
die umlaufenden Wälzkörper nach oben geschleuderte Schmier
öl den in den Lagerraum mündenden Enden der Rücklaufbohrung
bzw. Rücklaufbohrungen selbsttätig zugeführt wird. Von dort
fließt das Schmiermittel infolge eigener Schwerkraft über
die Rücklaufbohrung(en) in das betreffende Querloch zu
rück. Es entsteht eine Ölumlaufbewegung, die verhindert,
daß zu viel Schmiermittel im Lagerraum umhergeschleudert
wird. Auch wird das Wälzlager durch das umlaufende Schmier
mittel gekühlt, so daß sich eine vorteilhaft niedrige Lauf
temperatur des Wälzlagers einstellt.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 6 und 7 weist auf Möglich
keiten hin, die im Einbaustück gespeicherte Schmiermittel
menge zusätzlich zu vergrößern.
Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 8 ist die Möglichkeit
gegeben, einen Flüssigkeitsstand bzw. Ölstand zu halten,
der etwa durch die Mitte des bzw. der Querlöcher geht. Mit
Hilfe eines einfachen, das äußere Ende eines Querloches
verschließendes Ölstandsglas kann dann die richtige Höhe
des Flüssigkeitsstandes im Einbaustück überwacht werden.
Die erfindungsgemäße Lagerung einer horizontalen Walze
wird in der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausfüh
rungsbeispiele, die in den Zeichnungen dargestellt sind,
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine mit
einem mehrreihigen Kegelrollenlager ausgerü
stete Lagerung,
Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie A-A durch
die in Fig. 1 dargestellte Lagerung,
Fig. 3 einen teilweisen Längsschnitt durch eine mit
einem mehrreihigen Zylinderrollenlager ausge
rüstete Lagerung und
Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie B-B durch
die in Fig. 3 gezeigte Lagerung, jedoch mit
ausgebautem Wälzlager.
Mit 1 ist in Fig. 1 und 2 der angetriebene Zapfen der
Festlagerseite einer horizontalen Arbeitswalze eines
Bandwalzwerkes bezeichnet. Dieser Zapfen 1 ist über
ein herkömmliches Wälzlager 2 mit vier Reihen von ke
geligen Wälzkörpern 3 in einer axial durchgehenden,
zylindrischen Bohrung 4 eines Einbaustückes 5 dreh
bar gelagert. Das Einbaustück 5 hat, wie in Fig. 2
zu ersehen, vertikal nach oben geöffnete Vertie
fungen 6 für an sich bekannte Stellmittel (nicht ge
zeigt), welche das Einbaustück 4 abstützen und welche
die Arbeitswalze über das Wälzlager 2 gegen das zu
walzende Band (nicht gezeigt) anstellen.
Das Wälzlager 2 besitzt drei, in einem gegenseitigen
Abstand angeordnete Außenringe 7, 8, 9, deren zylindri
sche Mantelflächen in der gemeinsamen Bohrung 4 des
Einbaustückes 5 abgestützt sind. Die vier Reihen der
Wälzkörper 3 haben einen gleichgroßen Durchmesser des
Wälzkörpermittenkreises.
Der mittlere Außenring 8 des Wälzlagers 2 weist zwei
Außenlaufbahnen für die Wälzkörper 3 auf. Die beiden
seitlich an diesem angeordneten Außenringe 7, 9 haben
lediglich je eine Außenlaufbahn. Zwischen dem mittleren
Außenring 8 und jedem der beiden seitlichen Außenrin
ge 7, 9 ist ein Zwischenraum vorhanden, der im vor
liegenden Fall jeweils durch einen Abstandsring 10
axial überbrückt ist. Der Abstandsring 10 hat eine zy
lindrische Mantelfläche, die in der Bohrung 4 des Ein
baustückes 5 geführt ist.
Jeweils zwei Reihen von Wälzkörpern 3 laufen auf Innen
laufbahnen eines gemeinsamen Innenringes 11, der auf
dem Zapfen 1 festgesetzt ist. Zwischen den beiden
Innenringen ist ein Abstandsring 12 auf dem Zapfen 1
geführt.
Das Ende der Antriebsseite und das Ende der Abtriebs
seite der Bohrung 4 des Einbaustückes 5 sind durch je
weils einen Abschlußdeckel 13, 14 geschlossen. Jeder
Abschlußdeckel 13, 14 trägt auf seiner Außenseite zwei
Lippendichtungen 15, die auf Anschlußringen 16 des
Zapfens 1 gleiten. Im Innern des Einbaustückes 5
ist somit ein geschlossener Lagerraum 17 gebildet.
