DE3940890C2

DE3940890C2 - Lagerausbildung

Info

Publication number: DE3940890C2
Application number: DE3940890A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Weik
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-12-11
Filing date: 1989-12-11
Publication date: 2000-07-20
Anticipated expiration: 2009-12-12
Also published as: WO1992011398A1; DE3940890A1

Abstract

Eine Lagerausbildung für die Achsen oder die Achsverbinder (3) von Führungsrollen für bandförmiges Behandlungsgut, die getaucht in Schmelzbädern rotieren. Die Lager (1, 2) sind in, am Lagerträger (14) angeordneten, geschlossenen, gegen das Schmelzbad abgedichteten Kammern (4, 7) angeordnet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerausbildung für die Achsen oder Achsverbinder von, getaucht in Schmelzbädern ro tierenden Führungsrollen für bandförmiges Behandlungsgut.

Lagerausbildungen dieser Art werden u. a. für Tauch- oder Bodenrollen und auch die Stabilisierungsrollen verwendet, mit denen Bandmaterial durch Schmelzbäder, wie Zink, Aluminium-, Zinn- und andere Bäder geführt werden. Die Lager befinden sich dabei in Ausnehmungen am Ende von Tragarmen, in die sie entge gen der Lagerdruckrichtung einsetz- und festlegbar sind. Die Lager bestehen dabei durchweg aus einer offenen Lagerschale. Da sich die Lager während des Betriebes ständig getaucht in dem heißen Schmelzbad befinden, werden sie durch die Schmelze selbst sehr stark beansprucht und müssen deshalb aus außer ordentlich widerstandsfähigen Werkstoffen hergestellt werden. Das gleiche gilt für die übrigen Lagerteile. Die Standfestig keit der Elemente der Lager ist deshalb verhältnismäßig be grenzt, und es besteht auch praktisch keine Möglichkeit, die Lager mit Schmiermitteln zu versehen. Die Aggressivität des flüssigen Metalls führt bei diesen bekannten Lagerausbildungen auch dazu, daß infolge des sehr schnell eintretenden Verschleißes der Achslagerzapfen der Führungsrollen, dieser während des Be triebes durch den Bandzug im Lager, innerhalb des immer größer werdenden Lagerspiels Unruhe in die Bandbewegung bringt. Diese unkontrollierbare Bewegung der Achszapfen der Führungsrollen verstärkt nicht nur den Lagerverschleiß, sondern führt, insb. bei dünnen Bändern häufig dazu, daß diese reißen. Da der La gerverschleiß an den beiden Lagen einer Führungsrolle häufig auch noch unterschiedliche Werte erreicht, treten dadurch bedingte Schieflagen der Führungsrolle auf, die aufwendige Einrichtungen zum ausgleichenden Nachstellen der Lager er forderten.

Es wurde schon vorgeschlagen (DE 37 18 186 A1), die rotierenden Elemente des Lagers gegen die Lagerschale, wie bei handelsüblichen Lagern bekannt, durch, in die Lagerschale eingesetzte, die rotie renden Träger der Führungsrollen bzw. deren Achsen umfassende Dich tungsringe zu beaufschlagen und so das Eindringen der Badschmelze zu verhindern bzw. zu begrenzen. Die Dichtungsringe sind aber we gen des unvermeidlichen Verschleisses und der Beanspruchung durch die hohen Temperaturen und den hohen Druck der Schmelze nicht ge eignet, den Zutritt, zumindest von Teilen der Schmelze in das La ger zu verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lagerausbildung der gattungsgemässen Art so zu verbessern, dass die vorstehend erläu terten Schwierigkeiten beseitigt und insbes. eine Abdichtung des Lagers geschaffen wird, die den Zutritt der Schmelze in das Lager zuverlässig verhindert.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Lager in am Lager träger angeordneten, geschlossenen, gegen das Schmelzbad abge dichteten Kammern angeordnet sind. Die Kammern können dann, wie die Erfindung weiter vorsieht, in eine das jeweilige Lager aufnehmende Lagerkammer und eine dieser vorgeordnete, eine Schmelzbaddichtung aufweisende Dichtungskammer mit einer zwi schen beiden Kammern angeordneten Schottwand aufgeteilt werden. Der Innenraum der Dichtkammer kann dabei duch ein gasförmiges oder flüssiges Medium druckbeaufschlagbar und die in dem Lager der Lagerkammer lagernde Achse bzw. der Achsverbinder drehan treibbar sein. Das Lager kann erfindungsgemäß eine Umlaufschmie rung aufweisen, die außerhalb der Lagerkammer einer regelbaren Kühlung unterworfen wird.

