DE2434792A1 - ROLLING FRAMEWORK - Google Patents
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Description
2HAMBURG7O2HAMBURG7O
SGH LOSSTRASSE O PATENTANWALTSGH LOSSTRASSE O PATENT ADVOCATE
T , . „„„. DIPL.-INQ. VINCENZ V. RAFFAY T,. """. DIPL.-INQ. VINCENCE V. RAFFAY
15. Juli 1971»July 15, 197 1 »
PATENT- und RECHTSANWALT DIPL.-INe. DR. JUR. GERT HELDTPATENT and LAWYER DIPL.-INe. DR. JUR. GERT HELDT
Unsere Akte: 3016/42 V.R./Ro.Our file: 3016/42 V.R./Ro.
Morgardshammar Äktiebolag
S-777 01 Smedjebacken,
SchwedenMorgardshammar Äktiebolag
S-777 01 Smedjebacken,
Sweden
Walzgerüst.Roll stand.
Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst zum V/arm- und Kaltwalzen von Stabstahl oder Draht. Walzgerüste weisen normalerweise ein oder mehrere Paare drehbar gelagerter Walzen auf, zwischen denen der Stabstahl oder der Draht hindurchgeführt wird. Die Enden jeder Walze sind in herkömmlicher Weise in Zapfenlagern oder ähnlichen Gehäusen gelagert.The invention relates to a roll stand for V / arm and cold rolling of bar steel or wire. Roll stands usually have one or more pairs of rotatably mounted rollers, between which the steel bar or wire is passed will. The ends of each roller are conventionally supported in journal bearings or similar housings.
Weiterhin sind Einstellmechanismen vorhanden, um die Zapfenlager zu bewegen, wenn der Walzdurchmesser geändert oder der Spalt zwischen den Walzen verstellt werden muß. Diese Einstellmechanismen sind bei bekannten Walzgerüsten mit Gewindespindein und Muttern versehen, wobei die Drehung entweder der Spindel oder der Mutter eine Bewegung der Zapfenlager zur Folge hat. Bei diesen Einätellmechanismen treten Probleme bei der Bewegung der Walzen voneinander weg auf, wenn Material'zwischen die Walzen eingeführt wird. Diese Bewegung ist durch ein Spiel in dem gesamten Aufbau bedingt, und es können Beschädigungen und Verschleiß neben Ungenauigkeiten beim Walzen auftreten. Um diese Schwierigkeiten zu beheben ist es bekannt, Walzgerüste mit einem Vorspannmechanismus auszurüsten, durch den eines der Zapfenlager in Richtung von dem anderen weg vorgespannt wird, damit das SpielAdjustment mechanisms are also provided to move the journal bearings when the roll diameter is changed or the gap between the rollers must be adjusted. These adjustment mechanisms are in known roll stands with threaded spindles and nuts, the rotation of either the spindle or the nut moving the journal bearings has the consequence. Problems with the movement of the rollers away from each other occur with these Einätellmechanismen, when material is introduced between the rollers. These Movement is caused by play in the entire structure, and damage and wear and tear as well as inaccuracies can occur occur when rolling. In order to overcome these difficulties, it is known to have roll stands with a pretensioning mechanism equipment by which one of the journal bearings is biased in the direction away from the other, so that the game
TELEFON: CO4OD β 82 7Οβ4/β0 · TELEGRAMME: PATFAY, HAMBURG TELEPHONE: CO4OD β 82 7Οβ4 / β0 · TELEGRAMS: PATFAY, HAMBURG
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aufgehoben und die Möglichkeit der Bewegung eines Zapfenlagers weg von dem anderen eliminiert wird.repealed and the possibility of movement of one journal bearing away from the other is eliminated.
