EP2358931B1 - Oberwalze für ein streckwerk - Google Patents

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EP2358931B1
EP2358931B1 EP09737377.3A EP09737377A EP2358931B1 EP 2358931 B1 EP2358931 B1 EP 2358931B1 EP 09737377 A EP09737377 A EP 09737377A EP 2358931 B1 EP2358931 B1 EP 2358931B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bearing
top roller
centre piece
axle centre
outer ring
Prior art date
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Active
Application number
EP09737377.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2358931A1 (de
Inventor
Wilhelm Birkenmaier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saurer Spinning Solutions GmbH and Co KG
Original Assignee
Saurer Spinning Solutions GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Saurer Spinning Solutions GmbH and Co KG filed Critical Saurer Spinning Solutions GmbH and Co KG
Publication of EP2358931A1 publication Critical patent/EP2358931A1/de
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Publication of EP2358931B1 publication Critical patent/EP2358931B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H5/00—Drafting machines or arrangements ; Threading of roving into drafting machine
    • D01H5/18—Drafting machines or arrangements without fallers or like pinned bars
    • D01H5/70—Constructional features of drafting elements
    • D01H5/74—Rollers or roller bearings

Definitions

  • the present invention relates to a top roller for a drafting system, comprising an axle center piece and two journal bearings with bearing bolts, which are arranged on opposite sides in the axle center piece and on the free end of which at least one roller bearing is arranged, which serves to support an outer ring.
  • the invention further relates to a method for producing and assembling an upper roller.
  • a top roller of the type mentioned above is from the German published application DE 20 61 433 A1 respectively the DE 20 61 434 A1 known.
  • the DE 20 61 433 A1 respectively the DE 20 61 434 A1 describes an upper roller, which has a tubular middle piece, in which journal bearings are fastened by means of two separate thru axles.
  • the axle center piece is made from a pipe section by non-cutting shaping.
  • top rollers have so far only been used for special designs of top rollers, for example if the outer diameter of the bearing is to be only slightly larger than the axle diameter in order to be able to apply the largest possible cross-section of the rubber cover with a small radial installation space.
  • double-sided bearing seals individual seal designs are required. This individual design of the top rollers is not suitable for use with a large variety of types.
  • an upper roller for fine or coarse spinning machines which is made up of an axle center piece, bearing bolts and journal bearings as well as the associated roller bearings.
  • the axle center piece can be formed in one or two parts, consisting of a holding zone and the pin bearing the pressure roller. These have parallel annular roller raceways.
  • These journal bearings / roller bearings can be designed differently, in particular using different rolling elements.
  • the object of the present invention is to simplify an upper roller for a drafting system in such a way that the production and the assembly of the top roller can be standardized and automated.
  • each top roller different axle centerpieces are available, which are adapted to the respective different pitches and / or saddle shapes of top roller support and loading arms, that holes are arranged on both sides in the axle centerpieces for receiving the bearing bolts , with all the bearing devices required for storage being arranged on the bearing pin, so that when assembling the top roller, the selection of axle center pieces for adaptation to different pitches and / or saddle shapes can be made independently of the bearing pins used with roller bearings and outer ring.
  • the simplified and adapted design of the axle center piece is such that all variation features of the division and saddle shape are integrated into the axle center piece on a drafting system, which enables flexible and versatile use on different drafting system types without the need to replace or adapt the bearing bolt during manufacture and the assembly of the top roller.
  • the bores on both sides in the axle center piece for pressing in the bearing bolts always have a uniform depth. This results in an always the same press stroke for pressing the bearing bolts into the bores of the axle center piece.
  • the diameter of the axle center piece can always correspond at the end to the largest occurring diameter of the axle center piece.
  • the largest occurring diameter of the axle center piece is preferably in the overlap region of the axle center piece and the outer ring. In this way, the ring area to be sealed between the axle center piece and the outer ring is minimized.
  • the diameter and the length of the stepped zones of the axle center piece serving to insert the top roller into the saddle of the top roller support and loading arm can vary according to the diameters and widths of the different types of saddle shapes.
  • the transitions of the diameter gradations on the center axis of the axle should be uniform. This measure makes it possible to easily implement the variety of saddle shapes required for adapting to different types of drafting systems, the production being particularly economical from the point of view of production economy.
  • the further developments of the top roller listed above are used to construct the top rollers in such a way that they can be produced with a large number of identical parts and with the least possible set-up, processing and assembly costs in a large number of variants with a high degree of flexibility and with a high degree of flexibility.
  • the axle center piece according to the invention always has the largest occurring diameter of the entire type spectrum as the standard diameter, at least in the area of overlap with the bearing pin.
