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Die Erfindung betrifft eine Axiallagerung für einen schwimmend gelagerten rotierenden Körper, insbesondere einer Streckrolle für eine Streckrichtmaschine, mit einem endseitig am rotierenden Körper angeordneten Lagerzapfen, der mit mindestens einem Radiallager und mit einem Axiallager in einem den Lagerzapfen umschliessenden Gehäuse drehbar gelagert ist, wobei das Gehäuse mit seinem Boden an einer Gegenlagerstütze abgestützt ist.
Es ist bekannt, bei einer Axiallagerung dieser Art den Boden des Gehäuses aussenseitig mit einer bombierten Fläche zu versehen, die sich bei Auftreten von Axialkräften an der Gegenlagerstütze abstützt. Eine solche Lagerung wurde bei Biegerollen von Streckrichtmaschinen verwirklicht.
Bei solchen Streckrichtmaschinen wird das Blechband über mehrere Biegerollen mit relativ kleinem Durchmesser - bezogen auf die Blechdicke - gezogen, wodurch ein besonders hoher Grad an Planheit des Blechbandes erreicht wird.
Bei Streckrichtmaschinen, die mit hoher Blechbandgeschwindigkeit arbeiten, treten an den Biegerollen, die auf Stützrollen lose aufliegen, d. h. an den Stützrollen schwimmend gelagert sind und nur durch das Blechband gegen diese gedrückt werden, starke unkontrollierbare Axialkräfte auf, die von mehreren Faktoren, wie keilförmigen Bandquerschnitten, Parallelitätsfehler der Biegerollen untereinander sowie auch ungleicher Abnutzung der Oberflächen der Biegerollen verursacht werden. Zusätzlich kann es zu Bewegungen der Enden der Biegerollen in einer Ebene senkrecht zu deren Achse kommen, beispielsweise dann, wenn Blechbänder mit geringer Breite bearbeitet werden.
Durch diese Einflüsse treten bei den bekannten Axiallagerungen der Biegerollen grosse technische Schwierigkeiten auf : Es kommt zu einem grossen Verschleiss zwischen der bombierten Bodenaussenfläche und der Gegenlagerstütze und auch zu einem Bruch der Lagerzapfen der Biegerollen. Als Folge ergeben sich zahlreiche Betriebsstörungen und hohe Erhaltungskosten durch anfallende Wiederinstandsetzungsarbeiten.
Aus der DE-AS 3105760 ist eine weitere Vorrichtung zur axialen Abstützung des Zapfens einer schwimmend gelagerten Walze in einer Streckrichtmaschine bekannt. Gemäss dieser DE-AS 3105760 ist in ein an der Streckrolle starr befestigtes Gehäuse mittels Axial- und Radiallager eine Drucklagerachse eingesetzt, die jedoch an einer Druckaufnahmefläche ohne jede spezielle Lagerung abgestützt ist. Diese Lagerung weist daher ebenfalls die oben genannten Nachteile auf.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, eine Axiallagerung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der bei Auftreten von Axialkräften zwischen dem Gehäuse und der Gegenlagerstütze keine das Gehäuse bzw. den Lagerzapfen belastende und einen vorzeitigen Verschleiss verursachende Reibungskräfte auftreten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zwischen dem Boden des Gehäuses und der Gegenlagerstütze ein Wälzkörper mit sowohl am Boden des Gehäuses als auch an der Gegenlagerstütze zur Anlage gelangenden Kugelflächen vorgesehen ist, der mittels Auslenkungen quer zur Drehachse des rotierenden Körpers zulassender Halterungen an der Gegenlagerstütze oder am Boden des Gehäuses gehalten ist.
Eine besonders einfache und robuste Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass der als Kugel ausgebildete Wälzkörper in einer Ausnehmung der Gegenlagerstütze eingesetzt ist und mittels zweier gegengleich angeordneter Federdichtringe gehaltert ist.
Vorzugsweise sind sowohl im Boden des Gehäuses als auch in der Gegenlagerstütze die Axialkräfte auf den Wälzkörper übertragende Anlaufscheiben vorgesehen.