Bei einem bekannten Aufbau wird die Gewindespindel relativ zu der ein Zapfenlager tragenden Mutter gedreht, und durch diese "Drehung wird das Zapfenlager zusammen mit der Mutter bewegt, um den gewünschten Walzspalt einzustellen. Hierbei treten Probleme dadurch auf,'daß die Gewindeflanken unter die Plansche der Gewindespindel und der Mutter, obwohl sie mit großer Genauigkeit hergstellt wurden, häufig ein Spiel aufweisen. Dieses Spiel bedingt während der Ausübung von Kräften beim Walzen Schläge in dem Gewinde. Es wurde ein Vorspannmechanismus eingesetzt, um eine Vorspannkraft auf das Zapfenlager zu übertragen, damit dieses von dem anderen Zapfenlager weggedrückt wird, und so die auftretenden Schläge verhindert werden.In a known construction, the threaded spindle is rotated relative to the nut carrying a journal bearing, and through this "rotation" moves the journal bearing together with the nut in order to set the desired roll gap problems arise because the thread flanks are below the splash of the threaded spindle and the nut, although they were manufactured with great accuracy, often a game exhibit. This play causes blows in the thread during the exertion of forces during rolling. It became a Biasing mechanism used to transmit a biasing force to the journal bearing to keep this from the other Journal bearing is pushed away, and so the impacts that occur are prevented.
Ein verwendeter Vorspannmeehanismus benutzt Federn zwischen dem oberen Zapfenlager und einem angrenzenden unteren Zapfenlager, um diese voneinander wegzudrücken. Bei dieser Anordnung ändern sich die Federkräfte mit dem Abstand zwischen den Zapfenlagern. Dies bedeutet, daß sich die Federkräfte mit dem Wechsel des Walzdurchmeesers ebenso wie mit der Veränderung des Walzspaltes ändern. Außerdem können die Federn beschädigt werden, da sie sich außerhalb der Za-pfenlager befinden und zwar durch Festläufer, die während des Walzens auftreten.One bias mechanism that has been used uses springs between the upper journal bearing and an adjacent lower journal bearing to push them away from each other. With this arrangement the spring forces change with the distance between the journal bearings. This means that the spring forces with the change of the rolling diameter as well as with the change of the roll gap. In addition, the springs can be damaged as they are outside the journal bearings are located by fixed runners that occur during rolling.
Ein anderer bekannter Vorspannmeehanismus verwendet hydraulisch betätigte Teile,die die Zapfenlager voneinander wegdrücken. Obwohl derartige hydraulische Mittel durchaus wirksam eingesetzt werden konnten, weisen sie den großen Nachteil auf, daß sie sehr komplex in ihrem Aufbau sind und dazu neigen, durch Leckverluste stark zu verschmutzen.Another known bias mechanism uses hydraulic actuated parts that push the journal bearings away from each other. Although such hydraulic means are quite effective could be used, they have the major disadvantage that they are very complex in their structure and tend to to be heavily soiled by leakage losses.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Walzgerüst zu schaffen, bed dem die Walzen in Zapfenlagern gelagert sind, die relativ zueinander einstellbar sind, um den Walzspalt zu verstellen und um den Walzdurchmesser zuverändern, wobei die vorstehend erwähnten Nachteile vermieden werden sollen. Zusätzlich soll die Erfindung einen Vorspannmechanismus schaffen, durch den die erwähnten Schwierigkeiten bei bekannten Vorspannmechanismen nicht auftreten.The invention is now based on the object of creating a roll stand in which the rolls are mounted in journal bearings which are adjustable relative to each other in order to adjust the roll gap and to change the roll diameter, the above-mentioned disadvantages are to be avoided. In addition, the invention is intended to provide a biasing mechanism create, through which the aforementioned difficulties do not occur with known pretensioning mechanisms.
Erfindungsgemäß werden Federn verwendet, so daß die erwähnten Schwierigkeiten hinsichtlich hydraulischer Vorspannsysteme nicht auftreten. Die Federn sind erfindungsgemäß jedoch so ausgebildet und angeordnet, daß die hinsichtlich der Federn erwähnten Nachteile und Schwierigkeiten nicht auftreten, da die Kr&fte, die die Federn auf ein Zapfenlager übertragen, nicht in Abhängigkeit von der Stellung des Zapfenlagers schwanken, sondern in sämtlichen Stellungen des Zapfenlagers gleich sind. Zusätzlich befindet sich der Federaufbau in dem Zapfenlager, so daß keine Beschädigungen durch Festläufer oder dgl. auftreten können.According to the invention springs are used, so that the difficulties mentioned with respect to hydraulic preloading systems do not occur. According to the invention, however, the springs are designed and arranged so that the with respect to The disadvantages and difficulties mentioned of the springs do not arise because of the forces exerted by the springs on a journal bearing transmitted, do not fluctuate depending on the position of the journal bearing, but in all positions of the journal bearing are the same. In addition, the spring assembly is located in the journal bearing, so that no damage due to fixed runners or the like. Can occur.