Zusätzliche Weiterbildungen der Erfindung sind in weiteren Unter ansprüchen niedergelegt.

Mit der erfindungsgemäßen Lagerausbildung werden nicht nur die schon geschilderten Schwierigkeiten beseitigt und die Nachtei le vermieden, da das Lager, vom Schmelzbad getrennt, den Angrif fen der Schmelze nicht mehr ausgesetzt ist und auch durch ent sprechende Isoliermaßnahmen gegen dessen Hitzeausstrahlung ge schützt werden kann und eine Schmierung des Lagers mit Kühlung des Schmierkreislaufes möglich gemacht wird; es wird darüber hin aus die Möglichkeit geschaffen, einen praktisch verschleißfreien Leichtlauf der Führungsrollen in ihren Lagern herbeizuführen, der auch das Verarbeiten sehr dünner Bänder gestattet, zumal der an fangs geschilderte Nachteil bei der Führungsrolle infolge des Lagerverschleißes bei der erfindungsgemäßen Lageraus bildung nicht mehr auftritt.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Aus führungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 die Lagerausbildungen im Axialschnitt in schemati scher Darstellung,

Fig. 2 eine Weiterbildung der Lagerausbildung, teilweise axial geschnitten in schematischer Darstellung,

Fig. 3 eine Einzelheit aus Fig. 2, von der Seite gesehen,

Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel der Ausbildung nach Fig. 3 und

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Ausbildung nach Fig. 2.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen, ist hier das als Doppelkugellager 1, 2 ausgebildete Lager des Achsverbinders 3 in die Lagerkammer 4 ein gesetzt, die mittels einer Schottscheibe 5 mit Dichtring 6 gegen die in Richtung auf das Schmelzbad SB vorgeordnete Dichtkammer 7 verschlossen ist. Diese Dichtkammer 7 nimmt eine, den Achsver binder 3 umfassende Konushülse 8 auf, die, beaufschlagt durch eine gegen die Schottscheibe 5 abgestützte Zylinderfeder 9, in eine Konuswanne gedrückt wird, die in die Abschlußwanne 11 zwischen Lagerkammer 7 und Schmelzbad SB eingesetzt ist. Auf den Achsverbinder 3 ist schmelzbadseitig ein Kuppelansatz 12 aufgesetzt. Lagerkammer 4 und Dichtkammer 7 werden dabei von einer in Richtung auf das Schmelzbad SB offenen Topfhülse 13 gebildet, die in eine, hier kreisförmige Einschuböffnung 14a des als Hohlbalken ausgebildeten Tragarms 14 einschieb- und auf nicht dargestellte Weise festlegbar ist; sie wird dabei in der gezeichneten Arbeitslage rückseitig von einem an der Innenwand des hohlen Tragarms angeordneten Ringansatz 14b gehalten. Die Dichtkammer 7 läßt sich über eine, in diese mündende Druckmittelzuführleitung 15 in ggfs. regelbarer Weise mit einem gasförmigen Druckmittel beaufschlagen. Wird der Achsverbinder 3, wie in der Zeichnung dargestellt, bspw. durch ein Kegelradgetriebe von außen her über eine, durch den hohlen Tragarm 14 geführte Antriebswelle 17 angetrieben, dann kann die Schmierung sowohl des Kugellagers 1, 2 als auch des Kegel radgetriebes 16 mit einer Umlaufschmierung erfolgen, der das Schmiermittel über die Zufuhrleitung 18 zu- und über die Ab führleitung 19 abgeführt wird. Das Schmiermittel kann dann auf nicht dargestellte Weise mittels einer, in dem hohlen Tragarm oder außerhalb desselben angeordneten Kühleinrichtung ggfs. regelbar gekühlt werden. Eine entsprechende Möglichkeit der Zu- und Abfuhr eines Kühlmittels besteht auch - hier nicht dar gestellt - für die Dichtkammer 7. Der Antrieb des Achsverbin ders 3 kann auch auf andere Weise, so z. B., wie strichpunktiert angedeutet, durch einen Kettenradtrieb 20, 21 erfolgen.

