DE943870C

DE943870C - Axiallagerung fuer vertikal angeordnete Wellen

Info

Publication number: DE943870C
Application number: DED15419A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Bandmann
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1953-07-05
Filing date: 1953-07-05
Publication date: 1956-06-01

Description

Axiallagerung für vertikal angeordnete Wellen Die Erfindung betrifft eine Axiallagerung für Wellen, die radial durch Halslager geführt werden. Sie ist für vertikal angeordnete Wellen bestimmt, auf die durch die Art des Antriebes oder auch durch sonstige betriebliche Umstände Kipp- und/oder Querkräfte ausgeübt werden. Dieses trifft vielfach bei Vertikalwellen zu, wie sie beispielsweise in Walzwerksanlagen bei vertikal angetriebenen Walzgerüsten, Vertikalkammwalzgerüsten u. dgl. verwendet werden. Bei derartigen Wellen, die verhältnismäßig große Durchmesser haben.und große Kräfte übertragen müssen, benötigen die Wellen ein gewisses Spiel in den Halslagern, welche die radiale Führung der Wellen übernehmen. Die Art der Kraftübertragung oder sonstige betriebliche Umstände verursachen dabei ein Kippen und/oder seitliches Versetzen der Wellen gegenüber den Halslagermitten. Es kommen dabei Bewegungen bis zu einigen Zehntelmillimetern vor.
Die für die Aufnahme der Axialkräfte notwendige Axiallagerung bei vertikaler Anordnung der Wellen ist bei der bisher bekannten Bauweise derartiger Axiallagerungen nicht in der Lage, die auftretenden Lageveränderungen der Welle mitzumachen, so daß die Axiallager einseitig belastet und vorzeitig zerstört werden. Die bekannten sphärisch ausgebildeten Axiallager, beispielsweise Scheibentonnenlager, können eine Kippbewegung nur dann einwandfrei aufnehmen, wenn die Lagermitte mit dem Kippunkt zusammenfällt. Es ist aber in den wenigsten praktischen Fällen möglich, diese Bedingung zu erfüllen, es sei denn, es würde für jeden. Fall ein Sonderlager angefertigt, so daß die Vorteile der Serienfertigung aufgegeben werden. Die bekannten plan ausgebildeten Lager, beispielsweise Segmentdrucklager, können nur ein seitliches Versetzen der Welle ausgleichen, nicht jedoch ihr Kippen.
Es ist ein sphärisches Lager bekannt, dem ein Kugellängslager mit einer Pendelstütze zugeordnet ist, um Axialkräfte aufnehmen zu können. Dieses Lager ist jedoch nicht in der Lage, Querbewegungen zur Längsachse auszuführen. Die Welle kann nicht durch das Lager hindurchgeführt werden. Die Abstützung ist nur als Kopflager zu gebrauchen.
Ein bekanntes Stützkugellager verwendet eine Platte mit Kugelballen, die wohl eine genaue Einstellung bei der Montage erlaubt, jedoch keine laufende Einstellung während des Betriebes, oder aber es muß eine bedeutende einseitige Überbelastung auftreten, um in der Kugelpfanne die Reibung der Ruhe zu überwinden.
Die Erfindung geht aus von einer Axiallagerung für vertikal angeordnete Wellen, die radial durch Halslager geführt. werden und auf die durch die Art des Antriebes oder durch sonstige betriebliche Umstände Kipp- und/oder Querkräfte ausgeübt werden. Nach der Erfindung wird vorgeschlagen, ein sphärisches axiales Wälzlager mit einem planen axialen Wälzlager zu vereinigen, so daß die durch Kippen gegenüber der Vertikalen auftretende Auswinkelung der Welle von dem sphärischen Lager und die Seitenversetzung der Welle von dem Planlager aufgenommen werden. Hierdurch ergibt sich eine einfache und zweckmäßige Bauform, die sich automatisch allen im Betrieb vorkommenden Lageveränderungen anpaßt, so daß -Überbelastungen einzelner Lagerteile und dadurch ein vorzeitiger Verschleiß bzw. Zerstörungen vermieden werden.
