DE4034822A1 - Walzenlagerung einer zweiwalzen-maschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Walzenlagerung einer Zweiwal­ zen-Maschine, z. B. Rollenpresse, mit mindestens einer Loswalze, wobei diese in Lagern mit jeweils einem axial fixierten Festlager und einem axial nachgiebigen Loslager im Maschinengestell gelagert und die Loswalzenlager zu­ sätzlich in einer zu den Walzen achsparallelen Ebene mit Freiheitsgrad geführt und über Druckelemente mit Preß­ druck gegen die andere Walze nachgiebig angedrückt sind.

Aus der DE-OS 28 31 249 ist eine Vorrichtung zum Schutz vor Überlastung der Lager bei Walzwerken bekannt, wobei jeweils ein Lagergehäuse jeder Walze im Maschinengestell in Achsrichtung nachgiebig angeordnet ist. Auf diese Wei­ se können im Betrieb durch Erwärmung auftretende Längen­ änderungen und die damit verbundenen erhöhten Axialschub­ kräfte der Lager vermieden werden. Zur Lagerung der Wal­ zen sind Pendelrollenlager vorgesehen.

In diesem Zusammenhang ist eine Veröffentlichung der schwedischen Kugellagerfabriken SKF unter dem Titel "Ein­ satz von Pendelrollenlagern bei Rollenpressen" bekannt geworden. Diese Lagerungen sind üblicherweise so ausge­ legt, daß sich bei thermischer Längenänderung oder Schrägstellung der Preßwalze auf der Loslagerseite der Lager-Außenring im Lagergehäuse in axialer Richtung be­ wegen kann. Dies geschieht jedoch nur unter Anpreßkraft. Aufgrund der hierbei auftretenden Axialkräfte ergibt sich eine Lagerbelastung, welche die verfügbare Betriebsdauer des Lagers bis zu etwa 50% reduziert.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfin­ dung die Aufgabe zugrunde, eine Walzenlagerung von Zwei­ walzen-Maschinen der eingangs genannten Art zu verbessern und bei ungehinderter Einstellmöglichkeit der Lagerge­ häuse, beispielsweise bei Schiefstellung der Loswalze, ein Lagersystem anzugeben, mit welchem die vorgenannten Schwierigkeiten und technischen Grenzen überwunden wer­ den.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit der Erfindung da­ durch, daß die Lager der Loswalze in nicht pendelbarer Ausführung vorgesehen sind und zumindest das Festlager über ein am Lagergehäuse mit vertikaler Achse schwenkbe­ weglich angelenktes Führungsmittel am Maschinengestell in einer Gleitführung mit Freiheitsgrad quer zur Achse, da­ gegen in axialer Richtung unbeweglich, geführt ist.

Zwischen den Druckelementen und den Lagergehäusen können vorteilhaft pendelnde Lastübertragungselemente, vorzugs­ weise elastische Körper wie Gummikissen angeordnet sein.

Der Einsatz von Lagern in nicht pendelbarer Ausführung anstelle von z. B. Pendelrollenlagern ergibt den Vorteil, daß sie bei gleicher Tragzahl fallweise im Außendurchmes­ ser kleiner bzw. robuster und vom Preis her deutlich günstiger sind und zudem bei der Lagergehäuseabdichtung weniger Probleme verursachen. Die Verfügbarkeit nicht pendelbarer Lager liegt bei gleichen Tragzahlen und Be­ triebsparametern wie dynamischer Beanspruchung und/oder erhöhter Betriebstemperatur erheblich höher als bei ver­ gleichbaren Pendellagern.

Der Einsatz solcher nicht pendelbarer Lager bedarf jedoch besonderer Vorkehrungen, um die Einstellmöglichkeit des Lagergehäuses z. B. bei Schiefstellung der Loswalze pro­ blemlos zu gewährleisten.

Diesem Problem wird die Erfindung mit der Gelenkanordnung des Führungsmittels in einfacher und funktionell wir­ kungsvoller Weise gerecht; dies insbesondere im Zusam­ menwirken mit an sich bekannten elastischen Körpern zwi­ schen Lagergehäusen und Druckelementen.

Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind ent­ sprechend den Merkmalen der Unteransprüche vorgesehen. So können fallweise je nach dem Gesamtkonzept der Walzenla­ gerung Zylinderrollenlager oder Kegelrollenlager oder auch Gleitlager zum Einsatz gelangen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung von in Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbei­ spielen einer Lagerung der Loswalze.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Teil einer Zweiwalzen-Maschine wie Rollenpresse mit schematischer Darstellung einer beispielhaften Zylinderrollen-Lage­ rung der Loswalze, in Draufsicht und teil­ weise im Schnitt,

Fig. 2 eine Horizontalansicht der Lagergehäuse­ führung gemäß Fig. 1, ebenfalls teilsweise im Schnitt.

Fig. 1 zeigt eine Rollenpresse mit einer nur teilweise dargestellten angetriebenen Festwalze (30) und einer reibschlüssig mitlaufenden Loswalze (3). Die Walzen (30, 3) sind mit Lagerzapfen (16a, 16b) ausgebildet. Diese sind im Ausführungsbeispiel in Zylinderrollenlagern (1, 2) gelagert. Das Zylinderrollenlager (2) ist als Festla­ ger und das Gegenlager (1) als Loslager ausgebildet. Die entsprechenden Lagergehäuse (4, 5) sind in üblicher Weise im Maschinengestell (6) auf horizontalen Führungsflächen (28, 28a) mit Freiheitsgrad quer zur Achse (y-y) geführt und über Druckelemente (9, 9a) mit Preßdruck gegen die Festwalze (30) nachgiebig angedrückt. In der Draufsicht der Fig. 1 ist eine im praktischen Betrieb typische Schiefstellung der Loswalze (3) gezeigt. Diese wird bei­ spielsweise durch einseitig stärkere Chargierung des Preßspaltes (32) hervorgerufen und ergibt im gezeigten Beispiel einen Auslenkungswinkel (α) mit einer Auslenkung auf der Seite des Loslagers (1) vom Betrag (H). Dadurch entsteht ein keilförmiger Brechspalt (32) mit unter­ schiedlichen Spaltmaßen (S₁/S₂).

Weil nicht pendelbare Lager wie die beispielhaft gezeig­ ten Zylinderrollenlager (1, 2) einer Schiefstellung der Loswalze (3) im Gegensatz zu Pendelrollenlagern nicht folgen können, ist erfindungsgemäß das Festlager (2) der Loswalze (3) über ein am Lagergehäuse (5) mittels eines Gelenkes (31) mit vertikaler Achse (x-x; Fig. 2) schwenk­ beweglich angelenktes Führungsmittel (10) in einer Gleit­ führung (7) am Maschinengestell (6) mit horizontalem Freiheitsgrad quer zur Achse (y-y), dagegen in axialer Richtung unbeweglich, geführt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht dabei vor, daß ent­ sprechend der Ausgestaltung des Lagers als Zylinderrol­ lenlager der für das Festlager (2) vorgesehene Lager­ zapfen (16) zur Aufnahme des inneren nicht pendelbaren Hauptlagers (1) und eines äußeren Führungslagers (18) in Reihe mit abgesetzten Lagersitzen (19, 20) (Fig. 2) aus­ gebildet und das Führungslager (18) ein Axiallager mit einem separaten Lagergehäuse (21) ist. Dieses bzw. der Lagergehäusedeckel (22) weist radial auskragende Arme (23, 24) auf, deren freie Enden als Gelenkzapfen (25, 26) der Gleitführung (7) ausgebildet sind. Aus der Zusammen­ schau der Fig. 1 und 2 geht weiterhin hervor, daß die Zylinderrollenlager (1, 2) bzw. deren Gehäuse (4, 5) zwi­ schen jeweils einer oberen bzw. unteren Führungsfläche (28, 28a) mit Freiheitsgrad quer zur Achse (y-y) in zu den Walzen achsparallelen Ebenen geführt sind.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die Druckelemente (9, 9a) einseitig wirkende Kolben-Zylindereinheiten mit pendelbeweglich in Flachzylindern (13, 13a) angeordneten Kolben (14, 14a). Diese sind zur gleichmäßigen Anlage an Gummikissen (11, 11a) vorzugsweise mit konisch verbrei­ terten Kolbenstangen (15, 15a) ausgebildet. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Gleitführungen (7, 7a) mit seitlich neben den Führungsflächen (28, 28a) am Ma­ schinengestell (6) angeordneten Führungskörpern (27, 27a) mit jeweils parallel zu den Führungsflächen (28, 28a) verlaufenden Führungsschlitzen (30, 30a) bzw. Füh­ rungsnuten ausgebildet.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung sieht weiter vor, daß so­ wohl das Lagergehäuse (5) des Festlagers (2) als auch das Lagergehäuse (4) des Loslagers (1) über schwenkbeweglich angelenkte Führungsmittel (10, 10a) am Maschinengestell (6) in Gleitführungen (7, 7a) geführt sind. Bei dieser Anordnung führt das Loslager (1) sein axiales Dehnungs­ spiel durch relative Verschiebung des Außenringes zum Innenring aus (Fig. 1). Auch Gleitlager können mit Vor­ teil eingesetzt werden, insbesondere in Verbindung mit einem Drucköl-Versorgungssystem.