Der untere Bereich des Lagerraumes 17 ist mit einem
flüssigen Schmiermittel, z.B. Schmieröl, gefüllt. Der
Ölstand 18 des Schmieröls geht im Betrieb etwa durch
die Mitte des untersten Wälzkörpers 3 sämtlicher Wälz
körperreihen hindurch. Bei Stillstand der Arbeitsweise,
wenn alles Schmieröl von den Wänden des Lagerraumes 17
nach unten abgetropft ist, liegt der Ölstand 18 etwas
höher als im Betrieb.
Im Bereich der beiden Abstandsringe 10 ist jeweils ein
horizontal durchgehendes, zylindrisch ausgebildetes
Querloch 19 im Einbaustück 5 eingearbeitet. Die Zylin
derachse 20 des Querloches 19 liegt in Höhe der Mitte
des untersten Wälzkörpers 3 der Wälzkörperreihen (Fig. 2).
Die Querschnittshöhe des Querloches 19 ist doppelt so
groß wie der größte Durchmesser der kegeligen Wälzkör
per 3.
Beide, aus dem Einbaustück 5 herausführenden Enden der
Querlöcher 19 sind mit einem Stopfen 21, der als Öl
standsglas ausgebildet sein kann, flüssigkeitsdicht
verschlossen. Jedes Querloch 19 führt durch einen Ring
raum 22 hindurch, der durch eine in die Mantelfläche
des betreffenden Abstandsringes 10 eingearbeitete, zur
Bohrung 4 hin offene Ringnut 22 gebildet ist. Jeder der
beiden Abstandsringe 10 besitzt an seinem Umfang ver
teilt angeordnete, in den Ringraum mündende Verbin
dungslöcher 23, die durch den Abstandsring 10 radial
hindurchführen und den Lagerraum 17 mit dem Ringraum
auch unterhalb des Ölstandes 18 kommunizierend verbin
den.
Jedes Querloch 19 ist auf seinen beiden Querseiten mit
einer in dieses vertikal von unten nach oben einge
arbeiteten, an seinen unteren Ende dicht verschlossenen
Rücklaufbohrung 24 versehen. Diese Rücklaufbohrung 24
führt durch das Querloch 19 nach oben hindurch. Das
obere Ende der Rücklaufbohrung 24 liegt über dem Öl
stand 18 und mündet in den Lagerraum 17. Die untere
Hälfte des Umfanges der Bohrung 4 des Einbaustückes 5
trägt übrigens zwei Nutvertiefungen 25, die jeweils ei
nen Teil des betreffenden Ringraumes radial nach außen
begrenzen. Der durch die Ringnut 22 gebildete Ringraum
besitzt somit einen radial nach außen vergrößerten Quer
schnitt zur Aufnahme des Schmieröls. Die oberhalb des
Ölstandes 18 liegenden Verbindungslöcher 23 schaffen
eine kommunizierende Verbindung zwischen dem Lagerraum
17 und dem Ringraum, so daß überschüssiges Schmieröl
über die oberhalb des Ölstandes 18 liegenden Verbin
dungslöcher 23 und den Ringraum 22 nach unten in die
zugehörige Querbohrung 19 abströmen kann.
Der Darstellung in Fig. 1 und 2 ist zu entnehmen, daß
das Einbaustück 5 auf seinen beiden Querseiten je eine,
an ihren beiden Enden durch einen Stopfen dicht ver
schlossene Längsbohrung 26 besitzt. Jede der beiden
Längsbohrungen 26 verbindet die zwei Querlöcher 19
des Einbaustückes 5 kommunizierend miteinander. Sowohl
die beiden Längsbohrungen 26 als auch die beiden Quer
löcher 19 sind zylindrisch ausgebildet und haben ein
und denselben Durchmesser. Sie liegen in einer gemein
samen Horizontalebene.
In den Fig. 3 und 4 ist eine abgeänderte Lagerung
dargestellt, dessen Wälzlager aus einem sechsreihigen
Zylinderrollenlager 27 zur Aufnahme von radialen Be
lastungen und einem zweireihigen Schrägkugellager 28
zur Aufnahme von axialen Belastungen besteht.