In vorteilhafter V/eise ist das Walzgerüst nach der Erfindung mit einem Paar an einem Zapfenlager angebrachter Gewindemuttern versehen, von denen jedes Ende mit dem Gewinde einer Spindel in Eingriff steht. Ein Federmittel wirkt zwischen den Muttern und dem Zapfenlager, Die Kräfte drükken das Zapfenlager uid die Mutter weg von dem anderen Zapfenlager. Jedes auftretende Spiel zwischen der anderen Mutter und der Gewindespindel wird von der Feder aufgenommen. Die Mutter ist in dem Gehäuse des Walzenlagers angeordnet, ebenso wie da:; Federmittel, wodurch ein entsprechender Schutz gegen 1?est läufer oder andere Unregelmäßigkeiten beim Walzen erreicht wird.In an advantageous manner, the roll stand according to the invention is provided with a pair of threaded nuts attached to a journal bearing, each end of which engages with the thread of a spindle. A spring means acts between the nuts and the journal bearing. The forces push the journal bearing and the nut away from the other journal bearing. Any play that occurs between the other nut and the threaded spindle is taken up by the spring. The nut is located in the housing of the roller bearing, as well as there :; Spring means, whereby a corresponding protection against 1? est runners or other irregularities when rolling is reached.
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Dadurch, daß die Federmittel an dem Zapfenlager angeordnet sind, wird dieses Federmittel bei einer relativen Drehung der Gewindespindel und des Gewindemutternpaares zur Bewegung des Zapfenlagers und der Gewindemuttern in gleicher Weise mit dem Zapfenlager bewegt. Hierdurch ändern sich die durch die Feder auf das Zapfenlager ausgeübten Kräfte nicht, obwohl das-Zapfenlager bewegt wurde. In entsprechender Weise ist die durch die Federn auf das Zapfenlager ausgeübte Kraft vollständig unabhängig von der Stellung des Zapfenlagers.In that the spring means are arranged on the journal bearing are, this spring means with a relative rotation of the threaded spindle and the threaded nut pair to Movement of the journal bearing and the threaded nuts moved in the same way with the journal bearing. Change this the forces exerted on the journal bearing by the spring do not change even though the journal bearing has been moved. In appropriate Thus, the force exerted by the springs on the journal bearing is completely independent of the position of the journal bearing.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden unter Hinweis auf die Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.Further advantages and details of the invention are described below with reference to the drawing using an exemplary embodiment explained in more detail.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein Zapfenlager nach der Erfindung; 1 shows a section through a journal bearing according to the invention;
Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II - II der Fig. 1; Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie III - III der Fig. 1;FIG. 2 shows a section along the line II - II of FIG. 1; 3 shows a section along the line III - III of FIG. 1;
Fig. 1J einen Schnitt zur Veranschaulichung der grundsätzlichen Merkmale der Erfindung; undFig. 1 shows a section J to illustrate the basic features of the invention; and
Fig. 5 eine schematische Seitenansicht eines Duo-Walzgerüstes. 5 shows a schematic side view of a two-way roll stand.