Wie ersichtlich, ist das Kugellager 1, 2 in der Lagerkammer 4 vollständig vom Schmelzbad SB getrennt und weist eine Wärmeiso lierung auf, die einmal durch eine zwischen dem Boden 13a der Topfhülse 13 und der Wand des hohlen Tragarms 14 durch den Ringansatz 14b gebildete Luftkammer 22 und weiter durch die Dichtkammer 7 gebildet wird und auch verhindert, daß etwa, durch die Konusdichtung 8, 10 hindurch gelangende flüssige oder gasförmige Bestandteile des Schmelzbades SB in die Lager kammer 4 gelangen. Darüber hinaus kann, wie bereits erläutert, das Lager 1, 2 über die Schmiermittelzu- und -abführung 18, 19 in gewünschter Weise regelbar gekühlt werden. Der dichtende Anpreßdruck der Konushülse 8 gegen die Konuswanne 10, läßt sich durch die Beaufschlagung mit einem durch die Zuführleitung 15 angeführten Druckmittel vergrößern. Die aus dem Tragarm 14 heraus ziehbare Topfhülse 13 vereinfacht den Ausbau und Austausch der Lager 1, 2 mit den Dichtelementen 6, 8, 10 sowie dem Achsver binder 3 und dem Kuppelansatz 12 in der Form einer als Ganzes ein- und ausbaubaren Einheit.

Wie aus den Fig. 2, 3 und 4 hervorgeht, wird die Führungsrol le 23 hier mit Hilfe von horizontal in Richtung des Doppel pfeils PF verschiebbaren Tragarmen 14 mit den Kuppelansätzen 12 der Achsverbinder 3 gekuppelt, die in den nicht dargestell ten, von den Tragarmen 14 aufgenommenen Lagereinheiten lagern. Die Tragarme 14 können dabei in, unterhalb der oberhalb des Ba des angeordneten Traverse vorgesehenen schwalbenschwanzförmi gen Kulissenführung 25 gleitend verschiebbar sein, wie in Fig. 3 wiedergegeben oder auch in einer Rundstangenführung 26, wie in Fig. 4 angedeutet. Diese Ausbildung der Tragarme 14 in Verbindung mit den, auf den Achsverbindern 3 sitzenden Kup pelansätzen 12 erlaubt es dabei, die Führungsrolle 3 und 20 stirn seitig mit, die Kuppelansätze 12 und an den Führungsrollen angeord neten Kuppelstücke 26 umschließenden und schützenden Ringrändern 23a zu versehen. Diese Ringränder 23a vergrößern auch die nutz bare Länge der Führungsrolle 23 gegenüber einer Führungsrolle ohne diese Ringränder, bei vergleichbar gleichem Abstand der Kup pelelemente 12, 26. Die Rollenlauffläche ist bei beiden Rollen gleich breit; die Ausbildung der Achsverbinder 3 baut jedoch länger und erfordert den Ringrand 23a. Die Tragarme 14 werden zum Zwecke des Einbaus einer Führungsrolle 23 zunächst entspre chend der einen Richtung des Doppelpfeils PF auseinander gefah ren und nach Positionierung der Führungsrolle 23 z. B. mit Hilfe eines Krans, wieder soweit aufeinanderzugefahren, daß die Kup pelelemente 12, 26 ineinandergreifen und in Kuppelzustand ge bracht werden können. Die Verfahrbarkeit der Tragarme 14 erlaubt es dabei auch z. B. mit Hilfe druckmittelbeaufschlagter Antriebe zum Ausgleich der wärmebedingten Längenänderung der Führungs rolle 23, die Tragarme entsprechend zu verschieben und festle gend zu positionieren.

Bei der Ausbildung nach Fig. 5 sind die Tragarme 27 und 28 als L-förmige Tragarme ausgebildet, von denen der eine 27 mit einem kürzeren L-Arm 27a aus dem Schmelzbad SB ragend, horizontal ver schiebbar in Richtung des Doppelpfeils geführt und auf nicht dargestellte Weise auch antreib- und positionierbar ist, während der andere Tragarm 28 mit seinem kürzeren L-Arm 28a durch ein Festlegeelement 29 fest mit der Wanne des Schmelz bades SB verbunden ist. Diese Ausbildung und Anordnung der Tragarme bringt gegenüber der Ausbildung nach den Fig. 2-4 den weiteren Vorteil mit sich, daß die Aufhängung der Füh rungsrolle 23 schwingungsfreier ist und daß der Raum ober halb des Schmelzbades SB freigehalten werden kann, denn die gezeichnete Hilfstraverse 30 dient lediglich dem Aus- und Einbau der beiden Tragarme 27, 27; sie kann für den Betrieb der Führungsrolle 23 mit Hilfe eines Krans aus dem Bereich des Schmelzbades SB herausgefahren werden.

