WO2011018205A1 - Walzenlagerbefestigung - Google Patents

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WO2011018205A1
WO2011018205A1 PCT/EP2010/004881 EP2010004881W WO2011018205A1 WO 2011018205 A1 WO2011018205 A1 WO 2011018205A1 EP 2010004881 W EP2010004881 W EP 2010004881W WO 2011018205 A1 WO2011018205 A1 WO 2011018205A1
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WO
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threaded nut
fastening system
bearing
roll neck
threaded
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/004881
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English (en)
French (fr)
Inventor
Karl Keller
Kurt Scheffe
Arndt Schlösser
Original Assignee
Sms Siemag Aktiengesellschaft
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Publication date
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Priority to EP10745159A priority patent/EP2464878A1/de
Priority to RU2012102431/11A priority patent/RU2490522C1/ru
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/063Fixing them on the shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C13/00Rolls, drums, discs, or the like; Bearings or mountings therefor
    • F16C13/02Bearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B31/00Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/07Adaptation of roll neck bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2300/00Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/10Application independent of particular apparatuses related to size
    • F16C2300/14Large applications, e.g. bearings having an inner diameter exceeding 500 mm
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2322/00Apparatus used in shaping articles
    • F16C2322/12Rolling apparatus, e.g. rolling stands, rolls

Definitions

  • the invention is directed to a mounting system of a roller bearing comprising a bearing unit with a roller journal mounted therein in a roller journal bearing and a threaded nut engaging in a thread formed on the roller journal or a clamping anchor fastened therein and the bearing unit being mounted on the roller journal.
  • Roller bearings are known in practice which comprise a bearing unit for a back-up roll of a roll stand having a chock with a roll neck bearing therein releasably secured to a roll neck of the back-up roll, a clamp anchor coaxially mounted in an end region of the stud, and a Cover disc comprises axially slidably mounted on the clamping anchor and is supported against a screw-threaded nut on the one hand and the roll neck bearing on the other.
  • Such Walzenla- ger be sold, for example under the brand MORGOIL ®. All of these roller bearings have a fastening system and / or element with which the roller journal bearing is fixed to the roller, which is a support roller of a rolling stand.
  • the device known therefrom consists of a bearing unit which comprises a chock with a shaft journal bearing arranged therein.
  • the bearing unit is arranged on a journal of the support roller.
  • a tension anchor which extends in the axial direction of the roller, attacks the pin.
  • On the clamping anchor an axially displaceable cap disc is mounted, which is supported on the one hand on a schraubbewegbaren on the clamping anchor nut and on the other hand on the bearing unit.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a solution that improves the self-locking rotation of a roll neck bearing holding in position threaded nut.
  • this object is achieved in that on the threaded nut a flexurally movable portion is formed relative to the rest of the nut in an adjacent thread in the other threaded engagement of the threaded nut oppositely acting surface pressure generating position movable, in particular bendable, is.
  • both threaded parts of the threaded nut engage uniformly and in the same manner with the external thread formed on the clamping anchor or the roll neck, wherein the mutually engaging flank sides of the two interlocking threads on one side the threads form a surface pressure.
  • the bending-movable portion is relative to the rest of the mother, for example, moved to this remaining part, in particular to this part is bent, characterized with the threaded portion of this subsection in the associated and adjacent portion of the external thread of the clamping anchor or the roll neck such Relativbewe- movement of the mutually associated threads exerted that in this subsection now the opposite side of the thread opposite flank sides are moved into a, consequently also oppositely acting surface pressure.
  • this rotation lock is supported by means of a hydraulic tensioning device that can be temporarily coupled to the roller bearing, in that then the tensioning anchor is under a prestress which holds the threaded nut firmly against the nut Roll neck journal bearing or a bearing unit, in particular a capstan pulls.
  • an offset of the internal thread in the sense of a change in position of the pitch of the internal thread of the threaded nut is effected at least in the transition region between these two elements.
  • the opposite flank-loading surface pressure may if appropriate also be present only over a part of the longitudinal extension of the threaded part to be assigned to the subsection.
  • the bending-movable portion extends over a partial circumferential region of the nut.
  • a particularly advantageous possibility for forming the flexurally movable portion is according to a further development of the invention is that the bending movable portion is a circular ring segment disc, which is spaced by a transverse, in particular perpendicular, formed to the central longitudinal axis of the threaded nut slot from the adjacent region of the threaded nut.
  • the flexurally movable section can be relatively easily produced by introducing a vertical cut into a threaded nut and thus forming a disk in the form of a circular ring segment over a partial circumferential area of the threaded nut, which is then bendable relative to the remaining part of the threaded nut.
  • the slot In order to be able to form a substantial area of the internal thread region to be assigned to the subsection, it is furthermore expedient for the slot to extend at least to the level of the thread formed on the roll neck or the clamping anchor, which the invention also provides. However, in order to be able to apply a particularly large range of thread surface with the oppositely acting surface pressure, it is particularly advantageous in accordance with a further embodiment of the invention for the slot to extend beyond the diameter of the roll neck or the tension anchor.
  • particularly advantageous dimensions of the flexurally movable partial section are present when the flexurable partial section has a length corresponding to 5% to 30% of the total length of the threaded nut and if the flexurable partial section forms a circular ring segment disc which extends over a circumference or an angle section extends between 180 ° and 300 ° relative to the outer diameter of the threaded nut.
  • the invention further provides that at least one screw is guided through the subsection, which engages in a threaded bore arranged in alignment in the adjacent region of the threaded nut. It is then also advantageous if the screw, in particular by gluing the thread or by means of a wire lock, is secured against a loosening twisting.