Die Erfindung schafft einen verbesserten Vorspannmechanismus für ein Walzgerüst. Anwendbar ist die Erfindung auf verschiedene Walzgerüste, die bekannt sind. Beschrieben wird die Erfindung in Verbindung mit einem Duo-Walzgerüst. Duo-Walzgerüste sind ebenfalls bekannt und bestehen aus zwei Walzenpaaren, die in entsprechenden Zapfenlagern oder Gehäusen gelagert sind. Bei dem in Fig, 5 dargestellten Walzgerüst sind die Walzen 20 durch Zapfenlager so gelagert, daß die beidenThe invention provides an improved biasing mechanism for a roll stand. The invention is applicable to various roll stands that are known. The invention is described in connection with a duo roll stand. Duo roll stands are also known and consist of two pairs of rolls, which are stored in corresponding journal bearings or housings. In the roll stand shown in FIG the rollers 20 supported by journal bearings so that the two
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Walzenachsen im wesentlichen in einer senkrechten Ebene liegen. Dieser Aufbau eines Duo-Walzgerüstes ist weitverbreitet und wird daher nicht näher beschrieben. Zum Zwecke der Erklärung soll angenommen werden, daß das Zapfenlager, das in den Fig. 1 bis k veranschaulicht ist, die obere Walze eines Duo-Walzgerüstes nach Fig. 5 stützt. Ein Paar zylindrischer Stangen 3 verläuft durch'das Zapfenlager 1. Jede Stange 3 ist gleich aufgebaut, und gleiche Mechanismen sind mit jeder Stange 3 verbunden. Dementsprechend wird nur eine Stange 3 und der dazugehörige Mechanismus im einzelnen beschrieben.Roll axes lie essentially in a vertical plane. This construction of a dual roll stand is widespread and is therefore not described in more detail. For the purpose of explanation, it should be assumed that the journal bearing illustrated in FIGS. 1 to k supports the upper roll of a two-way roll stand according to FIG. A pair of cylindrical rods 3 pass through the journal bearing 1. Each rod 3 is constructed identically, and like mechanisms are associated with each rod 3. Accordingly, only one rod 3 and the associated mechanism will be described in detail.
In den Fig. 1 bis h ist die Stange 3 mit einem Gewinde versehen, so daß sie eine Spindel bildet, die mit einer Mutter 2 im Eingriff steht. Die Mutter 2 ist gegen eine Drehbewegung gesichert und an ihrem unteren Ende steht sie mit einer kugelförmigen Scheibe 7 im Eingriff, die sich umgekehrt an dem Zapfenlager 1 abstützt. Die Mutter 2 ist mit dem Zapfenlager ,verbunden, so daß die Drehbewegung der Stange oder Spindel 3 in eine senkrechte Bewegung des Zapfenlagers 1 überführt wird, wenn eine Verstellung des Zapfenlagers erwünscht wird, um den Walzspalt zu verändern oder die Walzen zur Änderung des Walzdurchmessers auszuwechseln. Die Drehbewegung, die die Verstellung bewirkt, wird auf die Spindel 3 durch ein herkömmliches Antriebsmittel 22 übertragen, das bekannt ist und nicht näher beschrieben wird.In FIGS. 1 to h , the rod 3 is provided with a thread so that it forms a spindle which is engaged with a nut 2. The nut 2 is secured against a rotational movement and at its lower end it is in engagement with a spherical washer 7 which, conversely, is supported on the journal bearing 1. The nut 2 is connected to the journal bearing, so that the rotary movement of the rod or spindle 3 is converted into a vertical movement of the journal bearing 1 when an adjustment of the journal bearing is desired in order to change the roll gap or to change the rolls to change the roll diameter . The rotary movement which causes the adjustment is transmitted to the spindle 3 by a conventional drive means 22, which is known and will not be described in detail.
Eine zweite Mutter 5 ist ebenfalls auf die Spindel 3 aufgeschraubt. Diese 'lutter liegt über der- Mutter 2. Die Muttern 5 und 2 sind getrennte Muttern, sie werden aber beide von dem Zapfenlager 1 getragen. Die Muttern 5 und 2 sind durch Bolzen 8 miteinander verbunden, so daß sie sich miteinander drehen. Die Mutter 2 ist j (.-doch axial relativ zu den Bolzen 8 verschiebbar. Uie b?reitE; festgestellt, eind die Muttern 2 und 5 gegen Druhung relativ zu dem Zapfenlager 1 gesichert. Dieses wird durch eine geeignete Nut-und Federverbindung erreicht, um. Muttern und Zapfenlager miteinander zu verbinden. Aus dem vorstehenden wird verständlich, daß bei Drehung der Spindel 3 die Mustern 2 und 5 axial an der Spindel 3 bewegtA second nut 5 is also screwed onto the spindle 3. This' lutter lies over the- nut 2. The nuts 5 and 2 are separate nuts, but they are both carried by the journal bearing 1. The nuts 5 and 2 are through Bolts 8 connected together so that they rotate together. The nut 2 is j (. -But axially relative to the bolt 8 movable. Uie b? ReitE; found and the nuts 2 and 5 secured against thrust relative to the journal bearing 1. This is achieved by a suitable tongue and groove connection, around. To connect nuts and journal bearings together. From the foregoing it will be understood that upon rotation of the Spindle 3 moves patterns 2 and 5 axially on spindle 3
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werden und daß Zapfenlager 1 entsprechend an der Spindel 3 axial bewegen. Eine derartige Einstellbewegung des Zapfenlagers 1 ist erforderlich, um den Walzspalt zwischen den Walzen 20 einzustellen, oder um die Stellung des Zapfenlagers zum Auswechseln der Walzen gegen Walzen mit anderen Durchmessern in dem Zapfenlager einzustellen.and that the journal bearing 1 move axially on the spindle 3 accordingly. Such an adjustment movement of the journal bearing 1 is required to adjust the nip between the rolls 20, or to adjust the position of the trunnion for exchanging the rolls for rolls with others Adjust diameters in the journal bearing.
