DE2915093A1

DE2915093A1 - Schmiersystem fuer lager von rollen von rollenbahnen

Info

Publication number: DE2915093A1
Application number: DE19792915093
Authority: DE
Inventors: Joseph A Bolton; William Hoover
Original assignee: Albany International Corp
Current assignee: Albany International Corp
Priority date: 1978-05-25
Filing date: 1979-04-12
Publication date: 1980-01-03
Also published as: GB2021704B; GB2021704A; SE7903619L; US4188078A; FR2426630A1; FI791406A

Description

Schmiersystem für Lager von Rollen für Rollenbahnen

Die Erfindung bezieht sich auf Rollen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und insbesondere auf ein Schmiersystem für solche Rollen.

Verschiedene Arten von gebogenen oder geraden Rollen werden in großem Umfang in der Papier- und Textilindustrie verwendet, beispielsweise in den Vorrichtungen, mit welchen diese Stoffe gehandhabt und bewegt werden. Diese Rollen weisen einen gebogenen oder geraden Rollenmantel auf, der von einer Mehrzahl von Tragkörpern getragen wird, die ihrerseits in Wälzlagern gelagert sind zwecks Drehung um eine Achse. Ein Beispiel dieses Systems ist in der US-PS 3 918 774 gezeigt.

Für die Arbeitsweise der Rollen ist es wesentlich, daß die Lager ständig geschmiert werden. Es ist besonders zweckmäßig, ein Schmiersystem zu verwenden, welches eine Schmierung ohne Verringerung der Drehzahl oder Anhalten der Vorrichtung ermöglicht. Ein Beispiel eines derartigen Schmiersystems ist in der US-PS 3 951 480 dargestellt.

Wenn Systeme mit gebogenen Rollen unter schwierigen Bedingungen, wie am Ende der Naßpartie einer Papiermaschine, eingesetzt werden, sind für eine kontinuierliche Schmierung zur Erzielung eines reibungslosen Betriebes und einer langen Lebensdauer verbesserte Schmiersysteme besonders notwendig. Dies ist insbesondere der Fall, wenn große Geschwindigkeiten, beispielsweise 1500 m pro Minute oder mehr, erreicht werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schmiersystem für gebogene oder gerade Rollen zu schaffen, das eine zuverlässige Schmierung der Lager auch bei hohen Drehzahlen gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichens des

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Anspruchs 1 gelöst.

Besonders vorteilhaft ist es, zur Führung des eingespritzten Schmiermittels zu den Lagerzwischenräumen pumpende Turbinenschaufelm im Inneren der Rolle vorzusehen, die den Schmiermittelfilm aufnehmen, der bei der Drehung der Tragkörper in Bezug auf die Achse entstanden ist, und ihn durch die Lagerzwischenräume pumpen, um das Lager mit einem Schmiermittelnebel zu schmieren. Dadurch wird die wirkungsvollste Schmie rung von Wälzlagern erreicht.

Beide Enden der Rolle sind mittels mechanischer Dichtungen abgedichtet, um ein Austreten des Schmiermittels zu verhindern. Diese Dichtungen sind vorzugsweise durch ein separates zweites Schmiersystem geschmiert, um eine übermäßige Wärmeentwicklung zu verhindern. Dabei ist es zweckmäßig, daß jede Enddichtung aus zwei beabstandeten Dichtungsanordnungen besteht, zwischen denen Leitungen zur Zu- und Abführung des Schmier- und Kühlmittels münden. In einer bevorzugten Ausführungsform sind beide Dichtungsanordnungen als identische Gleitringdichtungen ausgebildet.

Die Zuführung des Schmiermittels erfolgt vorzugsweise im mittleren Bereich der Rolle, sodaß das Schmiermittel in beiden Richtungen zu den Enden der Rolle strömt und dabei die auf der Achse angeordneten Lager nacheinander schmiert. An den Enden der Rolle wird das Schmiermittel durch Rückflußleitungen zu dem Behälter zurückgeführt.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbexspxel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Schmiersystems für eine gebogene Rolle,

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Fig. 2a einen Teil-Längsschnitt eines Endabschnittes einer gebogenen Rolle, und

Fig. 2b einen Teil-Längsschnitt des Mittelabschnittes einer gebogenen Rolle.