  • the measure according to the invention is of particular advantage in a wafer bearing in which the clamping anchor is arranged coaxially secured against rotation in an end region of the roll neck.
  • the partial section is formed on the side facing away from the roller journal bearing of the threaded nut.
  • the invention also provides that the roll neck is part of a support roll, since the fastening system according to the invention can be used in particular in roller bearings of back-up rolls of hot or cold rolling mills.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a roller bearing equipped with the fastening system according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of a clamping anchor with threaded nut for explaining the effect of a flexurally movable partial section of the threaded nut and in FIG Fig. 3 is a schematic representation of a sectional view through a
  • Threaded nut dividing slot Threaded nut dividing slot
  • a roll neck 1 of a back-up roll of a hot or cold rolling mill or other application of a roll neck bearing can be seen.
  • a chock 4 of the roller bearing is mounted with a pin bushing 2 of a bearing unit 3.
  • the roll neck 1 has a central, axially extending bore with an internal thread into which a clamping anchor 5 is screwed in a rotationally fixed manner to a first external thread.
  • a special thread can be used, through which a uniform distribution of tensile forces on the individual threads is achieved.
  • a cap-shaped cap disc 6 is rotatably arranged and axially displaceable, wherein the edge 7 of the cup-shaped cap disc 6 is supported on a roller journal bearing 8, here a thrust bearing, the bearing unit 3.
  • a roller journal bearing 8 here a thrust bearing
  • the bearing unit 3 At a protruding from the roll neck 1 end of the clamping anchor 5, this has a second external thread 15, on which a threaded nut 9 is screwed with its internal thread 16.
  • the threaded nut 9 has an annular cross section and an internal thread 16. Through a slot 11 or cut the threaded nut 9 is divided into a flexurally movable portion 9a and a remaining part 9b.
  • the flexible part 9a of the threaded nut 9, which is arranged in the installed state shown in Figures 1 and 2 at the outer end of the clamping armature 5 is formed by the slot 11 or the recess in the region of the slot 11 from the remaining part 9b spaced.
  • the slot 11 or recess is further formed in such an area at least substantially perpendicular to the central longitudinal axis of the threaded nut 9 and designed that the flexurally movable portion 9a via a Partial circumferential region of the threaded nut 9 in the form of a circular ring segment disc extends.
  • the contactor 11 or the incision is at least up to the level of formed on the clamping anchor 5 and with the threaded nut 9 engaged external thread 15, but advantageously as shown in FIG. 1 executed in such a length that it extends over the entire Diameter of the clamping armature 5 in the region of the threaded nut 9 is engaged with external thread 15 extends. As can be seen from FIG. 1 and FIG.
  • the flexible part 9a extends over a length which is between 5% and 30% of the total length or depth of the threaded nut 9.
  • the slit 11 or cut is made in such a length or depth as to separate a partial peripheral portion of the nut 9 as the circular movable segment 9a forming annular segment disc extending over a circumference between 180 ° and about 300 ° with respect to the outer diameter of the nut 9 extends (see Fig. 3).
  • the width of the slot 11 or notch is constant and is for example between 5 and 25 mm.
  • the slot 11 is made for example by means of a saw, milling machine or a laser.
  • FIG. 3 shows a section through a slot 11 as a partial view of a plan view of a partial section 9b.
  • the voltage applied to the slot 11 Surface is shown in a hatched area and the sectional area through the connecting piece 9c is shown hatched.
  • the slot 11 extends over a circumference or angle portion of 300 ° relative to the outer diameter of the threaded nut 9.
  • the remaining connector extends over a circumference or angle portion of 60 °, evenly by 30 ° on both sides of a leading through the center 17
  • Manufacturing technology is along the connecting piece 9c delimiting dash-dotted line 19 initially introduced a hole in the threaded nut 9, before then exactly to this hole the slot 11 is cut into the threaded nut 9 ,
  • aligned through holes 13 are parallel to the central longitudinal axis of the threaded nut formed in the aligned extension in the opposite region of the remaining part 9b of the threaded nut 9 holes 14 are formed with internal thread.
  • Through each through hole 13 each having a screw head screw 12 is guided and screwed into the associated bore 14.
  • the number of screws 12 depends on which partial circumferential area of the threaded nut 9 the partial section 9a extends.
  • FIG. 1 also shows a cover 10 which protects the journal region of the bearing unit 3 during operation and which is detachably or pivotally mounted on the roll neck 1 for mounting or removal of the bearing unit 3.
  • the threaded nut 9 is a hydraulic biasing tool, as described for example in WO 2005/021175 A1, temporarily assignable.
  • This biasing tool works as follows: The biasing tool is supported on the clamping anchor 5 and moves the capstan 6 against the Waiz- zenzapfenlager 8. The pin bushing 2 is pushed onto the pin 1. If the journal bushing 2 is firmly seated on the roll neck 1, then still further ter pressure on the biasing tool, so that the clamping anchor extends elastically. After reaching a predetermined elastic strain the nut 9 is made by hand against the capstan 6.
  • the tensioning bolt 5 connected to the roll neck 1 pulls the roll neck bearing 8 with the correspondingly adjusted elastic prestressing of the tension anchor 5 onto the roll neck 1 via the threaded nut 9 and the slip disk 6.
  • the pretensioning tool is removed and the screws 12 are tightened such that the flexurally movable portion 9a is moved to the spaced opposite remaining portion 9b of the threaded nut 9 and thereby bent by a certain amount.
  • the oppositely acting surface pressure then arises in the region of the threads 15 and 16 assigned to the subsection 9a.
  • the rotation-proof arrangement of the threaded nut 9 caused thereby on the external thread of the clamping anchor 5 by means of a surface pressure effecting a permanent frictional engagement thus comprises two modes of operation.