Claims

1. Lagerausbildung für die Achsen oder Achsverbinder von, getaucht in Schmelzbädern rotierenden Führungsrollen für bandförmiges Behandlungsgut, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (1, 2) in am Lagerträger (14) angeordneten, geschlossenen, gegen das Schmelzbad (SB) abgedichteten Kammern (4, 7) angeordnet sind.

2. Lagerausbildung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern in eine, das jeweilige Lager (1 bzw. 2) aufnehmende Lagerkammer (4) und eine, dieser vorgeordnete Dichtkammer (7) mit einer zwischen beiden Kammern (4, 7) angeordneten Schottscheibe (5) aufgeteilt sind.

3. Lagerausbildung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum der Dichtkammer (7) druckbeaufschlag bar ist.

4. Lagerausbildung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Lager (1, 2) lagernde Achse bzw. der Achs verbinder (3) drehantreibbar ist.

5. Lagerausbildung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine außerhalb der Lagerkammer (4) einer regelbaren Kühlung unterworfene Umlaufschmierung (18, 19) der Lager (1, 2).

6. Lagerausbildung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen in dem Lager (1, 2) lagernden, abgedichtet durch die Schottscheibe (5) und eine Dichtung (8, 10) gegen das Schmelz bad (SB), in dieses geführten Achsverbinder (3), der schmelz badseitig einen mit der Achse der Führungsrolle (23) ver bindbaren Kuppelansatz (12) aufweist.

7. Lagerausbildung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung gegen das Schmelzbad (SB) aus einer, den Achsverbinder (3) umfassenden, in Richtung auf das Schmelz bad (SB) druckbeaufschlagbaren Konushülse (8) und einer ihren Konus aufnehmenden, in einer Abschlußwand (11) zwischen Dicht kammer (7) und Schmelzbad (SB) eingesetzten Konuswanne (10) besteht.

8. Lagerausbildung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Konushülse (8) und die Konuswanne (10) aus hoch hitzebeständigem Keramikwerkstoff bestehen.

9. Lagerausbildung nach den Ansprüchen 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Konushülse (8) dichtkammerseitig vergrößerte Druck beaufschlagungsflächen aufweist.

10. Lagerausbildung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, für das Lager, die am Ende von, in das Schmelzbad einbring baren, Druckmittel-, Schmiermittel-, Zuführ- und Abführ leitungen sowie Antriebselemente aufnehmenden Tragarmen an geordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm (14) als gegen das Schmelzbad (SB) dicht abgeschlossener Hohlkörper ausgebildet ist.

11. Lagerausbildung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen in den hohlen Tragarmen (14) oder in der Lagerkam mer (4) angeordneten, druckmittelangetriebenen Motor für den Achsverbinder (3).

12. Lagerausbildung nach Anspruch 10, bei der die Tragarme mit einer oder mehreren, oberhalb des Schmelzbades verlaufenden Traverse verbunden sind, gekennzeichnet durch eine unterhalb der Traverse (24) angeordnete Trag-, Gleit- Führung (25 bzw. 26), für die oberen Enden der Tragarme (14) und mit den Tragarmen (14) verbundene Verschiebeantriebs elemente zur positionierenden Verschiebung und Festlegung der Tragarme (14) in diesen Führungen (25 bzw. 26).

13. Lagerausbildung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine, die Lagerkammer (4) und die Dichtkammer (7) aufnehmen de, durch eine ringförmige Einschuböffnung (14a) in den hohlen Tragarm (14) einschieb- und festlegbare zylindrische Topfhülse (13).

14. Lagerausbildung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrolle (23) stirnseitig, im Einbauzustand Kuppelelemente (12, 26) mit Abstand umschließende Ring ränder (23a) aufweist.

15. Lagerausbildung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß nur einer der Tragarme (14 bzw. 28) verschieb-, positio nier- und festlegbar angeordnet ist.

16. Lagerausbildung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragarme (27, 28) als L-förmige Tragarme ausgebildet und mit einem ihrer L-Arme (27a) horizontal verschiebbar ge lagert und antreibbar sind.

17. Lagerausbildung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine, mit den L-Armen (27a, 28a) verbind- und von diesen lösbare Hilfstraverse (30).