In Fig. 1 ist eine gebogene Rolle 20 in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Schmiersystem dargestellt. Derartige gebogene Rollen werden allgemein in der Textil- und Papierindustrie verwendet.

Jede Rolle 20 weist eine gebogene Achse 22 auf, die an ihren Enden in Haltern 24 festgehalten ist. Ein koaxial zur Achse angeordneter gebogener Rollenmantel 26 ist an jedem Ende durch eine Kappe 28 gehalten, welche ihrerseits an einen Tragkörper 30 durch Schrauben 32 angeschraubt ist. Eine Vielzahl von weiteren Tragkörpern 34 ist entlang der Achse 22 zwischen den End-rTragkörpern 30 angeordnet, wobei jeder Tragkörper über ein Lager 36 auf der Achse 22 gelagert ist.

Im Betrieb läuft eine Textil- oder Papierbahn über den Rollenmantel 26, wodurch dieser und die Tragkörper 30,34 um die Achse 22 rotieren.

In dem dargestellten Ausführungsbexspxel ist die Achse 22 hohl und in der hohlen Welle sind eine Schmxermittelzuflußlextung 38 und zwei Schmiermittelabflußleitungen 4O angeordnet. Eine der Abflußleitungen 40 ist am einen Ende der Achse 22 und die andere Abflußleitung ist am anderen Ende der Achse 22 angeordnet. Der Endabschnitt 42 der Zuflußleitung 38 ist etwa in der Mitte der Achse 22 angeordnet, erstreckt sich durch die Achse 22 hindurch und endet in einer öffnung 44, die in den Raum zwischen der Außenfläche der Achse 22 und den Innenflächen der Tragkörper 30,34 mündet. In dieser Lage ist sie in direkter Verbindung mit den Lagern 36 für die Tragkörper, die entlang

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der Rolle 2O angeordnet sind. In entsprechender Weise hat jede Abflußleitung 40 einen Endabschnitt 46, der sich durch die Achse 22 hindurch erstreckt und dessen Mündung 48 in Verbindung mit dem Raum zwischen der Außenfläche der Achse 22 und der Innenfläche des betreffenden End-Tragkörpers 30 sowie in Verbindung mit dem benachbarten Endlager steht.

Wie in Fig. 2a und 2b dargestellt ist, weist jedes Lager 36 einen Innelaufring 50 auf, der fest auf der Achse 22 sitzt, und einen Außenlaufring 52, der in den Tragkörpern 30 bzw. 34 eingesetzt ist. Ein Abstandshalter 51 zwischen benachbarten Lagern dient dazu, die Lager 36 an ihrer Stelle zu halten. Zwischen den Laufringen 50 und 52 besteht in üblicher Weise ein offener Zwischenraum 56, in dem Kugeln 54 angeordnet sind.

Schmiermittel kann entsprechend den Pfeilen in Fig. 2a und 2b durch den Zwischenraum 58 zwischen den Außenflächen der Abstandshalter 51 und den Innenflächen der Tragkörper 30, 34 und durch die Zwischenräume 56 der Lager 36 fließen. Die Tragkörper drehen sich relativ zur Achse 22. An den feststehenden Abstandshaltern. 51 sind Turbinenschaufeln 60 angebracht, und zwar beispielsweise jeweils zwei in einem Winkelabstand von 180°. Diese Turbinenschaufeln 6O dienen dazu, das durch den Zwischenraum 58 strömende Schmiermittel durch die Lager 36 zu leiten, wenn das Schmiermittel von der Mitte der Rolle 20 zu den Enden hin strömt.

