DE1503110A1

DE1503110A1 - Schnell wechselbares Walzenlager

Info

Publication number: DE1503110A1
Application number: DE19651503110
Authority: DE
Inventors: Cook William John
Original assignee: United Engineering and Foundry Co
Current assignee: United Engineering and Foundry Co
Priority date: 1964-10-27
Filing date: 1965-10-21
Publication date: 1970-02-26
Also published as: GB1121066A; US3361498A

Description

PATENTINGENIEURE F. W. HEMMERICH ■ O ER ρ ftf 1 I t f ItI Π I TTT 20322

United Engineeri.u_f; and Foundry Üornp., Pittsburgh, PA, USA

!Schnell weohselbares Walzenlager

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Lager sowie spezieller eine lageranordnung, bei der das Lager schnell von seinem ötätzzapfen abgezogen weraen kann.

Obwohl viele andere Anwendungsmöglichkeiten vorhanden sind, . ä ist zum Zwecke aer Beschreibung der Erfindung deren Verwendung in Verbindung mit Lagei'n dargestellt wie sie aur Abstützung einer Walze im Y/alzwerk gebrächlich sind .Waisen im Walswerk sind normalerweise durch Wälzlager abgestützt, wobei der innere Laufring des Lagers, das kegelig sein kann, auf den Zapfen der Walze aufgeschrumpft oder aufgepreßt ist. Diese Konstruktion bietet Schwierigkeiten beim Auswechseln der Lager und/oder V/alaen in Anbetracht des festgepre3ten Sitzes zwischen dem Lager und dem Zapfen der Walze.

Bisherige Versuche, eine Vorrichtung zum schnellen und reibungslosen Ausbau des Lagers vom Zapfen au schaffen, sind dargestellt in US-Patent Ur. 2,564,670, erteilt an A.S. Bratt ( am 21. August 195>1, US-Patent Nr. 2.817.142, erteilt an B.Gr. Boden et al am 24. Dezember 1957 sowie Ud-Patent Nr. 2.930474, erteilt an ü.ü. tfargan an 18. April I96I. Diese Patente befassen sich mit der Idee des Eluführens eines Mediums unter Druck wie beispielsweise einer Flüssigkeit zwischen die sich berührenden Oberflächen des Lagers und des Y/alzenzapfens, so daß der metallische Kontakt ir.visehen diesen Elementen über zumindest einen merklichen i'eil der sich berührenden Oberfläche gelöst wird, wodurch dag Lager leicht und schnell mit Bezug auf den Zapfen der 'Jalse fcewegt werden kann. Bei diesen Patenten wird Flüssigkeit unter Druck den sich berührenden Oberflächen des Lagers des Walzenaapfens

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durch. Kanäle augefährt, die im Inneren des iapfens au3,ebildet sind.

Eine solche Anordnung zur Zuführung der Druckflüssigkeit ist bei einer Reihe von Anwendungeformen durchaus zulässig. Hei bestimmten Arten .von Walzwerken jedoch, wo die Y/alaen über deiir Normaldruck, zusätzlichen Drücken ausgesetzt sind wie beispielsweise das Auferlegen von Biegeniomenten zur Steuerung der Balligkeit der Walzen rufen die im Waisenzapfen ausgebildeten Innenkanäle ernsthafte Probleme -hinsichtlich der Belastungskonzentrationen hervor. Aus diesem Grrunde ist die Festigkeit der Walzenzapfen ein äußerst kritischer Faktor, und man muß daher dringend nach einer Anordnung suchen, bei der diese Kanäle wie beispielsv/eise horizontale und radiale Bohrungen in den Walzenzapfen,wie in den vorgenannten Patenten dargestellt, entfallen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, in Verbindung mit einem Lager, das ein rotierendes Element abstützt, eine druckausübende Vorrichtung zu schaffen, die mit einem anderen Element als das Lager in Berührung korken kann, um auf das Lager relativ zu dem rotierenden Element einen solchen Druck auszuüben, da3 dessen Abziehen aavori erleichtert wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung eines druc^ausübenden Elementes als fest zur Lagereinheit zugehöriger Teil wie beispielsv/eise einer hydraulischen Kolben-Zylindereinheit die von dem von dem Lager abgestützten Element getragen wird und die so angeordnet ist, daß ein Teil des Lagers so erfaßt wird, daß es nach Einschalten einen Druck auf das Lager relativ zu den abstützenden Element ausübt.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, daß in Kombi-