Zwecks einfachen Zusammenbaus der Axiallagerung ist vorteilhaft der Boden als separat einund ausbaubarer Teil des Gehäuses ausgebildet, der an einem Lagerring eines der Lager abgestützt ist, wobei zweckmässig das Gehäuse an seinem dem rotierenden Körper, insbesondere der Streckrolle, zugewandten Enden einen radial einspringenden Kragen aufweist, an dem ein Lagerring eines der Lager anliegt.
Um dem rauhen Betrieb bei einer Streckrichtmaschine gut standhalten zu können, ist es ratsam, dass zwischen dem Boden des Gehäuses und der Gegenlagerstütze eine elastische, den Spalt zwischen Boden und Gegenlagerstütze überdeckende Dichtung vorgesehen ist, die vorzugsweise am Gehäuse befestigt ist.
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Zweckmässig ist zwischen der Gegenlagerstütze und dem Gehäuse eine ein Mitdrehen des Gehäuses verhindernde Drehmomentstütze vorgesehen.
Die Erfindung ist nachfolgend an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, wobei Fig. l in schematischer Darstellung eine Seitenansicht einer Streckrichtmaschine zeigt. Fig. 2 veranschaulicht einen Längsschnitt durch die erfindungsgemässe Axiallagerung einer Streckrolle gemäss der Linie II-II der Fig. l.
Mit der in Fig. l dargestellten Streckrichtmaschine wird ein Blechband --1-- streckgerichtet.
Die Streckrollen --2-- haben einen relativ kleinen Durchmesser. Um ein Durchbiegen der Streckrollen zu vermeiden, werden die Streckrollen von jeweils zwei mehrfach gelagerten Stützwalzen --3-unterstützt. Die Streckrollen, die mit dem Blechband, welches streckgerichtet werden soll, in Kon-
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--3--gedrückt.
Jede Streckrolle --2-- bildet mit den ihr zugehörigen Stützwalzen eine Baueinheit, die jeweils in einer auswechselbaren Kassette --4-- gehaltert ist.
Die Streckrollen --2-- weisen an jeder Stirnseite Lagerzapfen --5-- auf, die entweder einstückig mit der Streckrolle oder als eigene Bauteile ausgebildet sind. Die Lagerzapfen --5-- sind jeweils mittels eines Radiallagers --6-- und eines Axiallagers --7-- in einem den Lagerzapfen umschliessenden Gehäuse --8-- gelagert, das an seinem der Streckrolle --2-- zugewandten Ende einen radial einspringenden Kragen --9-- aufweist, an dem ein Lageraussenring des Radiallagers - anliegt, wogegen der Lagerinnenring des Radiallagers --6-- an einer Schulter des Lager- zapfens --5-- abgestützt ist.
Der einspringende Kragen --9-- ist gegenüber dem Lagerzapfen --5-- mittels einer elastischen Dichtung --10-- gedichtet. Zwischen den beiden Lagern-6, 7-ist eine Distanzscheibe - angeordnet, an der sich die Lagerinnenringe der Lager --6, 7- bstützen. Zur Fixierung der beiden Lager --6, 7-- im Gehäuse --8-- dient ein in das Gehäuse --8-- an dem der Streckrolle-l-abgewandten Ende von aussen eingesetzter Boden --12--, der mittels eines Sicherungsrin- ges --13-- im Gehäuse --8-- fixiert ist und an dem sich der Lageraussenring des Axiallager --7-abstützt.
Zur Aufnahme der axialen Kräfte der Streckrolle --2-- ist an der Kassette --4-- ein Lagerbock --14-- mittels Schrauben --15-- befestigt, an dem mit Schrauben --16-- eine Gegenlager- stütze --17--, die bis über den Boden --12-- des Gehäuses --8-- ragt, montiert ist. Die Gegen- lagerstütze --17-- weist im Bereich des Bodens --12-- des Gehäuses --8-- eine Ausnehmung
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wird mittels zweier gegengleich angeordneter Federdichtringe --20-- federnd im Zentrum der Ausnehmung --18-- gehalten.
Ein am dem Gehäuse --8-- zugewandten Ende der Ausnehmung --18-- eingesetzter Sicherungsring --21-- dient zum Fixieren der Federdichtringe --20-- und damit zum Sichern des Wälz- körpers --19-- gegen Herausfallen aus der Ausnehmung --18--. Sowohl im Boden --12-- des Gehäuses --8-- als auch im Boden der Ausnehmung --18-- sind je eine Anlaufscheibe --22-- eingesetzt, die bei Auftreten von Axialkräften den Wälzkörper --19-- kontaktieren. Zwecks Erleichterung des Ausbaus des Wälzkörpers --19-- und der Federdichtringe --20-- ist im Boden ein Abdrückring - eingesetzt, der einerseits an der Anlaufscheibe --22-- und anderseits an einem Federdichtring --20-- anliegt.