Wie in Fig. 2a dargestellt ist, ist jedes Ende der Rolle durch ein doppeltes mechanisches Dichtungssystem abgedichtet, um eine Rückgewinnung des Schmiermittels zu gewährleisten, wenn dieses die Enden der Rolle erreicht. Die innere mechanische Dichtung 62 ist identisch mit der äußeren mechanischen Dichtung 64 und als axiale Gleitringdichtung mit einer Andrückfeder ausgebildet und die Endkappe 28 die äußere Dichtung

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in ihrer Lage hält. Eine radial angeordnete Feststellschraube 66 ist an jedem Ende vorgesehen, um den radial inneren Teil der äußeren Dichtung 64 auf der Achse 22 festzulegen, während sich der radial äußere Teil an der benachbarten Endkappe 28 abstützt. Die äußere Dichtung 64 hält ihrerseits die innere Dichtung 62 in ihrer Lage. Ein kombinierter Einlaß- und Auslaßkanal 68 ist zwischen den Dichtungen 62 und 64 vorgesehen, um Kühlwasser zwischen die beiden Dichtflächen zu pumpen und ein überhitzen im Betrieb zu verhindern. Der Kanal 68 steht in Verbindung mit einer Einlaßleitung 70 und einer Auslaßleitung 72 an jedem Ende der Rolle 20. Die Einlaßleitung 70 und die Auslaßleitung 72 sind um 180° gegeneinander versetzt. Die Leitungen 70 und 72 erstrecken sich durch die hohle Achse 22, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.

Das Schmiersystem gemäß Fig. 1 weist einen Behälter 74 mit einem Vorrat an Schmiermittel 76, beispielsweise öl, auf. Der Behälter 74 ist mit einem Zufluß 78 sowie einen diesen steuernden Alarmschalter 80 für niedrigen Flüssigkeitsstand im Behälter versehen. Ein thermoelektrisches Element 42 ist am Boden des Behälters 74 angeordnet und steuert ein Ventil 86 in einer Wasserzuflußleitung 84. Die Wasserleitung 84 erstreckt sich durch einen üblichen Wärmetauscher 88 und endet in einem Abfluß 90. Das öl fließt aus dem Behälter 74 durch eine Zuflußleitung 38, die sich durch den Wärmetauscher 88 zwecks Kühlung des Öls auf die gewünschte Temperatur erstreckt. Eine Pumpe 92 in der Zuflußleitung 38 pumpt das öl durch zwei Filtereinheiten 94 und 96. De Einheit 94 enthält zwei parallel geschaltete Feststoff-Filter 98, und die zweite Filtereinheit 96 enthält zwei parallel geschaltete Koagulationsfilter 1OO. Nach diesem Filtervorgang strömt das Schmiermittel weiter durch die Zuflußleitung 38 und tritt durch die öffnung 44 am Ende der Zuflußleitung 38 in der Mitte der Rolle 20 aus.

Jede Rückflußleitung 40 enthält eine Rückförderpumpe 102, die

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das zurückfließende Schmiermittel absaugt und einer gemeinsamen Rückflußleitung 103 zuführt, durch welche es in den Behälter 74 zurückfließt. Die Pumpen 102 und 92 werden von einem Elektromotor 104 angetrieben.

Das Wasser-Kühlsystem für die Enddichtungen 62 und 64 weist einen Behälter 106 auf, der Wasser 108 enthält. Ein thermoelektrisches Element 110 im Boden des Behälters 106 steuert ein Ventil 112 in einer Wasserzuflußlextung 114. Die Leitung 114 erstreckt sich als Kühlmittel durch einen Wärmetauscher 116 und endet in einem Abfluß 118. Das Wasser fließt aus dem Behälter 106 durch die Leitung 70, wird beim Durchgang durch den Wärmetauscher 116 gekühlt und mittels einer Pumpe 120 durch einen Filter 122 in den Innenraum der Rolle 20 gepumpt, der von den Dichtungen 62 und 64 begrenzt ist. Die Pumpe 120 wird durch einen Motor 124 angetrieben. Ein Frischwasserzufluß 126 mit einem geeigneten Wasserstand-Kontrollsystem, welches einen Fühler 127 und ein von diesem gesteuertes Ventil 129 aufweist, dient zur Ergänzung des durch die Leitungen 70 vom Behälter 106 abgezogenen Wassers. Dies ist notwendig, weil das aus den Auslaßleitungen 72 zurückströmende Wasser zum Teil durch die Leitung 128 abfließen kann, während der Rest durch die Leitung 130 zurück in den Behälter 106 fließt. Das Rezirkulations-Kühlsystem für die Enddichtungen ist im allgemeinen nur dann notwendig, wenn die doppelten Enddichtungen 62 und 64 verwendet werden. Alternativ kann eine einzige mechanische Enddichtung an jedem Ende der Rolle verwendet werden, in welchem Fall das Wasserkühlsystem im allgemeinen nicht nötig ist.