Erfindungsgemäß ist ein Vorspannmechanismus zum Vorspannen des oberen Zapfenlagers 1 weg von dem-unteren Zapfenlager 2 vorgesehen, um das Spiel in dem Einstellsystem zu beseitigen, das aus der Spindel 3 und den mit dieser zusammenarbeitenden Gewindemuttern besteht; Der Vorspannmechanismus weist eine Anzahl von Federn 6 auf, die im gleichen Abstand voneinander am Umfang der Spindel 3 angeordnet sind. Jeder Feder- sat ζ 6 wird durch eine Vielzahl von Tellerfedern (Belleville) gebildet, die eine Stange 6a umgegeben, die von der oberen Mutter 5 getragen wird. Die Tellerfedern wirken zwischen der oberen Oberfläche der Mutter 5 und einem Deckel 4, der in geeigneter Weise an dem. Zapfenlager 1 befestigt ist. Der Deckel 4 verschließt grundsätzlich eine Kammer, in der die Muttern 2 und 5 und der Vorepannmechanismus liegen. Zusätzlich verläuft ein Schuh zwischen dem Deckel und der Spindel 3» um das Eintreten von Schmutz zu verhindern, der Fehler in dem Vorspannmechanismus bewirken würde. Es ist einzusehen, daß der Vorspannm-.echanismus vollständig innerhalb des Lagerzapfens 1 angeordnet ist, daß die Möglichkeit der Berührung und der Beschädigung durch Festläufer im wesentlichen eliminiert ist.According to the invention there is a biasing mechanism for biasing the upper journal bearing 1 away from the lower journal bearing 2 provided in order to eliminate the play in the adjustment system, which consists of the spindle 3 and the cooperating with it Thread nuts consists; The biasing mechanism has a number of springs 6 which are equidistant from each other are arranged on the circumference of the spindle 3. Each spring set ζ 6 is supported by a large number of disc springs (Belleville) which surrounds a rod 6a carried by the upper nut 5. The disc springs act between the upper surface of the nut 5 and a lid 4 suitably attached to the. Trunnion 1 attached is. The cover 4 basically closes a chamber in which the nuts 2 and 5 and the pretensioning mechanism are located. In addition, a shoe runs between the cover and the spindle 3 »to prevent the entry of dirt, which would cause failure in the biasing mechanism. It will be appreciated that the pretensioner mechanism is completely within of the journal 1 is arranged that the possibility of contact and damage by fixed rotors is essentially is eliminated.