  • the prestressed tensioning anchor 5 presses the threaded nut 9 against the capping disk 6, whereby the flanks 15a of the external thread 15 of the tensioning anchor 5 and the flanks 16a of the internal thread 16 of the threaded nut 9 in the remaining part 9b in FIG create a friction causing surface pressure together.
  • a bending-movable partial section 9a is formed on the threaded nut 9, which moves relative to the remaining part 9b of the threaded nut 9 in a position adjacent to the thread engagement of the threaded nut 9 oppositely acting surface pressure (15b, 16b) generating position in the adjacent thread, in particular is special bendable.
  • the threaded nut 9 is firmly clamped on the clamping anchor 5 via the threads of the mutually engaging thread flanks 15a, 16a on the one hand and 15b, 16b on the other hand and secured secured against rotation.
  • Each of a surface pressure with frictional training areas of intermeshing threaded threads are shown in bold in FIG.
  • the screws 12 are secured by means of adhesive in the respective bore 14 or by wire against rotation. During the tightening of the screws 12 there is neither the risk of twisting the threaded nut 9 already held with prestressing on the clamping anchor 5, nor is such twisting necessary to allow the screws 12 to be screwed in.
  • the screws 12 are released, the clamping armature 5 is stretched by means of the biasing tool again and then the nut 9 is released and removed. The hydraulic unit is then depressurized and converted to remove the roll neck bearing or the storage unit.

Abstract

Bei einem Befestigungssystem eines Walzenlagers umfassend eine Lagereinheit (3) mit einem darin in einem Walzenzapfenlager (8) gelagerten Walzenzapfen (1) und eine in ein am Walzenzapfen (1) oder einem darin befestigten Spannanker (5) ausgebildetes Gewinde eingreifende und die Lagereinheit (3) auf dem Walzenzapfen (1) festlegende Gewindemutter (9) soll eine Lösung geschaffen werden, die die selbsthemmende Verdrehsicherung der ein Walzenzapfenlager in Position haltenden Gewindemutter verbessert. Dies wird dadurch erreicht, dass an der Gewindemutter (9) ein biegebeweglicher Teilabschnitt (9a) ausgebildet ist, der relativ zum übrigen Teil (9b) der Gewindemutter (9) in eine im anliegenden Gewinde eine zum übrigen Gewindeeingriff der Gewindemutter (9) entgegengesetzt wirkende Flächenpressung (15b, 16b) erzeugende Position bewegbar, insbesondere verbiegbar, ist.

Description

Walzenlagerbefestigung
Die Erfindung richtet sich auf ein Befestigungssystem eines Walzen lagers umfassend eine Lagereinheit mit einem darin in einem Walzenzapfenlager gelagerten Walzenzapfen und eine in ein am Walzenzapfen oder einem darin befestig- ten Spannanker ausgebildetes Gewinde eingreifende und die Lagereinheit auf dem Walzenzapfen festlegenden Gewindemutter.
Aus der Praxis sind Walzenlager bekannt, die eine Lagereinheit für eine Stützwalze eines Walzgerüstes, die ein Einbaustück mit einem darin eingeordneten Walzenzapfenlager, das an einem Walzenzapfen der Stützwalze lösbar befestigt ist, einen Spannanker, der koaxial in einem Endbereich des Zapfens befestigt ist, und eine Überwurfscheibe umfasst, die axial verschiebbar auf dem Spannanker gelagert ist und sich gegen eine aufschraubbare Gewindemutter einerseits und das Walzenzapfenlager andererseits abstützt. Solche Walzenla- ger werden zum Beispiel unter der Marke MORGOIL® vertrieben. Alle diese Walzenlager weisen ein Befestigungssystem und/oder -element auf, mit welchem das Walzenzapfenlager an der Walze, wobei es sich um eine Stützwalze eines Walzgerüstes handelt, festgelegt ist. Teilweise umfasst das jeweilige Befestigungssystem, mit welchem ein MORGOIL®-Lager in seiner auf eine Stütz- walze eines Warm- oder Kaltwalzwerkes aufgezogenen Position auf dem Walzenzapfen gehalten wird, Gewindemuttern auf. Aufgrund der beim Walzprozess auftretenden mechanischen Belastungen, die von Anstichstößen, Beschleunigungen und Verzögerungen der Walzen während des Walzprozesse verursacht werden, sind Maßnahmen vorzusehen, damit sich die Gewindemutter während des Walzprozesses nicht aus ihrer den Walzenzapfen festlegenden Position löst. Dies wird bei den heute üblichen Walzenzapfenlagern durch einen Form- schluss realisiert, bei welchem eine die Gewindemutter durchdringende Schraube an einem benachbarten, positionsfesten Bauteil festgelegt wird. Hierzu ist es notwendig, die die Schraube aufnehmende Bohrung der Mutter in fluchtende Position zu der zugeordneten Gewindebohrung in dem benachbarten positionsfixierten Bauteil zu bringen. Dazu wird die Mutter zunächst fest an- gezogen und dann wieder soweit zurückgedreht, dass es möglich ist, die Fixierungsschraube durch die Bohrung der Mutter in die zugeordnete Gewindebohrung des Bauteiles einzudrehen und sie damit gegen eine Gewindemutterge- genrotation und ein dadurch bewirktes Lösen zu sichern. Dies bringt den Nachteil mit sich, dass die zunächst durch das feste Anziehen der Mutter aufge- brachte Anziehvorspannung durch das Rückdrehen zumindest teilweise verloren geht und gegebenenfalls ein geringfügiger Spalt zwischen der Gewindemutter und dem benachbarten Bauteil entsteht. Dadurch ist ein geringes axiales Spiel des Walzenzapfens in dem Walzenzapfenlager möglich, was bei einem anschließend erfolgenden Walzprozess dazu führt, dass der Walzenzapfen in dem Walzenzapfenlager eine axiale Bewegung zur Schließung des Spaltes durchführen kann, was einen erhöhten Verschleiß mit sich bringt.