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nation mit einem Lager, wie es beis^ieliiwei^t bei einem Walzwerk verwendet v/ird, eine Vorrichtung ~u schaffen, durch weleLe das Lager relativ k'ui.; Japfun der V/alze bewegt wird, wobei die Vorrichtung aus eiiier IColben-Zylindereinheit besteht, wobei der Zylinder ein Eleuent umfaßt, das mit dem Lager in Kontakt kommen kann und welches die auf die WaIae des Lagere aufgebrachten iucialkräfte überträgt.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, daß in Kombination mit einem Kegelrollenlager zur Aufnahme der ä Axial- und Hadiallast eine Vorrichtung geschaffen wird, durch welche das Lager relativ zu dem von diesem abgestützten rotierenden Element bewegt wird, wobei diese Vorrichtung aus einem Ring besteht, der zwischen dem Lager und dem Teil des von dem Lager abgestützten rotierenden Elementes angeordnet ist, wobei der genannte Hing eine Höhlung aufweist, in der ein Kolben Aufnahme findet, wo"bei ein Ende des Kolbens das von dem Lager abgestützte Element erfaßt, eine Vorrichtung zur Druck-Flüasigkeitsübertragung zu dem genannten Kolben, so daß der genannte Hing relativ zu dem genannten Element verschoben wird und das genannte Lager zu einer Bewegung relativ zu dem genajmten Element veranlaßt wird, wobei der genannte Hing so konstruiert und relativ zu j dem genannten Element und dem genannten Lager angeordnet ist, daß die Axialkräfte, die in dem Element bei normaler Drehung des genannten Elementes erzeugt werden, auf das Läger übertragen werden.

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Diese Aufgaben sowie weitere Ziele werden im laufe der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung deutlicher.

Figur 1 ist ein Querschnitt durch eine Lager-Einbau-Einheit, wie sie bei Walzwerken verwendet wird.

Um im einzelnen die in Figur 1 dargestellten Elemente zu beschreiben1 sei darauf hingewiesen, daß das hier dargestellte Lager den unterschiedlichen handelsüblichen Lagern ähnlich ist,, wie beispielsweise Lager, die von der Timken Roller Bearing Company unter der Nr. I¹QIT hergestellt und im "The Timken Engineering Journal" copyright 1963, Seite A.-19t beschrieben sind.

Figur 1 zeigt eine Walzwerkswalsse 10, wobei dessen wesentliche Teile aus einem abgeschrägten Zapfenteil 11 und einem Walzteil 12 bestehen. Das unde der Walze 10 findet Aufnahme in einem der beiden Ständer 13, wobei nur ein Teil des einen Ständers in der Zeichnung dargestellt ist. Die Walze selbst ist drehbar in einem Einbaustück 14 gelagert, das seinerseits ein Lager 15 aufnimmt, in welchem der Zapfen 11 der Walze 10 aufgenommen und gelagert ist. Das Lager 15 hat einen inneren Laufring 16, dessen innere Oberfläche eine Abschrägung aufweist, die der Abschrägung des Zapfens 11 entspricht. Das illustrierte Lager 15 ist ein Vierrollen-Lager, deren Rollen mit 17 gekennzeichnet sind und die im inneren Laufring 16 einerseits und im äußeren Laufring 18 andererseits liegenj der äußere Laufring ist in gewöhnlicher Weise mit dem Einbaustück H verriegelt. Wie auf der rechten Seite der Figur 1 dargestellt, ist das Lager am Außenende der Walze 10 durch einen Ring gehalten, von dem nur ein Teil gezeigt ist. Eine vollständige Illustrierung der gesamten Walzeneinbaueinheit unter

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Einschluß des Ringes 19 findet sich in US-Patent Nr. 1,824,002, das an 22. September 1931 B.J.I. 7/eckstein erteilt wurde.

Bezüglich des inneren Endes des Lagers 15 kann man feststellen, daß der Walzballen 12 mit einem Hohlraum 20 versehen ist und daß zwischen der vertikalen Fläche des WaIzballens 12,dem Lager 15 und Einbaustück 14 eine Öffnung 21 vorhanden ist. Innerhalb dieser öffnung ist ein ringförmig ausgebildetes Element 22 vorhanden, dessen linke Seite mit einem Kragen versehen ist (23), der in den Hohlraum 20 des Walzballens 12 paßt. Das entgegengesetzte Ende des Ringes ist mit einem Vorsprung 23a versehen, welcher sich gegen die innere Lauffläche 16 des Lagers 15 abstützt. Direkt am Oberteil des Ringes 22 ist an diesem befestigt ein Dichtungsring 24, der mit dem Einbaustück 14 in Kontakt steht. Weiter ist am Oberteil des Ringes 22, wie in der Zeichnung dargestellt, ein vertikaler Durchgang 25 vorhanden, der mit der horizontal ausgebildeten Höhlung 26 kommuniziert, die in Richtung des Walzballena 12 verläuft. Innerhalb des Hohlraums ist ein Kolben 27 vorhanden, dessen äußere Fläche den Walzenkörper 12 berührt. An der unteren Seite des Kolbens 27 ist ein Schlitz 28, der cLas obere Ende einer Stellschraube 29 aufnimmt, die in einerRewindebohrung 31 sitzt, die sich im Ring 22 befindet. Die Stellsehraube 29 dient dazu zu verhindern, daß der Kolben 27 aus dem Ring während des Zusammenbaus herausfällt.