  • the axle center piece for type-specific saddle shapes has those in the central position according to diameter and width Centerpiece sections that interact with specific handlebars and top strap holders of various drafting systems.
  • the standardization of the axle center piece with regard to the diameter in the overlap area of the axle center piece and the outer ring also reduces the sealing on the saddle side to a single embodiment, which simplifies the parts disposition and requires only one assembly device.
  • the uniform design of the transitions of the diameter gradations on the axle center piece enables the variety of saddle shapes to be met in a simplified manner.
  • the uniformly designed transitions of the gradations in diameter on the center section of the axle enable the variants of the saddle shapes to be produced with the same tools using rapidly convertible machine control programs with the least possible effort.
  • Another advantage is that the overlap area of the axle center piece contributes to a good stabilization of the bearing on the bearing pin, in particular due to the small spacing from the rolling bearing facing the axle center piece.
  • the bearing bolts can preferably have a unit length regardless of the axis center piece used. In connection with the uniform depth of the bores in the axle center piece, the bearing pin always has the same press fit length. In this way, the retrofitting effort during manufacture and in particular during assembly is reduced for the entire range of types of top rollers.
  • the press-in stroke for the bearing pin is always the same, so that in the event of a division-related change, the press-in unit only has to be moved on one side of the assembly system in accordance with the changed division.
  • the bearing bolts have a uniform diameter. This simplifies the manufacture in that that the rod-shaped starting material for all bearing bolts always has the same dimensions regardless of the design of the top roller for a specific drafting system type.
  • the offset can always be at least 1.5 times the outer diameter of the bearing pin. The determination of this value has proven to be particularly advantageous for the various axle center pieces that are used, as far as the stability of the connection of the bearing pin and the axle center piece is concerned.
  • the bearing pin and the outer ring each have spherical rolling element raceways which are arranged symmetrically to the radial center plane of the outer ring.
  • the flange heights of the rolling element raceways of the bearing pin and the outer ring are between 5% and 15% of the rolling element diameter.
  • a sealing lip and a cover are advantageously provided in the journal bearing, by means of which the at least one rolling bearing is sealed from the surroundings.
  • the sealing lip and the Lids have the same outer diameter and the same outer contour.
  • the outer bearing can have radial recesses on its inside facing the bearing pin, which are used to fasten the sealing lip or the cover.
  • the sealant can also be standardized due to the standardization of the components connected to the sealants, the axle center piece and the outer ring.
  • the axle center piece is provided with a central section adapted to these different pitches and / or saddle shapes, while the end sections of the axle center piece, which serve to receive the bearing bolts, with regard to of their outer diameter and the bore depth are carried out in a standardized manner, with all the bearing devices required for storage being arranged on the bearing pin, so that when the top roller is assembled, the selection of the axle center piece for adaptation to different pitches and / or saddle shapes is independent of the bearing pin used with roller bearings and outer ring can be carried out.
  • an upper roller 1 is shown in a schematic representation, which comprises an axle center piece 2 and two journal bearings 3.
  • the respective journal bearing 3 has a bearing pin 4, with which the journal bearing 3 can be pressed into a bore 5 in the axle center piece 2, and at least one roller bearing 6, which serves to support an outer ring 7.
  • Fig. 1 are two rolling bearings, the rolling elements 6 and cages 14, arranged on the free end of the bearing pin 4.
  • a sealing lip 8 is provided on the side facing the axis center piece 2, while a closed cover 9 is arranged on the side facing away from the axis center piece 2.
  • a lubricant supply can be provided between the roller bearings 6 in the interior of the journal bearing 3.
  • the cover 9 or the sealing lip 8 is fastened to the journal bearing 3 by radial recesses 11, which are inserted on the inside of the outer ring 7 and into which the cover 9 or the sealing lip 8 engage.
  • the sealing lip 8 is cylindrical and has a U-shaped cross section, so that the sealing lip 8 rests in the axial direction both on the inside of the outer ring 7 and on the surface of the axle center piece 2, as in FIG Fig. 1 shown.
  • the axle center piece 2 according to the Fig. 1 has a central section 10, which in its axial extent S1 corresponds to specific handlebars or top strap holders of drafting systems. In the overlap area of the axle center piece 2 and the journal bearing 3, the axle center piece 2 has a section which, regardless of the variation of the center section 10, always has the largest diameter D for the various saddle shapes and divisions, and which is standardized for all axle center pieces 2.
  • the axle center piece 2 optionally has a coating as protection against corrosion and wear.
  • the axis centerpiece 2 is preferably produced with larger pitches greater than / equal to 80 mm from a rod material with a tolerance-accurate diameter which corresponds to the standardized diameter D of the axis centerpiece 2 in the overlap region.
