DE3542265C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lagerung einer horizontalen Walze gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einer bekannten Lagerung einer horizontalen Walze sind zwei Außenringe vorhanden, zwischen denen ein Zwischenraum gebildet wird (DE-Z: Wälzlagertechnik 1983-2/1984-1, FAG/8-11). Größe und Lage von Schmiermittelzuführungsbohrungen für diesen Zwischenraum sind jedoch nicht angegeben.

Darüber hinaus ist eine Lagerung bekannt, bei welcher der Lagerraum mit einem Schmieröl gefüllt ist, wobei der Flüssigkeitsstand des Schmieröls ungefähr durch die Mitte des untersten Wälzkörpers jeder Wälzkörperreihe geht ("Koyo- Rolling Bearings for Rolling Mill", Cat. Nr. 214 E, S. 28/29). Nachteilig ist bei dieser Lagerung, daß wegen der beengten Platzverhältnisse im Einbaustück nur eine relativ kleine Menge von Schmieröl gespeichert werden und den einzelnen Reihen von Wälzkörpern im Innern des Wälzkörpers zur Verfügung stehen 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 Zeitabständen ergänzt und ausgetauscht werden. Die Wartung der Lagerung verteuert sich demgemäß.

Um diesem Mißstand abzuhelfen, ist bei der gattungsbildenden Lagerung bekannt, einen Ölstandsregler zu verwenden, der über ein Querloch eine größere Menge von Schmieröl zusätzlich zur im Wälzlagergehäuse eingefüllten Menge dem Wälzlager zur Verfügung stellt (DE-OS 22 16 670). Dieser Ölstandsregler wird außerhalb der Lagerung auf einer Außenfläche des Wälzlagergehäuses befestigt und nimmt einen verhältnismäßig großen Bauraum ein. Bei Arbeitswalzen für Walzwerke steht ein derartig großer Bauraum oft nicht zur Verfügung. Hinzu kommt, daß dieser sperrige Ölstandsregler im Walzwerksbetrieb leicht abgebrochen oder beschädigt werden kann. Darüber hinaus ist bei einer anderen Lagerung eine mit einem Stopfen verschlossene Entlüftungsbohrung angegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine horizontale Lagerung einer Walze der genannten Gattung zu schaffen, bei der die Wälzlager trotz beengter Bauraumverhältnisse und mehrerer nebeneinander angeordneter Reihen von Wälzkörpern mit einem flüssigen Schmiermittel geschmiert werden, welches im Innern eines einfachen, stabilen Einbaustückes in genügender Menge gespeichert ist.

Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.

Mit der Walzenlagerung der Erfindung wird erreicht, daß in jedem Querloch ein flüssiges Schmiermittel, z. B. Mineralöl, gespeichert ist, welches den am Zwischenraum angrenzenden Reihen von Wälzkörpern direkt zugeführt wird und dem Wälzlager in genügender Menge dauernd zur Verfügung steht. Das Wälzlager ist deshalb auch im Betrieb der Walze ausreichend geschmiert, obwohl dann ein Teil des im Lagerraum und im Querloch gespeicherten Schmieröls durch die umlaufenden Wälzkörper im Wälzlager und im Einbaustück verteilt ist und infolge Benetzung auf den Oberflächen der Wälzlagerelemente und der Wände des Lagerraumes haftet.

Für den Fall, daß zusätzlich zur Ölstandsschmierung noch eine Ölnebelschmierung vorgesehen ist, erfolgt auch bei kurzzeitigem Ausfall der Ölnebelschmierung kein gefährlicher Heißlauf des Wälzlagers. In vielen Fällen kann aber auf die zusätzliche Ölnebelschmierung ganz verzichtet werden.

Jedes Querloch ist lediglich im unteren Bereich des Einbaustückes angeordnet und kann an einer von den Stützkräften des Wälzlagers wenig beanspruchten Stelle im Einbaustück eingearbeitet werden. Trotz dieses Querloches wird somit die Festigkeit des Einbaustückes kaum verkleinert. Hinzu kommt, daß die Querlöcher in vorhandene Einbaustücke durch Bohren nachträglich eingeformt werden können, so daß die Schmierung des Wälzlagers in diesen Einbaustücken verbessert wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lagerung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 weist auf eine Möglichkeit hin, das Schmiermittel an der Stelle eines Abstandsringes zwischen zwei Außenringen den Wälzlager zuzuführen. Die Verbindungslöcher im Abstandsring dienen als kommunizierende Mittel zwischen dem Lagerraum und dem Zwischenraum. Sie drosseln die Bewegung des Schmiermittels, so daß das in dem bzw. den Querlöchern gespeicherte Schmiermittel die Pantschbewegungen des Schmiermittels im Lagerraum nicht mitmacht.