Zum Auf- bzw. Abziehen der Lagereinheiten von Walzenzapfenlagern sind aus der Praxis ferner in das Walzenzapfenlager oder eine Lagereinheit eingebaute hydraulische Auf- und Abziehvorrichtungen bekannt, die ständig am Walzenzapfenlager verbleiben und zum Auf- oder Abziehen des Walzenzapfenlagers oder von Lagereinheiten von dem Walzenzapfen mit externen Hydraulikquellen gekoppelt werden. Diese Vorrichtungen zum Auf- und Abziehen der Walzenzapfenlager oder von Lagereinheiten sind jedoch sehr aufwändig und teuer. Ein Nachrüsten bestehender Walzen, die lediglich mechanisch wirkende Muttern zur Sicherung und Festlegung verwenden, mit einer derartigen Vorrichtung zum Auf- und Abziehen, ist nur mit erheblichen, kostenintensiven Änderungen der Walzenzapfen und/oder angepassten hydraulischen Vorrichtungen möglich. Dieses Nachrüsten ist daher nicht rentabel realisierbar.
Weiterhin sind temporär mit der Lagereinheit kuppelbare hydraulische Auf- und Abziehvorrichtungen bekannt. Solch eine Vorrichtung ist zum Beispiel in der WO 2005/021175 A1 beschrieben. Die hieraus bekannte Vorrichtung besteht aus einer Lagereinheit, die ein Einbaustück mit einem darin angeordneten WaI- zenzapfenlager umfasst. Die Lagereinheit ist an einem Zapfen der Stützwalze angeordnet. Ein Spannanker, der sich in axialer Richtung der Walze erstreckt, greift an dem Zapfen an. Auf dem Spannanker ist eine axial verschiebbare Überwurfscheibe gelagert, die sich einerseits an einer auf dem Spannanker schraubbewegbaren Mutter und andererseits an der Lagereinheit abstützt. An der Mutter ist ein hydraulisches Vorspannwerkzeug befestigbar, über welches eine Aufziehkraft zwischen dem Spannanker und der sich an der Lagereinheit abstützenden Überwurfscheibe aufbringbar ist. Zur Montage der Lagereinheit wird mit der Vorrichtung eine definierte Vorspannung auf den Spannanker aufgebracht und anschließend die Überwurfscheibe mithilfe einer Gewindemutter von Hand mechanisch festgezogen. Anschließend wird die Vorrichtung drucklos geschaltet, so dass die Vorspannung des Spannankers über die Gewindemutter auf das Walzenlager oder eine Walzenlagereinheit übertragen wird. Aufgrund der Vorspannung ist die Gewindemutter in gewissem Maße selbsthemmend verdrehgesichert auf dem auf dem Spannanker oder dem Walzenzapfen ausgebildeten Außengewinde befestigt. Unter den Betriebsbedingungen eines Warm- oder Kaltwalzwerkes ist diese Selbsthemmung aber nicht immer ausrei- chend, um ein Lösen der Gewindemutter und damit das Auftreten der oben beschriebenen Problematik zu verhindern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, die die selbsthemmende Verdrehsicherung der ein Walzenzapfenlager in Position haltenden Gewindemutter verbessert.
Bei einem Befestigungssystem der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an der Gewindemutter ein biegebeweglicher Teilabschnitt ausgebildet ist, der relativ zum übrigen Teil der Mutter in eine im anliegenden Gewinde eine zum übrigen Gewindeeingriff der Gewindemutter entgegengesetzt wirkende Flächenpressung erzeugende Position bewegbar, insbesondere verbiegbar, ist.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Gewindemutter mit einem daran angeordneten, aber relativ zur Mutter verbiegbaren und biegebeweglichen Teilabschnitt wird das durch die Gewindemutter insgesamt ausgebildete Innengewinde in zwei Abschnitt unterteilt. Der eine, in der aufgeschraubten Position der Gewindemutter außen auf der dem Walzenzapfenlager abgewandten Seite der Gewindemutter liegende Gewindeteil ist der des biegebeweglichen Teilabschnittes und der andere Teil des Gewindes ist der des übrigen Teiles der Gewindemutter. Bei auf dem Walzenzapfen oder dem Spannanker festgezoge- ner Gewindemutter stehen zunächst beide Gewindeteile der Gewindemutter gleichmäßig und in gleicher Art und Weise im Eingriff mit dem an dem Spannanker oder dem Walzenzapfen ausgebildeten Außengewinde, wobei die ineinander greifenden Flankenseiten der beiden ineinander greifenden Gewinde an einer Seite der Gewindegänge eine Flächenpressung ausbilden. Wenn dann der biegebewegliche Teilabschnitt relativ zum übrigen Teil der Mutter, beispielsweise auf diesen übrigen Teil zubewegt, insbesondere auf diesen Teil zugebogen wird, wird dadurch mit dem Gewindeteilabschnitt dieses Teilabschnittes in dem zugeordneten und anliegenden Teilabschnitt des Außengewindes des Spannankers oder des Walzenzapfens eine solche Relativbewe- gung der einander zugeordneten Gewindegänge ausgeübt, dass in diesem Teilabschnitt nun die zum übrigen Gewindeteil entgegengesetzten Flankenseiten in eine, folglich auch entgegengesetzt wirkende Flächenpressung bewegt werden. Hierdurch wird also quasi ein„Kontermuttereffekt" erzielt, der bei entsprechend fest angezogenem Teilabschnitt zusammen mit dem Reibwert im Gewindeabschnitt des übrigen Teils der Gewindemutter einen dauerhaften Reibschluss bewirkt. Dieses Zusammenwirken der beiden Gewindeabschnittsbereiche der Gewindemutter bewirkt eine sicher dem Lösen der Gewindemutter entgegenwirkende Kraft und Maßnahme aus. Die Gewindemutter ist durch diese Maßnahme dauerhaft selbsthemmend verdrehgesichert ausgebildet. Unter- stützt wird diese Verdrehsicherung bei der vorstehend beschriebenen Montageweise mithilfe einer temporär mit dem Walzenlager kuppelbaren hydraulischen Aufziehvorrichtung dadurch, dass dann der Spannanker unter einer Vorspannung steht, die die Gewindemutter fest an das Walzenzapfenlager oder eine Lagereinheit, insbesondere eine Überwurfscheibe, zieht. Durch die Verbiegung des biegebeweglichen Teilabschnittes relativ zum übrigen Teil der Gewindemutter wird zumindest im Übergangsbereich zwischen diesen beiden Elementen ein Versatz des Innengewindes im Sinne einer Lageveränderung der Steigung des Innengewindes der Gewindemutter bewirkt. Je nach Dickenerstreckung des Teilabschnittes kann die entgegengesetzte flan- kenbelastende Flächenpressung gegebenenfalls auch nur über einen Teil der Längserstreckung des dem Teilabschnitt zuzuordnenden Gewindeteiles vorhanden sein.