  • the axle center piece 2 can optionally be manufactured from a tube with a standardized outer diameter, which is only reworked in areas with narrow dimensional tolerances, such as in the holes 5 for receiving the bearing pin 4 which has a uniform length.
  • the manufacture of the axle center piece 2 and the mounting of the journal bearing 3 on it is simplified in that the bore depth B of the bore 5 is standardized, as a result of which the insertion depth B of the bearing pin 4 into the axle center piece 2 is always the same regardless of the dimensions of the outer ring 7.
  • Fig. 2 shows an upper roller 1 'with a larger pitch than in Fig. 1
  • the structure is identical to that in Fig. 1 illustrated embodiment of the top roller 1.
  • the difference between the top roller 1 according to Fig. 1 and the top roller 1 'according to Fig. 2 exists only in the length of the axis center piece 2 ', in particular in the axial extent S2 of the center section 10 'of the top roller 1', which corresponds to the adaptation to a different pitch and / or saddle shape of another drafting system or drafting system types, and the longer configuration of the outer ring 7 '.
  • the offset depth B is also identical to that in Fig. 1 described variant.
  • the bearing pin 4 has a uniform length L and a uniform diameter d.
  • the length L and the uniform diameter d of the bearing pin 4 are the same for all center axles 2, 2 'regardless of their axial extent S1, S2.
  • the bearing pin 4 is non-stepped and has only two spherical raceways 12 ground into the solid, which serve to guide the rolling elements 6.
  • the outer ring 7 also has spherical raceways 14 on its inside.
  • radial recesses 11 are introduced into the inside of the outer ring 7, which serve to arrange the sealing means.
  • the outer ring 7 has a straight, non-stepped inner surface.
  • the outer ring 7 is designed to be completely symmetrical with respect to its central plane M, so that no oriented feed is required during assembly.
  • the rim heights of the raceways 12, 14 of the bearing pin 4 and the outer ring 7 lie in a range of 5% -15% of the rolling element diameter 6.
  • the arrangement of the raceways 12, 14 on the bearing pin 4 and the outer ring 7 is selected such that the bearing pin 4 on the side facing the cover 9 has a maximum protrusion which corresponds to 0.25 times the diameter d of the bearing pin 4, while on the side facing the sealing lip 8 the protrusion is at least 1.5 times the diameter d of the bearing pin 4 corresponds.
  • the symmetrical shape of the outer ring 7 and the bearing pin 4th ensure a very simple and safe parts supply in the manufacturing and assembly process.
  • their straight shapes and smooth surfaces reduce the risk of dirt and swarf sticking from the assembly steps preceding the assembly steps and promote the cleaning process at the end of the parts production.
  • journal bearing 3 The structure and design of the journal bearing 3 are such that the necessary bearing devices are integrated in the journal bearing 3.
  • axle center piece 2 is designed exclusively in such a way that the upper roller 1 can only be adapted to different pitches and / or saddle shapes of an upper roller support and loading arm during its manufacture and assembly by exchanging the axle center piece 2, 2 '.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Oberwalze für ein Streckwerk, umfassend ein Achsmittelstück sowie zwei Zapfenlager mit Lagerbolzen, die auf gegenüberliegenden Seiten im Achsmittelstück angeordnet sind und auf deren freien Ende jeweils mindestens ein Wälzlager angeordnet ist, das der Lagerung eines Außenringes dient. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung und zum Zusammenbau einer Oberwalze.
  • Eine Oberwalze der eingangs genannten Art ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 20 61 433 A1 beziehungsweise der DE 20 61 434 A1 bekannt. Die DE 20 61 433 A1 respektive die DE 20 61 434 A1 beschreibt eine Oberwalze, die ein rohrförmiges Mittelstück aufweist, in das Zapfenlager mittels zweier getrennter Steckachsen befestigt sind. Das Achsmittelstück ist aus einem Rohrabschnitt durch spanloses Verformen hergestellt.
  • Die aus den Offenlegungsschriften DE 20 61 433 A1 beziehungsweise DE 20 61 434 A1 bekannten Oberwalzen werden jedoch bisher nur bei speziellen Ausführungen von Oberwalzen angewandt, beispielsweise wenn der Lageraußendurchmesser nur wenig größer als der Achsdurchmesser sein soll, um bei kleinem radialen Einbauraum einen noch möglichst großen Querschnitt des Gummibezuges aufbringen zu können. Bei der doppelseitigen Lagerabdichtung sind jeweils individuelle Dichtungsbauformen erforderlich. Diese individuelle Ausführung der Oberwalzen ist nicht für die Anwendung bei großer Typenvielfalt geeignet.