Das Zylinderrollenlager 27 hat drei Außenringe 29, 30,
31, welche in der zylindrischen Bohrung 4 des Einbau
stückes 5 koaxial nebeneinander eingebaut sind. Der
einteilige Außenring 32 des Schrägkugellager 28 sitzt
mit größerem Radialspiel in der Bohrung 4, so daß die
ser lediglich Axialbelastungen aufnehmen kann. Auf
seiner axial nach außen weisenden Stirnseite ist der
Außenring 32 durch einen Gehäusedeckel 33 abgestützt.
Der Gehäusedeckel 33 ist durch Schrauben (nicht gezeigt)
am Einbaustück 5 festgesetzt.
Zwischen der Stirnfläche 34 des seitlich äußeren Außen
ringes 29 des Zylinderrollenlagers 27 und der dieser ge
genüberliegenden Stirnfläche 35 des Außenringes 32
des Schrägkugellagers 28 ist ein zum Lagerraum 17 hin
offener Zwischenraum 36 gebildet, der als Ringraum aus
gebildet ist. Der Zwischenraum 36 wird an seinem radial
äußeren Umfang von der Bohrung 4 des Einbaustückes 5
begrenzt.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, ähnlich wie
beim vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, ein
in Höhe der Mitte der untersten Wälzkörper 37, 38 ange
ordnetes, horizontal verlaufendes, zylindrisches Quer
loch 19 im Einbaustück 5 eingearbeitet. Dieses Querloch
19 ist durch das Einbaustück 5 hindurchgehend angeordnet
und mündet in den Zwischenraum 36, von beiden Querseiten
herkommend, ein. Die Querschnitthöhe des Querloches 19
ist etwa dreimal so groß wie der Durchmesser der Wälz
körper 37, 38. An seinen beiden, aus dem Einbaustück 5
herausführenden Enden ist das Querloch 19 durch einen
Gewindestopfen 39 dicht verschlossen.
Auf beiden Querseiten des Einbaustückes 5 ist jeweils
eine horizontal verlaufende, zylindrische Längsbohrung 40
eingearbeitet. Das innere Ende dieser Längsbohrung 40
mündet in das Querloch 19. Das aus der Bedienungsseite
des Einbaustückes 5 herausführende Ende der Längsbohrung 40
ist mit einem Stopfen oder Ölstandsglas (nicht gezeigt)
dicht verschlossen.
Sowohl das Querloch 19, als auch die beiden Längsbohrun
gen 40, liegen in einer gemeinsamen Horizontalebene und
haben ein und denselben Durchmesser.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele können
im Rahmen der Erfindung konstruktiv abgeändert werden.
Zum Beispiel kann mindestens eines der Querlöcher als sogenann
tes "Sackloch" ausgebildet sein, welches durch das Ein
baustück nicht vollständig hindurchgehend angeordnet
ist. Das Querloch kann dann so angeordnet sein, daß
sich dieses einseitig von außen nach innen nur bis zum
Ringraum hin erstreckt. Falls mehrere Sacklöcher vor
handen sind, können diese abwechselnd von der einen
Querseite und von der anderen Querseite in das Einbau
stück eingearbeitet sein. Jedes dieser Querlöcher kann
sich von außen nach innen zum betreffenden Ringraum
einseitig erstrecken.
Claims (8)
1. Lagerung einer horizontalen Walze, insbesondere
Arbeitswalze eines Walzwerks, bei der ein oder
beide Zapfen der Walze über ein Wälzlager in ei
ner zylindrischen Bohrung eines Einbaustückes dreh
bar gelagert ist bzw. sind und das Wälzlager minde
stens einen, mit seiner zylindrischen Mantelfläche
in der Bohrung abgestützten, eine oder mehrere Außen
laufbahnen aufweisenden Außenring sowie in einem
geschlossenen Lagerraum zwischen der bzw. den Außen
laufbahnen und vom Zapfen getragenen Innenlaufbah
nen rollende, in einer oder in mehreren Reihen an
geordnete Wälzkörper aufweist, wobei ein unterer
Bereich des Lagerraumes mit einem flüssigen Schmier
mittel gefüllt ist, so daß der Flüssigkeitsstand
etwa durch die Mitte des untersten Wälzkörpers des
oder der Reihen von Wälzkörpern geht, dadurch gekenn
zeichnet, daß auf mindestens einer Seite des oder der
Außenringe (7, 8, 9, 31, 35) ein vom Einbaustück (5) ra
dial von außen begrenzter, mit dem unteren Bereich
des Lagerraumes (17) in kommunizierender Verbindung
stehender Ringraum (22, 36) angeordnet ist und daß
mindestens ein in Höhe der Mitte des bzw. der un
tersten Wälzkörper (3, 37, 38) angeordnetes, quer zum
Zapfen (1) der Walze horizontal verlaufendes, ein
oder beidseitig von außen nach innen zum Ringraum
(22, 36) sich erstreckendes Querloch (19) in das
Einbaustück (5) eingearbeitet ist, dessen Quer
schnittshöhe größer als der Durchmesser der Wälz
körper (3, 37, 38) jeder Wälzkörperreihe ist und des
sen, aus dem Einbaustück (5) herausführende(n)
Ende(n) durch einen Stopfen (21, 39) oder dgl.