Die zusätzliche Ausgestaltung nach Anspruch 3 hat zur Folge, daß ein Zwischenraum im unteren Bereich der Bohrung des Einbaustückes vorhanden ist, der einen relativ großen Querschnitt aufweist.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 4 bewirkt, daß das durch die umlaufenden Wälzkörper nach oben geschleuderte Schmieröl 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 zurück. Es entsteht eine Ölumlaufbewegung, die verhindert, daß zu viel Schmiermittel im Lagerraum umhergeschleudert wird. Auch wird das Wälzlager durch das umlaufende Schmiermittel gekühlt, so daß sich eine vorteilhaft niedrige Lauftemperatur des Wälzlagers einstellt.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 5 und 6 weist auf Möglichkeiten hin, die im Einbaustück gespeicherte Schmiermittelmenge zusätzlich zu vergrößern.

Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 7 ist die Möglichkeit gegeben, einen Flüssigkeitsstand bzw. Ölstand zu halten, der etwa durch die Mitte des bzw. der Querlöcher geht. Mit einem einfachen, das äußere Ende eines Querloches verschließenden Ölstandsglas kann dann die richtige Höhe des Flüssigkeitsstandes im Einbaustück überwacht werden.

Die erfindungsgemäße Lagerung einer horizontalen Walze wird in der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele, die in den Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine mit einem mehrreihigen Kegelrollenlager ausgerüstete 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 ausgerüstete 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 kegeligen Wälzkörpern 3 in einer axial durchgehenden, zylindrischen Bohrung 4 eines Einbaustückes 5 drehbar gelagert. Das Einbaustück 5 hat, wie in Fig. 2 zu ersehen, vertikal nach oben geöffnete Vertiefungen 6 für an sich bekannte Stellmittel (nicht gezeigt), welche das Einbaustück 5 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 zylindrische 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 Wäkzlagers 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 Außenringen 7, 9 ist ein gegenseitiger axialer Abstand vorhanden, der im vorliegenden Fall jeweils durch einen Abstandsring 10 festgelegt ist. Der Abstandsring 10 hat eine zylindrische Mantelfläche, die in der Bohrung 4 des Einbaustückes 5 geführt ist.

Jeweils zwei Reihen von Wälzkörpern 3 laufen auf Innenlaufbahnen 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 Abtriebsseite der Bohrung 4 des Einbaustückes 5 sind durch jeweils 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 Wälzkörperreihen 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 Zylinderachse 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 Wälzkörper 3.

Beide, aus dem Einbaustück 5 herausführenden Enden der Querlöcher 19 sind mit einem Stopfen 21, der als Ölstandsglas ausgebildet sein kann, flüssigkeitsdicht verschlossen. Jedes Querloch 19 mündet in einen ringförmigen Zwischenraum 22, der durch eine in die Mantelfläche des betreffenden Abstandsringes 10 eingearbeitete, zur Bohrung 4 hin offene Ringnut gebildet ist. Jeder der beiden Abstandsringe 10 besitzt an seinem Umfang verteilt angeordnete, in den Zwischenraum 22 mündende Verbindungslöcher 23, die durch den Abstandsring 10 radial hindurchführen und den Lagerraum 17 mit dem Zwischenraum 22 auch unterhalb des Ölstandes 18 kommunizierend verbinden. Der Zwischenraum 22 wird durch die Bohrung 4 des Einbaustückes 5 radial nach außen begrenzt.

Jedes Querloch 19 ist auf seinen beiden Querseiten mit einer in dieses vertikal von unten nach oben eingearbeiteten, an seinem 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 Ölstand 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 einen Teil des betreffenden Zwischenraumes 22 radial nach außen begrenzen. Der Zwischenraum 22 besitzt somit einen radial nach außen vergrößerten Querschnitt zur Aufnahme des Schmieröls. Die oberhalb des Ölstandes 18 liegenden Verbindungslöcher 23 schaffen eine kommunizierende Verbindung zwischen dem Lagerraum 17 und dem Zwischenraum 22, so daß überschüssiges Schmieröl über die oberhalb des Ölstandes 18 liegenden Verbindungslöcher 23 und entlang dem Zwischenraum 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 verschlossene 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 Querlöcher 19 sind zylindrisch ausgebildet und haben ein und denselben Durchmesser. Sie liegen in einer gemeinsamen Horizontalebene.

In den Fig. 3 und 4 ist eine abgeänderte Lagerung dargestellt, dessen Wälzlager aus einem sechsreihigen Zylinderrollenlager 27 zur Aufnahme von radialen Belastungen 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 Einbaustückes 5 koaxial nebeneinander eingebaut sind. Der einteilige Außenring 32 des Schrägkugellagers 28 sitzt mit größerem Radialspiel in der Bohrung 3, so daß dieser 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 Außenringes 29 des Zylinderrollenlagers 27 und der dieser gegenüberliegenden Stirnfläche 35 des Außenringes 32 des Schrägkugellagers 28 ist gegenseitiger axialer Abstand vorhanden, so daß ein zum Lagerraum 17 hin offener Zwischenraum 36 gebildet wird. 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 angeordnetes, horizontal verlaufendes, zylindrisches Querloch 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 drei mal so groß wie der Durchmesser der Wälzkörper 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 Längsbohrungen 40, liegen in einer gemeinsamen Horizontalebene und haben ein und denselben Durchmesser.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele können konstruktiv abgeändert werden. Zum Beispiel kann mindestens eines der Querlöcher als sogenanntes "Sackloch" ausgebildet sein, welches durch das Einbaustück 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 vorhanden sind, können diese abwechselnd von der einen Querseite und von der anderen Querseite in das Einbaustück eingearbeitet sein. Jedes dieser Querlöcher kann sich von außen nach innen zum betreffenden Ringraum einseitig erstrecken.