  • Des Weiteren offenbart die US 4 183 127 A in diesem Zusammenhang eine Oberwalze für Fein- oder Grobspinnmaschinen, die aus einem Achsmittelstück, Lagerbolzen und Zapfenlagern sowie den zugehörigen Wälzlagern aufgebaut ist. Das Achsmittelstück kann ein- oder zweiteilig geformt sein, bestehend aus einer Haltezone und die Andruckroller tragenden Zapfen. Diese weisen parallele ringförmige Wälzkörperlaufbahnen auf. Diese Zapfenlager/Wälzlager können unterschiedlich konstruiert sein, insbesondere unter Verwendung unterschiedlicher Wälzkörper.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Oberwalze für ein Streckwerk derart zu vereinfachen, dass die Herstellung und der Zusammenbau der Oberwalze standardisiert und automatisiert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 und den Verfahrensanspruch 10 gelöst.
  • Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Gemäß Anspruch 1 wird vorgeschlagen, dass für je eine Oberwalze verschiedene Achsmittelstücke zur Verfügung stehen, die an die jeweiligen, unterschiedlichen Teilungen und/oder Sattelformen von Oberwalzen-Trag- und Belastungsarmen angepasst sind, dass zur Aufnahme der Lagerbolzen beidseitig Bohrungen in den Achsmittelstücken angeordnet sind, wobei alle für die Lagerung erforderlichen Lagereinrichtungen auf dem Lagerbolzen angeordnet sind, so dass beim Zusammenbau der Oberwalze die Auswahl von Achsmittelstücken zur Anpassung an unterschiedliche Teilungen und/oder Sattelformen unabhängig von den verwendeten Lagerbolzen mit Wälzlager und Außenring erfolgen kann. Die vereinfachte und angepasste Ausgestaltung des Achsmittelstückes ist derart, dass alle Variationsmerkmale der Teilung und Sattelform an einem Streckwerk in das Achsmittelstück integriert sind, was den flexiblen und vielseitigen Einsatz an unterschiedlichen Streckwerkstypen ermöglicht, ohne dass es eines Austauschs oder einer Anpassung des Lagerbolzens bei der Herstellung und dem Zusammenbau der Oberwalze bedarf.
  • Gemäß der Erfindung weisen die beidseitigen Bohrungen im Achsmittelstück zur Einpressung der Lagerbolzen stets eine einheitliche Tiefe auf. Daraus resultiert ein stets gleicher Presshub für das Einpressen der Lagerbolzen in die Bohrungen des Achsmittelstückes.
  • Weiterhin kann der Durchmesser des Achsmittelstücks endseitig stets dem größten vorkommenden Durchmesser des Achsmittelstückes entsprechen.
  • Vorzugsweise liegt der größte vorkommende Durchmesser des Achsmittelstückes im Überdeckungsbereich des Achsmittelstückes und des Außenringes. Auf diese Weise wird die abzudichtende Ringfläche zwischen dem Achsmittelstück und dem Außenring minimiert.
  • Des Weiteren können der Durchmesser und die Länge der dem Einsetzen der Oberwalze in den Sattel des Oberwalzen- Trag- und Belastungsarmes dienenden abgesetzten Zonen des Achsmittelstücks entsprechend den Durchmessern und Breiten der verschiedenen Typen von Sattelformen variieren.
  • Hierzu sollten die Übergänge der Durchmesserabstufungen am Achsmittelstück einheitlich ausgebildet sein. Durch diese Maßnahme lässt sich in einfacher Weise die für die Anpassung an verschiedene Streckwerkstypen erforderliche Sattelformenvielfalt realisieren, wobei die Herstellung aus fertigungsökonomischer Sicht besonders günstig ist.
  • Die vorstehend aufgelisteten Weiterbildungen der Oberwalze dienen dazu, die Oberwalzen konstruktiv so zu gestalten, dass sie mit wenigen, für alle Typen von Streckwerken einsetzbaren Gleichteilen und mit geringst möglichen Rüst-, Bearbeitungs- und Montagekosten in großer Variantenvielzahl mit hoher Flexibilität produziert werden können. Das erfindungsgemäße Achsmittelstück weist variantenunabhängig zumindest im Überdeckungsbereich mit dem Lagerbolzen stets den größten vorkommenden Durchmesser des gesamten Typenspektrums als Standarddurchmesser auf. Weiterhin weist das Achsmittelstück für typenspezifische Sattelformen nach Durchmesser und Breite in mittiger Lage diejenigen Mittelstückabschnitte auf, die mit spezifischen Lenkern und Oberriemchenhaltern der verschiedensten Streckwerke zusammenwirken. Durch die Standardisierung des Achsmittelstückes hinsichtlich des Durchmessers im Überdeckungsbereich von Achsmittelstück und Außenring reduziert sich die sattelseitige Abdichtung zudem auf eine einzige Ausführungsform, was die Teiledisposition vereinfacht und nur eine Montageeinrichtung erfordert. Die einheitliche Ausbildung der Übergänge der Durchmesserabstufungen am Achsmittelstück ermöglicht auf vereinfachte Weise der Sattelformenvielfalt gerecht zu werden. Darüber hinaus ermöglichen die einheitlich ausgebildeten Übergänge der Durchmesserabstufungen am Achsmittelstück die Varianten der Sattelformen mit denselben Werkzeugen über rasch umstellbare Programme der Maschinensteuerung mit einem geringst möglichen Aufwand herzustellen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Überdeckungsbereich des Achsmittelstückes zu einer guten Stabilisierung des Lagers auf dem Lagerbolzen beiträgt, insbesondere durch die geringe Beabstandung zu dem dem Achsmittelstück zugewandten Wälzlager.