Um einen ausreichenden Teil der Gewindegänge der Gewindemutter mit der erfindungsgemäßen entgegengesetzten Flächenpressung beaufschlagen zu können, ist es gemäß Ausgestaltung der Erfindung von Vorteil, wenn der biegebewegliche Teilabschnitt sich über einen Teilumfangsbereich der Mutter erstreckt. Eine besonders vorteilhafte Möglichkeit zur Ausbildung des biegebeweglichen Teilabschnittes besteht gemäß Weiterbildung der Erfindung darin, dass der biegebewegliche Teilabschnitt eine Kreisringsegmentscheibe ist, die durch einen quer, insbesondere senkrecht, zur Mittellängsachse der Gewindemutter ausgebildeten Schlitz vom angrenzenden Bereich der Gewindemutter beabstandet ist. Es lässt sich also der biegebewegliche Teilabschnitt relativ einfach dadurch herstellen, dass in eine Gewindemutter ein senkrechter Schnitt eingebracht und damit über einen Teilumfangsbereich der Gewindemutter eine Scheibe in Form eines Kreisringsegmentes ausgebildet wird, die dann relativ zum übrigen Teil der Gewindemutter verbiegbar ist.
Um überhaupt einen substantiellen Bereich des dem Teilabschnitt zuzuordnenden Innengewindebereiches verschiebbar ausbilden zu können, ist es dabei weiterhin zweckmäßig, wenn sich der Schlitz mindestens bis in die Höhe des auf dem Walzenzapfen oder dem Spannanker ausgebildeten Gewindes er- streckt, was die Erfindung ebenfalls vorsieht. Um aber einen besonders großen Bereich an Gewindegangsfläche mit der entgegengesetzt wirkenden Flächenpressung beaufschlagen zu können, ist es gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung von besonderem Vorteil, wenn sich der Schlitz über den Durchmesser des Walzenzapfens oder des Spannankers hinaus erstreckt.
Besonders vorteilhafte Abmessungen des biegebeweglichen Teilabschnittes liegen gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung dann vor, wenn der biegebewegliche Teilabschnitt eine 5 % bis 30 % der Gesamtlänge der Gewindemutter entsprechende Länge aufweist sowie wenn der biegebewegliche Teilab- schnitt eine Kreisringsegmentscheibe ausbildet, die sich über einen Kreisumfang oder Winkelabschnitt zwischen 180° und 300° bezogen auf den Außendurchmesser der Gewindemutter erstreckt.
Um die Biegebewegung des Teilabschnittes ausführen und eine erfolgte Ver- biegung dann sichern und festhalten zu können, sieht die Erfindung weiterhin vor, dass durch den Teilabschnitt mindestens eine Schraube geführt ist, die in eine fluchtend dazu angeordnete Gewindebohrung im angrenzenden Bereich der Gewindemutter eingreift. Hierbei ist es dann weiterhin von Vorteil, wenn die Schraube, insbesondere durch Verklebung des Gewindes oder mittels einer Drahtsicherung, gegen ein lösendes Verdrehen gesichert ist.
Insbesondere von Vorteil ist die erfindungsgemäße Maßnahme bei einem WaI- zenlager, bei welchem der Spannanker koaxial verdrehgesichert in einem Endbereich des Walzenzapfens angeordnet ist.
Bei einem solchen Walzenzapfenlager ist es für die Wirkung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems dann weiterhin zweckmäßig, wenn zwischen dem Walzenzapfenlager und der Gewindemutter eine axial auf dem Spannanker oder dem Walzenzapfen verschiebbar gelagerte Überwurfscheibe angeordnet ist, was die Erfindung ebenfalls vorsieht.
Unterstützt wird die vorstehend beschriebene Wirkung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems bei einer Ausgestaltung der Erfindung weiterhin dadurch, dass sich die Überwurfscheibe durch eine vom Spannanker ausgeübte Vorspannkraft unterstützt gegen das Walzenzapfenlager einerseits und die Gewindemutter andererseits abstützt.