Claims (9)

1. Walzenlagerung einer Zweiwalzen-Maschine, z. B. Rol­ lenpresse, mit mindestens einer Loswalze, wobei diese in Lagern mit jeweils einem axial fixierten Festlager und einem axial nachgiebigen Loslager im Maschinengestell gelagert und die Loswalzenlager zu­ sätzlich in einer zu den Walzen achsparallelen Ebene mit Freiheitsgrad geführt und über Druckelemente mit Preßdruck gegen die andere Walze nachgiebig ange­ drückt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (1, 2) der Loswalze (3) in nicht pendelbarer Ausfüh­ rung vorgesehen sind und zumindest das Festlager (2) über ein am Lagergehäuse (5) mit vertikaler Achse (x-x) schwenkbeweglich angelenktes Führungsmittel (10) am Maschinengestell (6) in einer Gleitführung (7) mit Freiheitsgrad quer zur Achse (y-y), dagegen in axialer Richtung unbeweglich, geführt ist.

2. Walzenlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Lager (1, 2) Zylinderrollenlager sind.

3. Walzenlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Lager (1, 2) Kegelrollenlager sind.

4. Walzenlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Lager (1, 2) Gleitlager sind.

5. Walzenlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Druckele­ menten (8, 9) und den Lagergehäusen (4, 5) pendelnde Lastübertragungselemente, vorzugsweise elastische Körper wie Gummikissen (11, 12) angeordnet sind.

6. Walzenlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der für das Festlager (2) vorgesehene Lagerzapfen (16) bei Ausbildung des Lagers als Gleit- oder Zylinderrollenlager zur Auf­ nahme dieses Lagers sowie eines äußeren Führungs­ lagers (18) in Reihe mit abgesetzten Lagersitzen (19, 20) ausgebildet und das Führungslager (18) ein Axiallager, vorzugsweise mit einem separaten Lager­ gehäuse (21) ist, wobei dieses bzw. der Lagergehäu­ sedeckel (22) radial auskragende Arme (23, 24) auf­ weist, deren freie Enden als Gelenkzapfen (25, 26) der Gleitführung (7) ausgebildet sind.

7. Walzenlagerung nach einem der Ansprüche 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckelemente (9, 9a) einseitig wirkende Kolben-Zylindereinheiten mit pendelbeweglich in Flachzylindern (13) angeordneten Kolben (14) und mit zur Anlage an den elastischen Körpern (11, 12) konisch verbreiterten Kolbenstangen (15) sind.

8. Walzenlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gleitführung (7) mit einem seitlich neben den Führungsflächen (28, 28a) am Maschinengestell (6) angeordneten Führungskörper (27) mit einem parallel zur Führungsfläche (28) des Zylinderrollen-Hauptlagers (17) verlaufenden Füh­ rungsschlitz (30) bzw. Führungsnut ausgebildet ist.

9. Walzenlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß sowohl das Lagergehäuse (5) des Festlagers (2) als auch das Lagergehäuse (4) des Loslagers (1) über schwenkbeweglich angelenkte Führungsmittel (10, 10a) am Maschinengestell (6) in Gleitführungen (7, 7a) geführt sind.