  • Vorzugsweise können die Lagerbolzen unabhängig von dem verwendeten Achsmittelstück eine Einheitslänge aufweisen. In Verbindung mit der einheitlichen Tiefe der Bohrungen im Achsmittelstück weist der Lagerbolzen immer die gleiche Presssitzlänge auf. Auf diese Weise wird der Umrüstaufwand bei der Herstellung und insbesondere bei der Montage für die gesamte Typenvielfalt an Oberwalzen reduziert. Der Einpresshub für den Lagerbolzen ist immer gleich, so dass bei einer teilungsbedingten Änderung nur auf einer Seite der Montageanlage die Einpresseinheit entsprechend der geänderten Teilung verschoben werden muss.
  • Insbesondere weisen die Lagerbolzen einen einheitlichen Durchmesser auf. Dies vereinfacht die Herstellung dahingehend, dass das stangenförmige Ausgangsmaterial für alle Lagerbolzen unabhängig von der Ausführung der Oberwalze für einen bestimmten Streckwerkstypen stets die gleichen Abmessungen hat.
  • Dabei kann die Einpresstiefe stets mindestens dem 1,5-fachen des Außendurchmessers des Lagerbolzens entsprechen. Die Festlegung auf diesen Wert hat sich für die verschiedenen Achsmittelstücke, die zum Einsatz kommen, als besonders vorteilhaft erwiesen, was die Stabilität der Verbindung von Lagerbolzen und Achsmittelstück angeht.
  • Gemäß der Erfindung weisen der Lagerbolzen und der Außenring jeweils sphärische Wälzkörperlaufbahnen auf, die symmetrisch zur radialen Mittelebene des Außenringes angeordnet sind. Hierbei betragen die Bordhöhen der Wälzkörperlaufbahnen des Lagerbolzens und des Außenringes zwischen 5 % und 15 % des Wälzkörperdurchmessers. Die Optimierung des Durchmessers des Lagerbolzens durch die Reduzierung der Bordhöhe und die Festlegung der Presssitzlänge sowie die Erstreckung des Achsmittelstückes bis auf einen kleinen Abstand zum Käfigrücken des Wälzlagers ermöglichen eine funktionssichere Verbindung zwischen dem Lagerbolzen und dem Achsmittelstück selbst bei kurzen Oberwalzenteilungen und kleinen und breiten Sattelformen. In bevorzugter Weiterbildung können die Oberflächen der Lagerbolzen mit Ausnahme der Wälzkörperlaufbahnen ungestuft ausgeführt sein. Dies trägt zur Vereinfachung des Herstellprozesses des Lagerbolzens bei, da dieser mit Ausnahme der Einstiche für die Wälzkörperlaufbahnen keine Oberflächenbearbeitung erfahren muss.
  • Vorteilhafterweise sind im Zapfenlager eine Dichtlippe und ein Deckel vorgesehen, mit denen das mindestens eine Wälzlager gegenüber der Umgebung abgedichtet wird. Die Dichtlippe und der Deckel weisen dabei den gleichen Außendurchmesser sowie die gleiche Außenkontur auf.
  • Hierbei kann das Außenlager auf seiner dem Lagerbolzen zugewandten Innenseite radiale Einstiche aufweisen, die der Befestigung der Dichtlippe beziehungsweise des Deckels dienen. Bei einer geänderten Auswahl des Achsmittelstückes zur Anpassung an eine andere Teilung und/oder Sattelform können auf Grund der Standardisierung der mit den Dichtmitteln in Verbindung stehenden Bauteile, das Achsmittelstück sowie der Außenring, die Dichtmittel ebenfalls vereinheitlicht werden.