Für die Wirkung des Befestigungssystems ist es weiterhin zweckmäßig, wenn der Teilabschnitt auf der dem Walzenzapfenlager abgewandten Seite der Gewindemutter ausgebildet ist.
Schließlich sieht die Erfindung auch noch vor, dass der Walzenzapfen Bestandteil einer Stützwalze ist, da das erfindungsgemäße Befestigungssystem sich insbesondere bei Walzenlagern von Stützwalzen von Warm- oder Kaltwalzwerken verwenden lässt.
Sollte ein Walzenzapfenlager in einer anderen Art einer Maschine eingesetzt werden, die ebenfalls gleiche Merkmale aufweist, so ist die Erfindung ebenfalls anwendbar.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die dazugehörige Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in
Fig. 1 in schematischer Querschnittsansicht ein mit dem erfindungsgemäßen Befestigungssystem ausgestattetes Walzenlager,
Fig. 2 in schematischer Querschnittsansicht eine Spannanker mit Ge- windemutter zur Erläuterung der Wirkung eines biegebeweglich ausgebildeten Teilabschnittes der Gewindemutter und in Fig. 3 in schematischer Darstellung eine Schnittansicht durch einen die
Gewindemutter aufteilenden Schlitz.
Aus der Fig. 1 ist ein Walzenzapfen 1 einer Stützwalze eines Warm- oder KaIt- Walzwerkes oder einer anderen Anwendung eines Walzenzapfenlagers ersichtlich. Auf dem Walzenzapfen 1 ist ein Einbaustück 4 des Walzenlagers mit einer Zapfenbuchse 2 einer Lagereinheit 3 aufgezogen. In seinem außenseitigen Endbereich weist der Walzenzapfen 1 eine zentrische, axial verlaufende Bohrung mit Innengewinde auf, in welche ein Spannanker 5 verdrehfest mit einem ersten Außengewinde verschraubt ist. Dabei kann, insbesondere bei aus Gusswerkstoff bestehenden Walzenzapfen 1 , die Fehlerstellen aufweisen können, ein Spezialgewinde zum Einsatz kommen, durch welches eine gleichmäßige Aufteilung der Zugkräfte auf die einzelnen Gewindegänge erreicht wird. Auf dem Spannanker 5 ist eine topfförmig ausgebildete Überwurfscheibe 6 drehbar und axial verschiebbar angeordnet, wobei sich der Rand 7 der topfför- migen Überwurfscheibe 6 an einem Walzenzapfenlager 8, hier einem Axialdrucklager, der Lagereinheit 3 abstützt. An einem aus dem Walzenzapfen 1 herausragenden Ende des Spannankers 5 weist dieser ein zweites Außengewinde 15 auf, auf welches eine Gewindemutter 9 mit ihrem Innengewinde 16 aufgeschraubt ist.
Die Gewindemutter 9 weist einen kreisringförmigen Querschnitt und ein Innengewinde 16 auf. Durch einen Schlitz 11 oder Einschnitt ist die Gewindemutter 9 in einen biegebeweglichen Teilabschnitt 9a und einen übrigen Teil 9b unterteilt. Der biegebewegliche Teilabschnitt 9a der Gewindemutter 9, der in dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Einbauzustand am außenseitigen Ende des Spannankers 5 angeordnet ist, ist durch den Schlitz 11 oder den Einschnitt im Bereich des Schlitzes 11 von dem übrigen Teil 9b beabstandet ausgebildet. Der Schlitz 11 oder Einschnitt ist weiterhin in einem solchen Bereich zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Mittellängsachse der Gewindemutter 9 ausgebildet und ausgeführt, dass sich der biegebewegliche Teilabschnitt 9a über einen Teilumfangsbereich der Gewindemutter 9 in Form einer Kreisringsegmentscheibe erstreckt. Der Schütz 11 oder der Einschnitt ist dabei zumindest bis in die Höhe des auf dem Spannanker 5 ausgebildeten und mit der Gewindemutter 9 in Eingriff stehenden Außengewindes 15, vorteilhafterweise aber wie aus Fig. 1 ersichtlich in einer solchen Länge ausgeführt, dass er sich über den gesamten Durchmesser des Spannankers 5 im Bereich des mit der Gewindemutter 9 in Eingriff stehenden Außengewindes 15 erstreckt. Wie aus Fig. 1 und Fig. 3 ersichtlich, verbleibt beim dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich ein Kreisringsegmentteilbereich 9c, über welchen der Teilabschnitt 9a weiterhin mit dem übrigen Teil 9b der Gewindemutter 9 verbunden bleibt. Dieser Kreisringseg- mentteilabschnitt bildet dann quasi das Gegenlager aus, um welches der Teilabschnitt 9a zur Ausübung der nachstehend noch beschriebenen erfinderischen Flächenpressung verbiegbar ist. Der Schlitz 11 oder Einschnitt erstreckt sich also folglich über einen solchen Teil des Durchmessers der Gewindemutter 9, dass noch das Verbindungsstück 9c