dicht verschlossen ist (sind).
2. Lagerung nach Anspruch 1 mit mindestens zwei, je
weils mindestens eine Wälzkörperreihe aufnehmenden
Außenringen des Wälzlagers, wobei die Wälzkörper
reihen ungefähr einen gleichgroßen Durchmesser ihres
Wälzkörpermittenkreises aufweisen, dadurch gekenn
zeichnet, daß die beiden Außenringe (7, 8, 9, 31, 32)
in einem gegenseitigen axialen Abstand in der ge
meinsamen Bohrung (4) des Einbaustückes (5) einge
baut sind, so daß der Ringraum durch einen zwischen
den beiden Außenringen (7, 8, 9, 31, 32) angeordneten
Zwischenraum (22, 36) gebildet ist.
3. Lagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß auf der einen bzw. zwischen zwei einander im
Abstand gegenüberliegenden Seiten des bzw. der Außen
ringe (7, 8, 9, 31, 32) ein Abstandsring (10) mit einer
in der Bohrung (4) des Einbaustückes (5) geführten,
zylindrischen Mantelfläche und einer im Durchmesser
ungefähr so groß wie der Durchmesser der Außenlauf
bahnen des bzw. der Außenringe (8, 9, 10, 31, 32)
ausgebildeten Bohrungsfläche eingebaut ist, wobei
der Ringraum durch eine in seine Mantelfläche ein
gearbeitete, zur Bohrung (4) des Einbaustücks (5)
hin offene Ringnut (22) gebildet ist und wobei
mindestens ein von der Ringnut (22) zum Lagerraum
(17) durch den Abstandsring (10) radial hindurch
führendes Verbindungsloch (23) zumindest im unter
dem Flüssigkeitsstand (18) liegenden Bereich im
Abstandsring (10) eingearbeitet ist.
4. Lagerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die radial äußere Begrenzung des Ringraumes der Ring
nut (22) durch eine der Breite der Ringnut (22) ent
sprechende in die Bohrung (84) des Einbaustückes (5)
zumindest in der unteren Hälfte ihres Umfanges einge
arbeitete Nutvertiefung (25) gebildet ist.
5. Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Einbaustück (5) minde
stens eine, von unten in das Einbaustück (5) eingear
beitete, durch das Querloch (19) hindurchgehende,
vertikale Rücklaufbohrung (24) aufweist, deren oberes
Ende an einer über dem Flüssigkeitsstand (18) liegen
den Stelle über die Bohrung (4) des Einbaustückes (5)
in den Ringraum (22, 36) einmündend angeordnet und de
ren unteres, aus dem Einbaustück (5) herausführendes
Ende durch ein Stopfen oder dgl. dicht verschlossen
ist.
6. Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit
mehreren, in das Einbaustück eingearbeiteten Quer
löchern, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei
der Querlöcher (19) in einer gemeinsamen Horizontal
ebene liegend angeordnet und durch mindestens eine
auf einer oder auf beiden Querseiten des Einbaustückes
(5) angeordnete, an ihren beiden Enden durch Stopfen
(21, 39) oder dgl. dicht verschlossene horizontale
Längsbohrung (26, 40) miteinander kommunizierend
verbunden sind.
7. Lagerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl die beiden Querlöcher (19) als auch die
Längsbohrung(en) (26, 40) des Einbaustückes (5) in
der gemeinsamen Horizontalebene liegend angeordnet
sind und ungefähr ein und dieselbe Querschnitts
höhe aufweisen.
8. Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Querloch (19) zy
lindrisch ausgebildet ist, wobei seine Zylinder
achse ungefähr durch die Mitte des bzw. der unter
sten Wälzkörper (3, 37, 38) verlaufend angeordnet ist.
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