  • Gemäß dem Verfahrensanspruch 10 wird vorgeschlagen, dass zur Anpassung an die unterschiedlichen Teilungen und/oder Sattelformen das Achsmittelstück mit einem an diese unterschiedlichen Teilungen und/oder Sattelformen angepassten Mittenabschnitt versehen wird, während die endseitigen Abschnitte des Achsmittelstückes, die der Aufnahme der Lagerbolzen dienen, hinsichtlich ihres Außendurchmessers und der Bohrungstiefe standardisiert ausgeführt werden, wobei alle für die Lagerung erforderlichen Lagereinrichtungen auf dem Lagerbolzen angeordnet sind, so dass beim Zusammenbau der Oberwalze die Auswahl des Achsmittelstückes zur Anpassung an unterschiedliche Teilungen und/oder Sattelformen unabhängig von den verwendeten Lagerbolzen mit Wälzlager und Außenring durchgeführt werden kann.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Darin zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Längsschnittansicht einer Rohrwalze mit kurzer Teilung;
    Fig. 2
    eine schematische Längsschnittansicht einer Rohrwalze mit großer Teilung;
    Fig. 3
    eine schematische Ansicht eines Zapfenlagers gemäß Fig. 1.
  • In Fig. 1 wird in schematischer Darstellung eine Oberwalze 1 wiedergegeben, die ein Achsmittelstück 2 sowie zwei Zapfenlager 3 umfasst. Das jeweilige Zapfenlager 3 weist einen Lagerbolzen 4 auf, mit dem das Zapfenlager 3 in eine Bohrung 5 im Achsmittelstück 2 einpressbar ist, sowie zumindest ein Wälzlager 6, welches der Lagerung eines Außenringes 7 dient. In Fig. 1 sind zwei Wälzlager, die Wälzkörper 6 und Käfige 14 umfassen, auf dem freien Ende des Lagerbolzens 4 angeordnet. Zur Abdichtung des Zapfenlagers 3 gegenüber der Umgebung ist auf der dem Achsmittelstück 2 zugewandten Seite eine Dichtlippe 8 vorgesehen, während auf der dem Achsmittelstück 2 abgewandten Seite ein geschlossener Deckel 9 angeordnet ist. Um eine Lebensdauerschmierung der Wälzlager 6 zu erreichen, kann ein Schmiermittelvorrat zwischen den Wälzlagern 6 im Inneren des Zapfenlagers 3 vorgesehen sein.
  • Die Befestigung des Deckels 9 beziehungsweise der Dichtlippe 8 am Zapfenlager 3 erfolgt durch an der Innenseite des Außenringes 7 eingebrachte radiale Einstiche 11, in die der Deckel 9 beziehungsweise die Dichtlippe 8 eingreifen. Die Dichtlippe 8 ist zylindrisch ausgeführt und weist einen U-förmigen Querschnitt auf, so dass die Dichtlippe 8 sowohl an der Innenseite des Außenringes 7 als auch auf der Oberfläche des Achsmittelstückes 2 sich in axialer Richtung erstreckend aufliegt, wie in Fig. 1 dargestellt.
  • Das Achsmittelstück 2 gemäß der Fig. 1 weist einen Mittenabschnitt 10 auf, der in seiner axialen Ausdehnung S1 mit spezifischen Lenkern oder Oberriemchenhaltern von Streckwerken korrespondiert. Im Überdeckungsbereich des Achsmittelstückes 2 und des Zapfenlagers 3 weist das Achsmittelstück 2 einen Abschnitt auf, der unabhängig von der Variation des Mittenabschnittes 10 für die verschiedenen Sattelformen und Teilungen stets den größten vorkommenden Durchmesser D aufweist, und der für alle Achsmittelstücke 2 standardisiert ist. Das Achsmittelstück 2 weist wahlweise einen Überzug als Korrosions- und Verschleißschutz auf.
  • Die Herstellung des Achsmittelstückes 2 erfolgt vorzugsweise bei größeren Teilungen größer/gleich 80 mm aus einem Stangenmaterial mit toleranzgenauem Durchmesser, der dem standardisierten Durchmesser D des Achsmittelstückes 2 im Überdeckungsbereich entspricht.
  • Für kürzere Teilungen kleiner/gleich 80 mm kann das Achsmittelstück 2 wahlweise aus einem Rohr mit standardisiertem Außendurchmesser hergestellt werden, welches nur in den Bereichen mit engen Maßtoleranzen, wie in den Bohrungen 5 zur Aufnahme des eine einheitliche Länge aufweisenden Lagerbolzens 4, nachbearbeitet wird. Die Herstellung des Achsmittelstückes 2 sowie die Montage der Zapfenlager 3 an diesen wird dadurch vereinfacht, dass die Bohrungstiefe B der Bohrung 5 vereinheitlicht ist, wodurch die Einpresstiefe B der Lagerbolzen 4 in das Achsmittelstück 2 unabhängig von den Abmessungen des Außenringes 7 stets die gleiche ist.