Im Betrieb drehen sich der Rollenmantel 26 und die Tragkörper 30 und 34 zusammen mit den äußeren Laufringen 52 um den feststehenden Teil der Rolle, der aus der inneren Achse 22 und den inneren Laufringen 50 besteht. Die Schaufeln 60 sind stationär

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und wie vorher beschrieben an den Abstandshaltern 51 befestigt. Während der Drehung wird das Schmiermittel 76 durch die Zuflußleitung 38 geführt, im Wärmetauscher 88 abgekühlt, durch die Filteranordnungen 94 und 96 gepumpt und es tritt aus der Mündung 44 der Leitung 38 in den Raum 58 zwischen der Außenfläche der Achse 22 und den Innenflächen der Tragkörper 30,34 aus. Die feststehenden Schaufeln 60 nahe der Mündung 44 in der Mitte der Rolle leiten das öl durch die Lager 36, wie dies durch die Pfeile in Fig. 2a und 2b gezeigt ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind nahe jedem Lager 36 zwei um 180° zueinander versetzte Turbinenschaufeln 60 vorgesehen, wobei sie den Ölfilm, der durch Drehung der äußeren Teile der Anordnung relativ zu den inneren Teilen erzeugt wurde, aufnehmen und das öl durch den Zwischenraum 56 zwischen den Laufringen 50,52 des Lagers 36 hindurchblasen, wobei öldunst das Lager schmiert. Das öl tritt dann am anderen Ende des Zwischenraums 56 aus dem Lager aus, um nahe des in Richtung auf das betreffende Ende der Rolle 20 nächsten Tragkörpers einen Ölfilm zu bilden. Wie ersichtlich, strömt das Schmiermittel von der Öffnung 44 in beiden Richtungen auf die Enden der Rolle 20 zu. In gleicher Weise wird beim nächsten Lager mit Hilfe der dort angeordneten Turbinenschaufeln 60 das öl durch das Lager geblasen. Dieser Vorgang setzt sich fort, bis das Schmiermittel die Enden der gebogenen Rolle erreicht hat. Das Schmiermittel wird also in das Zentrum der Rolle eingeführt und durch die Pumpwirkung der Turbinenschaufel 60 zu beiden Enden der Rolle 20 befördert, wo es durch die öffnungen 48 in den Endabschnitten 46 der Rückflußleitungen abgeführt wird. Diese Rückführung wird mit Hilfe der Pumpen 102 in den RückflifiLeitungen 40 erreicht. Das Schmiermittel wird durch die gemeinsame Rückflußleitung 103 in den Behälter 74 zurückgeführt und dann in der vorher beschriebenen Weise gekühlt, gefiltert und wieder zur Mitte der Rolle zurückgepumpt .

Wie vorher erwähnt, ist die Rolle 20 an beiden Enden entweder durch eine einfache oder eine doppelte mechanische Dichtung abgedichtet, wobei im Falle einer doppelten Dichtung während

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der Drehung der Rolle 20 Kühlwasser von dem Behälter 106 durch die Zuflußleitungen 70 in den Bereich zwischen den beiden Dichtflächen an den Enden der Rolle gepumpt wird.

Das Pumpen kann fortgesetzt werden, auch wenn die Rolle 20 in Betrieb ist, sodaß kein Abstellen erforderlich ist, um die Rolle ausreichend zu schmieren. Obgleich in der Zeichnung eine Hohl-Achse dargestellt ist, können Schmier- und gegebenfalls Kühlmxttelleitungen entlang der Oberfläche einer kompakten Achse vorgesehen werden.