Zweckmäßig wird als sphärisches Lager ein Scheibentonnenlager und als Planlager ein Kegelrollenlager verwendet. Dabei ist vorteilhafterweise der untere Laufring des Scheibentonnenlagers als oberer Laufring des Kegelrollenlagers ausgebildet, während dessen unterer Laufring aus einer Planscheibe besteht.
Das Planlager gleicht die Seitenversetzung aus, so daß beim seitlichen Versetzen die Lagermitten und die Wellenmitte in einer Linie verbleiben. Beim Kippen bzw. Auswinkeln der Wellenmitte um einen Kippunkt außerhalb der Mitte des. sphärischen Lagers gleicht das Planlager ebenfalls die Seitenversetzung der Wellenmitte aus, während sich das sphärische Lager auf die neue Richtung der Wellenmitte ausrichtet. Der - Mittelpunkt des sphärischen Lagers steht immer senkrecht über dem Mittelpunkt des Planlagers, so daß alle Lagerteile gleichmäßig belastet bleiben, unabhängig von der jeweiligen Lage der Welle zu den Halslagermitten. -In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung schematisch dargestellt. Es wurde eine Anordnung gewählt, die bei Vertikalkammwalzgerüsten in Frage kommt. Zur besseren Verdeutlichung der verschiedenen Stellungen der Lagerteile wurde die erfindungsgemäße Axiallagerung übertrieben weit von den Halslagern eingezeichnet und die Spiele der Halslager entsprechend übertrieben groß dargestellt.
Mit 1 ist die Vertikalwelle bezeichnet, die radial von den Halslagern 2 und 3 geführt wird. Der Antrieb erfolgt über ein Zahnräderpaar 4 und 5.
Mit 6 ist der obere Laufring und mit 7 der untere Laufring eines sphärischen Lagers bezeichnet, zwischen denen die Wälzkörper 8 (Tonnenrollen) laufen. Der untere Laufring 7 des sphärischen Lagers ist als oberer Laufring eines Planlagers bezeichnet, dessen untere -Planscheibe das Bezugszeichen 9 und dessen Wälzlager (Kegelrollen) das Bezugszeichen Io tragen.
Die Wellenmitten in den verschiedenen Lagen, bedingt durch das Spiel in den Halslagern :2 und 3, sowie die zu übertragenden Antriebs- oder sonstigen Betriebskräfte sind mit MW r, MW II, MW III eingezeichnet. Die entsprechenden Lagen der Mitte des sphärischen Lagers sind mit MS I, MS II, MS III und die des Planlagers mit MP I, MP II, MP III kenntlich gemacht. Der Kippunkt der Welle 1 ist entsprechend mit K I, K II, K III eingetragen.
Die Stellung der einzelnen Lagerteile und der Welle entsprechend I ist ausgezogen, entsprechend II strichpunktiert und entsprechend III gestrichelt eingezeichnet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Axiallagerung für vertikal angeordnete Wellen, die radial durch Halslager geführt werden und auf die durch die Art des Antriebes oder durch sonstige betriebliche Umstände Kipp-und/oder Querkräfte ausgeübt werden, gekennzeichnet durch die Vereinigung eines sphärischen axialen Wälzlagers (6, 7, 8) mit einem planen axialen Wälzlager (7, 9, 1o), so daß die durch Kippen gegenüber der Vertikalen auftretende Auswinkelung der Welle (1) von dem sphärischen Lager und die Seitenversetzung der Welle (1) von- dem Planlager aufgenommen werden.
2. Axiallagerung nach Anspruch 1 mit Scheibentonnenlager als sphärisches Lager und Kegelrollenlager als Planlager.
3. Axiallagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Laufring (7) des Scheibentonnenlagers als oberer Laufring des Kegelrollenlagers ausgebildet ist und daß dessen unterer Laufring aus einer Planscheibe (9) besteht. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 708 935, 622 281, 178 377; britische Patentschrift Nr. 545 758; französische Patentschriften Nr:544275, 443 71o.