  • Fig. 2 zeigt eine Oberwalze 1' mit einer größeren Teilung als in Fig. 1. Der Aufbau ist identisch mit der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Oberwalze 1. Der Unterschied zwischen der Oberwalze 1 gemäß Fig. 1 und der Oberwalze 1' gemäß Fig. 2 besteht lediglich in der Länge des Achsmittelstückes 2', insbesondere in der axialen Ausdehnung S2 des Mittenabschnittes 10' der Oberwalze 1', was der Anpassung an eine andere Teilung und/oder Sattelform eines anderen Streckwerkes oder Streckwerkstypen entspricht, sowie der längeren Ausgestaltung des Außenringes 7'. So ist die Einpresstiefe B auch hier identisch mit der in Fig. 1 beschriebenen Variante.
  • Mit Bezug auf die Fig. 1 und 3 wird das Zapfenlager 3 der erfindungsgemäßen Oberwalze 1 näher erläutert. Zur Vereinfachung und Standardisierung weist der Lagerbolzen 4 eine einheitliche Länge L sowie einen einheitlichen Durchmesser d auf. Die Länge L sowie der einheitliche Durchmesser d des Lagerbolzens 4 sind für alle Achsmittelstücke 2, 2' unabhängig von ihrer axialen Ausdehnung S1, S2 gleich. Der Lagerbolzen 4 ist ungestuft ausgeführt und weist lediglich zwei sphärische, in das Volle geschliffene Laufbahnen 12 auf, die der Führung der Wälzkörper 6 dienen. Korrespondierend zu den Laufbahnen 12 auf dem Lagerbolzen 4 weist auch der Außenring 7 auf seiner Innenseite sphärische Laufbahnen 14 auf. Zudem sind in die Innenseite des Außenringes 7, wie bereits ausgeführt, radiale Einstiche 11 eingebracht, die der Anordnung der Dichtmittel dienen. Im Übrigen weist der Außenring 7 eine gerade, ungestufte Innenfläche auf. Der Außenring 7 ist mit Bezug auf seine Mittelebene M vollkommen symmetrisch gestaltet, so dass keine orientierte Zuführung bei der Montage erforderlich ist. Die Bordhöhen der Laufbahnen 12, 14 des Lagerbolzens 4 und des Außenringes 7 liegen in einem Bereich von 5% -15% des Wälzkörperdurchmessers 6. Die Anordnung der Laufbahnen 12, 14 auf dem Lagerbolzen 4 sowie dem Außenring 7 ist derart gewählt, dass der Lagerbolzen 4 auf der dem Deckel 9 zugewandten Seite einen maximalen Überstand aufweist, der dem 0,25-fachen des Durchmessers d des Lagerbolzens 4 entspricht, während auf der der Dichtlippe 8 zugewandten Seite der Überstand mindestens dem 1,5-fachen des Durchmessers d des Lagerbolzens 4 entspricht. Die symmetrische Form des Außenringes 7 und des Lagerbolzens 4 gewährleisten eine sehr einfache und sichere Teilezufuhr im Fertigungs- und Montageablauf. Insbesondere ihre geraden Formen und glatten Oberflächen verringern die Gefahr, dass Schmutz und Späne aus der Montage vorangehenden Fertigungsschritten haften bleiben und begünstigen den Reinigungsprozess am Ende der Teilefertigung.
  • Der Aufbau und die Gestaltung des Zapfenlagers 3 sind derart, dass die erforderlichen Lagereinrichtungen in die Zapfenlager 3 integriert sind. Hingegen ist das Achsmittelstück 2 ausschließlich dahingehend ausgelegt, dass die Oberwalze 1 bei ihrer Herstellung und Montage nur durch den Austausch des Achsmittelstückes 2, 2' an unterschiedliche Teilungen und/oder Sattelformen eines Oberwalzen-Trag- und Belastungsarmes anpassbar ist.