Obgleich in den Zeichnungen eine gebogene Rolle dargestellt ist, ist die Erfindung auch für gerade Rollen anwendbar.

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Claims

Patentansprüche

Gebogene oder gerade Rolle für Rollenbahnen mit einer Achse, einer Mehrzahl von Tragkörpern für einen Rollenmantel, die drehbar auf der Achse angeordnet sind, und eine Mehrzahl von Wälzlagern entlang der Achse, wobei jedes Lager einen in Berührung mit der Achse stehenden Innenlaufring und einen in Berührung mit einem der Tragkörper stehenden Aussenlaufring, sowie einen offenen Zwischenraum zwischen den Laufringen zur Aufnahme der Wälzkörper aufweist, gekennzeichnet durch ein Schmiersystem zur Zuführung von Schmiermitteln zu den Lager-Zwischenräumen, das einen Schmiermittel-Behälter (74), eine Schmiermittel-Leitung (38) zwischen dem Behälter (74) und dem Inneren der Rolle (20), sodaß Schmiermittel an einer vorbestimmten Stelle in das Innere der Rolle (20) eingespritzt werden kann, und Mittel (60) zur Führung des eingespritzten Schmiermittels in die Lagerzwischenräume (56) aufweist.

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2. Rolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittel-Leitung (38) sich zum Mittelabschnitt der Rolle (20) erstreckt, derart, daß aus dieser Leitung austretendes Schmiermittel auf beide Enden der Rolle (20) zu fließt und nacheinander die Zwischenräume (56) der entlang der Achse (22) angeordneten Lager (36) durchströmt.
3. Rolle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (2O) an beiden Enden abgedichtet ist, um den Austritt von Schmiermittel aus der Rolle und den Eintritt von Wasser in die Rolle zu verhindern.
4. Rolle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabdichtungen mechanische Dichtungen (62,64) sind, die durch ein separates zweites Schmiersystem geschmiert sind, um übermäßige Wärmeentwicklung in den mechanischen Dichtungen zu verhindern.
5. Rolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung des eingespritzten Schmiermittels zu den Lagerzwischenräumen (56) pumpende Turbinenschaufeln (60) im Inneren der Rolle (20) vorgesehen sind, die den Schmiermittelfilm aufnehmen, der bei der Drehung der Tragkörper (30,34) in Bezug auf die Achse (22) entstanden ist und ihn durch einen Lagerzwischenraum (56) pumpen, um das Lager (36) mit einem Schmiermittelnebel zu schmieren, und dann an dem benachbarten Tragkörper (30,34) einen Film zu erzeugen, der durch das nachfolgende Lager (36) gepumpt wird, bis das Schmiermittel die Enden der Rolle (20) erreicht.
6. Rolle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden der Rolle (20) zwecks Aufnahme des durch die Turbinenschaufeln (60) zu den Enden der Rolle (20) transportierten Schmiermittels je eine Rückflußleitung (40) vorgesehen ist, die sich zum Behälter (74) erstreckt, und Mittel (102) zur Zurückführung des Schmiermittels zu dem

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- 3 Behälter (74).
7. Rolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühlvorrichtung (88) zum Kühlen und eine Filtervorrichtung (94,96) zum Filtern des Schmiermittels vor dem Einführen desselben in das Innere der Rolle (20) vorgesehen sind.
8. Rolle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß nahe jedem Lager (36) jeweils zwei Turbinenschaufeln (60) in einem Abstand von 180° vorgesehen sind.
9. Rolle nach Anspruch 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbinenschaufeln (60) stationär in der Rolle (20) angeordnet sind.
10. Rolle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (22) hohl ist und daß sich die Schmiermittelleitung (38) durch die hohle Achse erstreckt.
11. Rolle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Enddichtung zwei beabstandete Dichtungsanordnungen (62,64) umfaßt, zwischen denen Leitungen (70,72) zur Zu- und Abführung von Schmier- und Kühlmittel münden.
12. Rolle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Dichtungsanordnungen (62,64) als identische Gleitringdichtungen ausgebildet sind.

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