Um ein Herabfallen der Streckrolle-2-- im unbelasteten Zustand zu verhindern, ist an der Gegenlagerstütze --17-- ein das Gehäuse --8-- mit Spiel in radialer Richtung umgebendes Rohr - 24-- angeschweisst. Ein als Drehmomentstütze dienender Führungsstift --25-- ist an das Gehäuse - angeschweisst und greift in einen Längsschlitz --26-- des Rohres --24-- ein, so dass ein Mitdrehen des Gehäuses --8-- mit der Streckrolle --2-- verhindert wird.
Am Gehäuse --8-- ist an dem zum Wälzkörper --19-- gerichteten Ende eine elastische Dichtung --27-- befestigt, die den Spalt zwischen dem Gehäuse --8-- und der Gegenlagerstütze --17-- schliesst, wodurch das Eindringen von Schmutz in die Ausnehmung --18-- verhindert wird.
Die Funktion der Axiallagerung ist folgende :
Die an der Streckrolle auftretenden axialen Kräfte werden vom Axiallager --7-- aufgenommen
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und über das Gehäuse --8--, dessen Boden --12-- und die im Boden --12-- eingesetzte Anlaufscheibe --22-- auf den Wälzkörper --19-- übertragen. Dieser stützt sich über die im Boden der Ausnehmung --18-- eingesetzte Anlaufscheibe --22-- an der Gegenlagerstütze --17-- ab, wodurch axiale Kräfte in die Kassette eingeleitet sind.
Wenn die Streckrolle-2-durch die hohen Anpresskräfte des zu richtenden Blechbandes-ldurchgebogen wird, wodurch der Lagerzapfen --5-- und somit auch das Gehäuse --8-- eine exzentrische Drehbewegung ausführen, ermöglicht der Wälzkörper --19-- eine wälzlagerförmige Abrollung der exzentrisch bewegten Anlaufscheibe --22-- des Gehäuses --8-- an der feststehenden Anlaufscheibe --22-- der Gegenlagerstütze --17-- unter Vermeidung einer gleitenden Bewegung.
Dadurch wird der Lagerzapfen --5-- von Biegekräften freigehalten und ein Bruch desselben auch bei hoher Belastung vermieden.
Die Federdichtringe --20-- erlauben eine Wälzbewegung des Wälzkörpers --19-- in einem bestimmten Ausmass und sorgen dafür, dass der Wälzkörper --19-- dann, wenn keine gegen ihn
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tiert, wieder im Zentrum der Ausnehmung --18-- zentriert wird.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel, sondern kann in verschiedener Hinsicht modifiziert werden. So können z. B. an Stelle der Federdichtringe --20-zwei oder mehrere einander gegenüberliegende, den Wälzkörper --19-- zentrierende Schraubenfedern vorgesehen sein. Weiters muss der Wälzkörper --19-- keine Kugel sein, es genügt, wenn die beiden mit den Anlaufscheiben --22-- in Kontakt gelangenden Flächen Kugelflächen sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Axiallagerung für einen schwimmend gelagerten rotierenden Körper, insbesondere einer Streckrolle für eine Streckrichtmaschine, mit einem endseitig am rotierenden Körper angeordneten Lagerzapfen, der mit mindestens einem Radiallager und mit einem Axiallager in einem den Lagerzapfen umschliessenden Gehäuse drehbar gelagert ist, wobei das Gehäuse mit seinem Boden an einer Gegenlagerstütze abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Boden (12) des Gehäuses (8) und der Gegenlagerstütze (17) ein Wälzkörper (19) mit sowohl am Boden (12) des Gehäuses (8) als auch an der Gegenlagerstütze (17) zur Anlage gelangenden Kugelflächen vorgesehen ist, der mittels Auslenkungen quer zur Drehachse des rotierenden Körpers zulassender Halterungen (20) an der Gegenlagerstütze (17) oder am Boden (12) des Gehäuses (8) gehalten ist.