Es ist auch leicht einzusehen, wie der Vorspannmechanismus arbeitet. Die Federn 6 "drücken das Zapfenlager 1 nach oben, unter Berücksichtigung der zeichnerischen Darstellung und das Zapfenlager 1 drückt umgekehrt die Mutter 2 nach oben, so daß die oberan Oberflächen oder Flanken 13 der Gewinde der Mutter 2 mit den unteren Oberflächen oder Flanken 14 der Gewinde der Spindel 3 in Eingriff gelangen. Hierdurch wird eine Bewegung des Zapfenlagers 1 während des WalzensIt's also easy to see how the biasing mechanism works is working. The springs 6 ″ press the journal bearing 1 upwards, taking into account the illustration in the drawing and the journal bearing 1, conversely, pushes the nut 2 upwards, so that the upper surfaces or flanks 13 of the threads of the nut 2 engage the lower surfaces or flanks 14 of the threads of the spindle 3. Through this becomes a movement of the journal bearing 1 during rolling
nach oben im wesentlichen verhindert. Es ist jedoch klar, daß die Mutter 5 nach unten vorgespannt wird, so daß die untere Plankenoberfläche 12 des Gewindes der Mutter 5 mit der oberen Plankenoberfläche 11 des Gewindes der Spindel 3 in Eingriff gelangt. Die Spindel 3 ist gegen eine Axialbewegung gesichert.·Die Anzahl der Gewinde an der Mutter 2, die an dem Gewinden dor Spindel 3 anliegen und vorgespannt sind, ist so ausgewählt, daß ein ausreichender Oberflächenbereicht vorhanden ist, um einer nach obengerichteten Bewegung oder einer beschädigenden Bewegung der mit—einander kämmenden Gewinde? sowohl der Mutter 2 als auch der Spindel 3 zu widerstehen.upwards essentially prevented. It is clear, however, that the nut 5 is biased downward so that the lower plank surface 12 of the thread of the nut 5 with the upper plank surface 11 of the thread of the spindle 3 engages. The spindle 3 is secured against axial movement. The number of threads on the nut 2, which abut the thread of the spindle 3 and are pretensioned is selected so that a sufficient surface area present to an upward movement or a damaging movement of one another meshing thread? both the nut 2 and the spindle 3 to resist.
Es ist auch klar, daß die Verstellung des Zapfenlagers 1 zum Wechsel des Walzdurchmessers und zum Verändern des Walzspaltes eine Bewegung der Federn 6 in gleicher Weise bei der Verstellung zur Folge hat. Da die Federn 6 mitbewegt werden, findet keine wesentliche Veränderung in dem Abstand zwischen der Mutter 5 und dem an dem Zapfenlager angebrachten Deckel 1J statt, so daß die Kraft, die die Federn auf das Zapfenlager 1 übertragen im wesentlichen in sämtlichen Einstellungen des Zapfenlagers 1 gleichbleibt. Hierdurch werden die Schwierigkeiten, die beim Stand der Technik in Verbindung mit Federn auftreten vermieden, da bisher die Verstellung des Zapfenlagers 1 eine Veränderung der Federkraft, die durch den Vorspannmechanismus auf das Zapfenlager ausgeübt wird, zur Folge hatte. Bei der beschriebenen Ausführungsform bleibt die Federkraft im wesentlichen bei sämtlichen Einstellungen des Zapfenlagers konstant. Weiterhin ist einzusehen, daß der Mechanismus ein Schmiersystem zum Schmieren des Vorspann- und Einstellmechanismus aufweist. Das Schmiersystem ist mit einer Zuleitung 9 ausgerüstet, die zu einem Kanal 10 in der Mutter 2 führt. Schmiermittel strömt durch dieses Leitungssystem in bekannter Weise -. um den Mechanismus1 innerhalb der Kammer des Zapfenlagers zu .schmieren.It is also clear that the adjustment of the journal bearing 1 to change the roll diameter and to change the roll gap results in a movement of the springs 6 in the same way during the adjustment. Since the springs 6 are moved along with them, there is no significant change in the distance between the nut 5 and the cover 1 J attached to the journal bearing, so that the force which the springs transmit to the journal bearing 1 essentially in all settings of the journal bearing 1 remains the same. This avoids the difficulties that occur in the prior art in connection with springs, since up to now the adjustment of the journal bearing 1 resulted in a change in the spring force which is exerted on the journal bearing by the pretensioning mechanism. In the embodiment described, the spring force remains essentially constant in all settings of the journal bearing. It will also be appreciated that the mechanism includes a lubrication system for lubricating the biasing and adjusting mechanism. The lubrication system is equipped with a feed line 9 which leads to a channel 10 in the nut 2. Lubricant flows through this line system in a known manner -. to .schmieren the mechanism 1 within the chamber of the journal bearing.
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