DE3542265A1 - Lagerung einer horizontalen walze - Google Patents

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.