zwischen dem Teilabschnitt 9a und dem übrigen Teil 9b der Gewindemutter verbleibt. Hierbei ist die Bemaßung und Dimensionierung des Verbindungsstückes 9c derart, dass der dadurch ausgebildete Materialbereich genügend Festigkeit aufweist, um die bei der Verbiegung des Teilabschnittes 9a auftretenden Biegespannungen auszuhalten und aufzunehmen. Der biegebewegliche Teilabschnitt 9a erstreckt sich über eine Länge, die zwischen 5 % und 30 % der Gesamtlänge bzw. Tiefe der Gewindemutter 9 beträgt. Der Schlitz 11 oder Einschnitt ist in solch einer Länge oder Tiefe ausgeführt, dass dadurch ein Teilumfangsbereich der Gewindemutter 9 als den biegebeweglichen Teilabschnitt 9a ausbildende Kreisringsegmentscheibe abgetrennt ist, die sich über einen Kreisumfang zwischen 180° und ca. 300° bezogen auf den Außendurchmesser der Gewindemutter 9 erstreckt (vergl. Fig. 3). Die Breite des Schlitzes 11 oder Einschnittes ist konstant und beträgt beispielsweise zwischen 5 und 25 mm. Der Schlitz 11 wird beispielsweise mittels einer Säge, Fräse oder einem Laser gefertigt. In der Fig. 3 ist ein Schnitt durch einen Schlitz 11 als Teildarstellung einer Aufsicht auf einen Teilabschnitt 9b dargestellt. Die an dem Schlitz 11 anliegende Fläche ist breit schraffiert dargestellt und die Schnittfläche durch das Verbindungsstück 9c ist eng schraffiert dargestellt. Der Schlitz 11 erstreckt sich über einen Kreisumfang oder Winkelabschnitt von 300° bezogen auf den Außendurchmesser der Gewindemutter 9. Das verbleibende Verbindungsstück erstreckt sich über einen Kreisumfang oder Winkelabschnitt von insgesamt 60°, und zwar gleichmäßig um jeweils 30°beidseitig einer durch den Mittelpunkt 17 führenden Hauptachse 18, jeweils bezogen auf den Außendurchmesser der Gewindemutter 9. Fertigungstechnisch wird längs der das Verbindungsstück 9c begrenzenden, strichpunktiert gezeichneten Linie 19 zunächst eine Bohrung in die Gewindemutter 9 eingebracht, bevor dann genau bis zu dieser Bohrung der Schlitz 11 in die Gewindemutter 9 eingeschnitten wird.
In dem biegebeweglichen Teilabschnitt 9a sind parallel zur Mittellängsachse der Gewindemutter 9 ausgerichtete Durchgangsbohrungen 13 ausgebildet, in deren fluchtender Verlängerung im dazu gegenüberliegenden Bereich des übrigen Teiles 9b der Gewindemutter 9 Bohrungen 14 mit Innengewinde ausgebildet sind. Durch jede Durchgangsbohrung 13 ist jeweils eine einen Schraubkopf aufweisende Schraube 12 geführt und in der zugeordneten Bohrung 14 eingedreht. Die Anzahl an Schrauben 12 hängt davon ab, über welchen Teilum- fangsbereich der Gewindemutter 9 sich der Teilabschnitt 9a erstreckt.
Die Fig. 1 zeigt weiterhin eine Abdeckung 10, die den Zapfenbereich der Lagereinheit 3 während des Betriebs schützt und die für ein Auf- oder Abziehen der Lagereinheit 3 vom Walzenzapfen 1 abnehmbar oder schwenkbar gelagert ist.
Der Gewindemutter 9 ist ein hydraulisches Vorspannwerkzeug, wie es beispielsweise in der WO 2005/021175 A1 beschrieben ist, temporär zuordenbar. Dieses Vorspannwerkzeug arbeitet wie folgt: Das Vorspannwerkzeug stützt sich an dem Spannanker 5 ab und bewegt die Überwurfscheibe 6 gegen das WaI- zenzapfenlager 8. Dabei wird die Zapfenbuchse 2 auf den Zapfen 1 aufgeschoben. Sitzt die Zapfenbuchse 2 fest auf dem Walzenzapfen 1 , so wird noch wei- ter Druck auf das Vorspannwerkzeug gegeben, so dass sich der Spannanker elastisch dehnt. Nach Erreichen einer vorgegebenen elastischen Dehnung wird die Gewindemutter 9 von Hand gegen die Überwurfscheibe 6 angestellt. Nachdem der Hydraulikdruck vom Vorspannwerkzeug abgeschaltet worden ist, zieht der mit dem Walzenzapfen 1 fest, insbesondere verdrehfest, verbundene Spannanker 5 über die Gewindemutter 9 und die Überwurfscheibe 6 das Walzenzapfenlager 8 mit der entsprechend eingestellten elastischen Vorspannung des Spannankers 5 auf den Walzenzapfen 1. Das Vorspannwerkzeug wird abgenommen und die Schrauben 12 werden derart angezogen, dass der biegebewegliche Teilabschnitt 9a auf den beabstandet gegenüberliegenden übrigen Teil 9b der Gewindemutter 9 zubewegt und dabei um ein gewisses Maß verbogen wird. Hierbei entsteht dann die entgegengesetzt wirkende Flächenpressung in dem dem Teilabschnitt 9a zugeordneten Bereich der Gewinde 15 und 16.