Claims (10)

  1. Oberwalze (1, 1') für ein Streckwerk, umfassend ein Achsmittelstück (2, 2') sowie
    zwei Zapfenlager (3) mit Lagerbolzen (4), die auf gegenüberliegenden Seiten im Achsmittelstück (2, 2') angeordnet sind und auf deren freiem Ende jeweils mindestens ein Wälzlager angeordnet ist, das einen Außenring (7, 7') lagert,
    wobei das Achsmittelstück (2, 2') an die jeweilige, unterschiedliche Teilung und/oder Sattelform von Oberwalzen-Trag- und Belastungsarmen angepasst ist,
    wobei zur Aufnahme der Lagerbolzen (4) beidseitig Bohrungen in dem Achsmittelstück (2, 2') angeordnet sind, und
    wobei die beidseitigen Bohrungen (5) zur Einpressung der Lagerbolzen (4) eine einheitliche Tiefe (B) für die gleiche Länge und gleichen Durchmesser besitzenden Lagerbolzen (4) aufweisen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Lagerbolzen (4) und der Außenring (7, 7') jeweils sphärische Wälzkörperlaufbahnen (12, 14) aufweisen, die symmetrisch zur radialen Mittelebene (M) des Außenringes (7, 7') angeordnet sind,
    wobei die Bordhöhen der Wälzkörperlaufbahnen (12, 14) der Lagerbolzen (4) und des Außenringes (7) zwischen 5% und 15% des Durchmessers des Wälzkörpers (6) betragen,
    wobei alle für die Lagerung erforderlichen Lagereinrichtungen auf dem Lagerbolzen (4) angeordnet sind, so dass beim Zusammenbau der Oberwalze (1) die Auswahl des Achsmittelstückes (2, 2') zur Anpassung an unterschiedliche Teilungen und/oder Sattelformen unabhängig von den verwendeten Lagerbolzen (4) mit Wälzlager (6) und Außenring (7, 7') erfolgen kann.
  2. Oberwalze (1, 1') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (D) des Achsmittelstückes (2, 2') endseitig stets dem größten vorkommenden Durchmesser des Achsmittelstückes (2, 2') entspricht.
  3. Oberwalze (1, 1') nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der größte vorkommende Durchmesser (D) des Achsmittelstückes (2, 2') im Überdeckungsbereich des Achsmittelstückes (2, 2') und des Außenringes (7, 7') angeordnet ist.
  4. Oberwalze (1, 1') nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Achsmittelstückes (2, 2') und die Länge der dem Einsetzen der Oberwalze (1, 1') in den Sattel des Oberwalzen- Trag- und Belastungsarmes dienenden abgesetzten Zonen (S1, S2) entsprechend den Durchmessern und Breiten der verschiedenen Typen von Sattelformen variieren.
  5. Oberwalze (1, 1') nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergänge der Durchmesserabstufungen am Achsmittelstück (2, 2') einheitlich ausgebildet sind.
  6. Oberwalze (1, 1') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einpresstiefe (B) stets mindestens dem 1,5-fachen des Durchmessers (d) des Lagerbolzens (4) entspricht.
  7. Oberwalze (1, 1') nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen der Lagerbolzen (4) mit Ausnahme der Wälzkörperlaufbahnen (12) ungestuft ausgeführt sind.
  8. Oberwalze (1, 1') nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dass im Zapfenlager (3) eine Dichtlippe (8) und ein Deckel (9) vorgesehen sind, mit denen das mindestens eine Wälzlager gegenüber der Umgebung abgedichtet wird.
  9. Oberwalze (1, 1') nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (7, 7') auf seiner dem Lagerbolzen (4) zugewandten Innenseite radiale Einstiche (11) aufweist, die der Befestigung der Dichtlippe (8) beziehungsweise des Deckels (9) dienen.
  10. Verfahren zur Herstellung und zum Zusammenbau einer Oberwalze (1, 1') nach einem der Ansprüche 1 bis 9 für ein Streckwerk, mit einem Achsmittelstück (2, 2') sowie zwei Zapfenlagern (3) mit Lagerbolzen (4), die auf gegenüberliegenden Seiten im Achsmittelstück (2, 2') angeordnet sind und auf deren freiem Ende jeweils mindestens ein Wälzlager angeordnet wird, das der Lagerung eines Außenringes (7, 7') dient, dadurch gekennzeichnet,
    dass zur Anpassung an die unterschiedlichen Teilungen und/oder Sattelformen das Achsmittelstück mit einem an diese unterschiedlichen Teilungen und/oder Sattelformen angepassten Mittenabschnitt (10, 10') versehen wird, während die endseitigen Abschnitte des Achsmittelstückes (2, 2'), die der Aufnahme der Lagerbolzen (4) dienen, hinsichtlich ihres Außendurchmessers und der Bohrungstiefe standardisiert ausgeführt werden, wobei alle für die Lagerung erforderlichen Lagereinrichtungen auf dem Lagerbolzen (4) angeordnet sind, so dass beim Zusammenbau der Oberwalze (1) die Auswahl des Achsmittelstückes (2, 2') zur Anpassung an unterschiedliche Teilungen und/oder Sattelformen unabhängig von den verwendeten Lagerbolzen (4) mit Wälzlager und Außenring (7, 7') durchgeführt werden kann.
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