Die erfindungsgemäße Lagerung einer horizontalen Walze hat den Vorteil, daß längere Intervalle der Nachschmierung oder des Ölwechsels erlaubt sind, obwohl am Einbaustück kein besonderer Ölvorratsbe­ hälter befestigt ist.

Claims (7)

1. Lagerung einer horizontalen Walze, insbesondere Arbeitswalze eines Walzwerks, bei der ein oder beide Zapfen (1) der Walze über ein Wälzlager (2, 27, 28) in einer zylindrischen Bohrung (4) eines Einbaustückes (5) drehbar gelagert ist oder sind und das Wälzlager (2, 27, 28) mindestens zwei, mit ihrer zylindrischen Mantelfläche in der Bohrung (4) abgestützte, eine oder mehrere Außenluftbahnen aufweisende Außenringe (7, 8, 9, 31, 32) sowie in einem geschlossenen Lagerraum zwischen der oder den Außenlaufbahnen der Außenringe (7, 8, 9, 31, 32) und Innenlaufbahnen der vom Zapfen (1) getragenen Innenringe (11) in mehreren Reihen auf einem gleichgroßen Wälzkörpermittenkreis angeordnete Wälzkörper (3) aufweist, wobei ein unterer Bereich des Lagerraumes mit einem flüssigen Schmiermittel gefüllt ist, so daß der Flüssigkeitsstand durch die Mitte des untersten Wälzkörpers (3) des oder der Reihen von Wälzkörpern (3) geht, und ein quer zum Zapfen (1) der Walze horizontal verlaufendes, ein- oder beidseitig von außen nach innen in Höhe der Mitte der untersten Wälzkörper (3) in das Einbaustück (5) eingearbeitetes, mit dem Lagerraum in kommunizierender Verbindung stehendes von außen verschlossenes Querloch (19) vorhanden ist, dessen Querschnittshöhe größer als der Durchmesser der Wälzkörper (3) jeder Wälzkörperreihe ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeweils zwei, in einem gegenseitigen axialen Abstand in der gemeinsamen Bohrung (4) des Einbaustückes (5) eingebauten Außenringen (7, 8, 9, 31, 32) des Wälzlagers (2, 27, 28) ein vom Einbaustück (5) radial nach außen begrenzter Zwischenraum (22, 36) gebildet wird, in den das Querloch (19) mündet, das mit einem Element (21, 39) von außen dicht verschlossen ist.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Außenringen (7, 8, 9, 31, 32) ein Abstandsring (10) mit einer in der Bohrung (4) des Einbaustückes (5) geführten, zylindrischen Mantelfläche und einer im Durchmesser so groß wie der Durchmesser der Außenlaufbahnen der Außenringe (8, 9, 10, 31, 32) ausgebildeten Bohrungsfläche eingebaut ist, wobei der Zwischenraum (22) durch eine in die Mantelfläche des Abstandsringes (10) eingearbeitete, zur Bohrung (4) des Einbaustückes (5) hin offene Ringnut gebildet ist und mindestens ein von der Ringnut zum Lagerraum durch den Abstandsring (10) radial hindurchführendes Verbindungsloch (23) zumindest im unter dem Flüssigkeitsstand (18) liegenden Bereich im Abstandsring (10) eingearbeitet ist.

3. Lagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radial äußere Begrenzung des Zwischenraumes (22, 36) der Ringnut durch eine der Breite der Ringnut entsprechende, entlang dem Umfang der Bohrung (4) des Einbaustückes (5) sich erstreckende, zumindest in der unteren Hälfte der Bohrung (4) eingearbeitete Nutvertiefung (25) gebildet ist.

4. Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbaustück (5) mindestens eine, von unten in das Einbaustück (5) eingearbeitete, durch das Querloch (19) hindurchgehende, vertikale Rücklaufbohrung (24) aufweist, deren oberes Ende an einer über dem Flüssigkeitsstand (18) liegenden Stelle über die Bohrung (4) des Einbaustückes (5) in den Zwischenraum (22, 36) mündet und deren unteres, aus dem Einbaustück (5) herausführendes Ende durch einen Stopfen verschlossen ist.

5. Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbaustück (5) mehrere Querlöcher (19) aufweist, von denen mindestens zwei in einer gemeinsamen Horizontalebene angeordnet sind und durch mindestens eine an ihren beiden Enden durch Stopfen (21, 39) verschlossene horizontale Längsbohrung (26, 40) miteinander kommunizierend verbunden sind.

6. Lagerung nach Anspruch 5, 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 ein und dieselbe Querschnittshöhe aufweisen.

7. Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Querloch (19) zylindrisch ausgebildet ist, wobei seine Zylinderachse durch die Mitte der untersten Wälzkörper (3, 37, 38) verlaufend angeordnet ist.