Die hierdurch bewirkte verdrehsichere Anordnung der Gewindemutter 9 auf dem Außengewinde des Spannankers 5 mittels einer einen dauerhaften Reib- schluss bewirkenden Flächenpressung umfasst somit zwei Wirkungsweisen. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, presst der vorgespannte Spannanker 5 die Gewindemutter 9 gegen die Überwurfscheibe 6, wodurch sich die Flanken 15a des Außengewindes 15 des Spannankers 5 und die Flanken 16a des Innenge- windes 16 der Gewindemutter 9 im übrigen Teil 9b in einer einen Reibschluss bewirkenden Flächenpressung aneinander anlegen. Im Gegensatz dazu wird durch die Bewegung des biegebeweglichen Teilabschnittes 9a auf den übrigen Teil 9b der Gewindemutter 9 zu, in dem dem Teilabschnitt 9a zugeordneten Gewindeteilbereich der konischen Gewinde 15, 16 eine Flächenpressung der jeweils anderen Seiten der Flanken eines Gewindeganges, nämlich der Flanken 15b des Außengewindes 15 des Spannankers 5 und der Flanken 16b des Innengewindes 16 der Gewindemutter 9 im Teilabschnitt 9a bewirkt. Damit ist an der Gewindemutter 9 ein biegebeweglicher Teilabschnitt 9a ausgebildet, der relativ zum übrigen Teil 9b der Gewindemutter 9 in eine im anliegenden Gewin- de eine zum übrigen Gewindeeingriff der Gewindemutter 9 entgegengesetzt wirkende Flächenpressung (15b, 16b) erzeugende Position bewegbar, insbe- sondere verbiegbar ist. Hierdurch ist die Gewindemutter 9 über die Gewindegänge der miteinander in Eingriff stehenden Gewindeflanken 15a, 16a einerseits und 15b, 16b andererseits fest auf dem Spannanker 5 eingespannt und gegen Verdrehen gesichert festgelegt. Die jeweils eine Flächenpressung mit Reibschluss ausbildenden Bereiche der ineinander in Eingriff stehenden Ge- windegänge sind in der Fig. 2 fett eingezeichnet.
Um den biegebeweglichen Teilabschnitt 9a in der die Flächenpressung bewirkenden Verbiegeposition zu sichern, werden die Schrauben 12 mittels Klebstoff in der jeweiligen Bohrung 14 oder durch Draht gegen Verdrehen gesichert. Während des Anziehens der Schrauben 12 besteht weder die Gefahr des Ver- drehens der bereits mit Vorspannung auf dem Spannanker 5 gehaltenen Gewindemutter 9 noch ist ein solches Verdrehen zum Ermöglichen des Einschrau- bens der Schrauben 12 notwendig. Zur Demontage des Walzenzapfenlagers oder der Lagereinheit 3 werden die Schrauben 12 gelöst, wird der Spannanker 5 mit Hilfe des Vorspannwerkzeuges wieder gespannt und wird dann die Gewindemutter 9 gelöst und abgenommen. Die Hydraulikeinheit wird dann drucklos geschaltet und zum Abziehen des Walzenzapfenlagers oder der Lagereinheit umfunktioniert.

Claims

Patentansprüche:
1. Befestigungssystem eines Walzenlagers umfassend eine Lagereinheit (3) mit einem darin in einem Walzenzapfenlager (8) gelagerten Walzen- zapfen (1) und eine in ein am Walzenzapfen (1 ) oder einem darin befestigten Spannanker (5) ausgebildetes Gewinde eingreifende und die Lagereinheit (3) auf dem Walzenzapfen (1) festlegende Gewindemutter (9) dadurch gekennzeichnet,
dass an der Gewindemutter (9) ein biegebeweglicher Teilabschnitt (9a) ausgebildet ist, der relativ zum übrigen Teil (9b) der Gewindemutter (9) in eine im anliegenden Gewinde eine zum übrigen Gewindeeingriff der Gewindemutter (9) entgegengesetzt wirkende Flächenpressung (15b, 16b) erzeugende Position bewegbar, insbesondere verbiegbar, ist.
2. Befestigungssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der biegebewegliche Teilabschnitt (9a) sich über einen Teilumfangsbe- reich der Gewindemutter (9) erstreckt.
3. Befestigungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der biegebewegliche Teilabschnitt (9a) eine Kreisringsegmentscheibe ist, die durch einen quer, insbesondere senkrecht, zur Mittellängsachse der Gewindemutter ausgebildeten Schlitz (11) vom angrenzenden Bereich der Gewindemutter (9) beabstandet ist.
4. Befestigungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Schlitz (11) mindestens bis in die Höhe des auf dem Walzenzapfen (1 ) oder dem Spannanker (5) ausgebildeten Gewindes erstreckt.
5. Befestigungssystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Schlitz (11) über den Durchmesser des Walzenzapfens (1) oder des Spannankers (5) hinaus erstreckt.
6. Befestigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der biegebewegliche Teilabschnitt (9a) eine 5 % bis 30 % der Gesamtlänge der Gewindemutter (9) entsprechende Länge aufweist.
7. Befestigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der biegebewegliche Teilabschnitt (9a) eine Kreisringsegmentscheibe ausbildet, die sich über einen Kreisumfang oder Winkelabschnitt zwischen 180° und 300° bezogen auf den Außen- durchmesser der Gewindemutter (9) erstreckt.
8. Befestigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Teilabschnitt (9a) mindestens eine Schraube (12) geführt ist, die in eine fluchtend dazu angeordnete Gewindebohrung (14) im angrenzenden Bereich der Gewindemutter (9) eingreift.
9. Befestigungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (12), insbesondere durch Verklebung des Gewindes oder mit- tels einer Drahtsicherung, gegen ein lösendes Verdrehen gesichert ist.
10. Befestigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannanker (5) koaxial verdrehgesichert in einem Endbereich des Walzenzapfens (1) angeordnet ist.
11. Befestigungssystem nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Walzenzapfenlager (8) und der Gewindemutter (9) eine axial auf dem Spannanker (5) oder dem Walzenzapfen (1) verschiebbar gelagerte Überwurfscheibe (6) angeordnet ist.
12. Befestigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Überwurfscheibe (6) durch eine vom Spannanker (5) ausgeübte Vorspannkraft unterstützt gegen das Walzenzapfenlager (8) einerseits und die Gewindemutter (9) andererseits abstützt.
13. Befestigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilabschnitt (9a) auf der dem Walzenzapfenlager (8) abgewandten Seite der Gewindemutter (9) ausgebildet ist.
14. Befestigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenzapfen (1) Bestandteil einer Stützwalze oder dergleichen ist.
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