An dieser Stelle sollte darauf hingewiesen werden, daß der Ring 22 zwei grundlegende Punktionen besitzt. Die erste Punktion ist, daß er als Axialring zur Übertragung der Axialbelastung vom Walzenkörper 12 auf das Rollenlager 15 dient. Die zweite Funktion liegt darin, daß er als Zylinder einer Kolben-Zylinder-Einheit dient, wobei bei Beaufschlagung

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mit Flüssigkeit wie beispielsweise υΐ oder Fett auf den Kanal 25 der Kolben 27, der durch den Walzenkörper 12 gehalten wird, bewirkt, daö Hing 22 selbst als bewegliches Element wirkt und eine Kraft auf den inneren Laufring 16 des Lagers 15 aufbringt. Wenn dies geschieht unter der Annahme, deS der Hing 19 entfernt worden-ist» v/ird das Lager 15 axial relativ zum Zapfen 11 der Walze 10 verschoben und zwar um einen ausreichenden Weg, um den Preßsitz zu lockern, der zwischen dem Lager und dem Zapfen vorhanden ist, wonach das Lager mit Leichtigkeit entfernt werden kann.

Obwohl die Erfinaun-g in Verbindung -lit einem Lager sowie speziell mit einem VZaIzIa₀er dargestellt ist, sei darauf hingewiesen, da.3 die Erfindung auch auf anderen- Gebieten Anwendung finden kann, auf denen die Notwendigkeit besteht, ein Element relativ zu einem zweiten Element zu bewegen.

Gemäß aen Bestiamußgen der Patentstatuten wurde das Prinzip und die Betriebsweise der Erfindung erklärt und das illustriert und beschrieben, was für deren beste Ausbildungsform gehalten wird. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daS innerhalb des Hahmens der anliegenden Ansprüche die Erfindung, in anderer Weise in die Praxis umgesetzt werden kann als dies hier spezifisch illustriert und besehrieben ist.

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Claims

United Engineering ana Foundry Pomp., Pittsburgh, PA, USA
Patentansprüche
! 1.
Eine Vorrichtung zur Verwendung in Verbindung mit einem Lager, das drehbar einen Zapfen eines drehbaren Elementes wie beispielsweise eine Walzwerkswalze abstutzen kann» eine EoIben-Cylindereinheit, die zwischen dem Ballenteil des genannten Elementes und dem angrenzenden Teil des genannten Lagers angeordnet ist, wobei das Zylinderölement der genannten Kolben-Zylindereinheit das Lager erfaßt und der Kolben sich am Ballen des genannten Elementes abstützt, sowie einen Kanal in der genannten Einheit für die Zuführung von Druckflüssigkeit zu der genannten Einheit, wodurch das genannte Zylinderlement in Richtung auf das Lager gedruckt wird und dieses axial vom Zapfen des genannten Elementes löst.
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Eine Vorrichtung zur Verwendung in Verbindung mit einem Kegelrollenlager aur Aufnahme von Axial- und Radialbelastungen, eine Vorrichtung zur Bewegung des Lagers, relativ zu dem von dieser abgestützten rotierenden Element, wobei diese Vorrichtung aus einem Ring besteht, der zwischen dem Lager und einem Teil des von dem Lager ■ abgestützten drehbaren Elementes angeordnet ist, wobei der genannte Ring einen Hohlraum besitzt, in welchem ein Kolben aufgenommen ist, wobei ein Ende des Kolbens das von dem Lager abgestützte Element erfaßt, eine Vorrichtung zum Transport einer Druckflüssigkeit zu dem genannten Kolben, so daß der genannte Ring relativ zu dein genannten Element verschoben wird und das genannte Lager sich relativ zu deia genannten Element bewegt, wobei der genannte Ring so konstruiert und relativ zu dem genannten Element und dem genannten Lager so angeordnet ist, daß die in den Elementen erzeugten Axialkräfte bei normaler Jrehung des genannten Elementes auf das La.:-;!- übertragen werde;;.

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