DE3105760C2

DE3105760C2 - Vorrichtung zur Lagerung des Zapfens einer Arbeitswalze einer Metallband-Streckbiegerichtmaschine

Info

Publication number: DE3105760C2
Application number: DE3105760A
Authority: DE
Inventors: Kohei Takase; Akio Niihama Yoshikawa
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1980-07-04
Filing date: 1981-02-17
Publication date: 1985-09-26
Also published as: JPS6026608B2; BE887590A; DE3105760A1; JPS5717327A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lagerung des Zapfens einer Arbeitswalze in einer Metallband-Zugrichtmaschine, bei welcher das freie Ende des Arbeitswalzenzapfens durch die Druck- oder Widerlagerfläche einer Halterung über eine hohlzylindrische Hülse abgestützt ist, die unter Zwischenfügung von Druck- und Radialkugellagern auf den Arbeitswalzenzapfen aufgesetzt ist, die sich speziell dadurch kennzeichnet, daß das eine Ende der Hülse (8a) koaxial zum Zapfen der Arbeitswalze (2) abziehbar auf diesen Zapfen aufgesetzt ist, daß sich eine Drucklager-Achse (12) koaxial durch die Hülse (8a) erstreckt und in zwei Radialkugellagern (5, 5) gelagert ist, die mit Axialabstand voneinander innerhalb der Hülse (8a) angeordnet sind, wobei das Außenende der Drucklager-Achse (12) über das Außenende der Hülse (8a) hinausragt, daß sich das Innenende der Drucklager-Achse (12) an einem in der Hülse (8a) festgelegten Druckkugellager (6) abstützt, daß in der Hülse (8a) eine Vorbelastungs-Druckfeder (14) angeordnet ist, welche die Drucklager-Achse (12) gegen das Druckkugellager (6) andrückt, und daß sich das Außenende der Drucklager-Achse (12) an der Druck- oder Widerlagerfläche (10) der Halterung (11) abstützt.

Description

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dem Zapfen der Arbeitswalze 2 montiert sind, einem Ordinate aufgetragen, während die Beziehung zwischen zwischen die beiden Lager 5 und 6 eingefügten Ab- einer Nennbelastung und einer Schub- oder Druckbelastandsstück 7 und einer drehbar auf die Lager 5,6 aufge- stung in logarithmischem Maßstab auf der Abszisse aufsetzten zweiteiligen Hülse 8 und 8' besteht Im Raum getragen ist Die Kennlinien A gemäß F i g. 5 stehen innerhalb der Hülse 8 ist üblicherweise ein Schmierfett 5 dabei für die bisherigen Walzenzapfen-Lagervorrichvorgesehen. Im Betrieb nimmt das Drucklager 6 eine tung der in F i g. 3 dargestellten Art, während die Kenn-Schub- bzw. (axiale) Druckbelastung auf, und die Hülse linien B für die Erfindung gelten; die betreffenden WaI-8 bzw. 8' ist in einer Halterung 11 mit einer Druckauf- zendrehzahlen betragen in diesem Fall 10 000/min bzw. nahmevorrichtung 10 festgelegt 5000/min. Es ist klar erkennbar, daß das Drucklager bei

Wenn sich die Bandrichtgeschwindigkeit erhöht, d. h. 10 der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine erheblich wenn die Arbeitswalzen mit Drehzahlen in der Grö3en- niedrigere Sättigungs- bzw. Höchsttemperatur besitzt Ordnung vtsa 10 000/min umlaufen, ist die Fliehkraft be- als das Drucklager in der bisherigen Vorrichtung, strebt die Kugeln 6' des Drucklagers 6 aus ihren bogen- Erfindungsgemäß sind zwei auf Axialabstand stehen-

förmigen Laufbahnen herauszutreiben, was zu einer de Radialkugellager 5 zur Lagerung der Hülse 8a vorge-Verkürzung der Betriebslebensdauer des Drucklagers 6 15 sehen, so daß die Schub- oder Druckbelastung einwandführt Da zudem die beiden Radiallager 5 unmittelbar frei stabil bzw. gleichmäßig in Axialrichtung der Araneinander liegen, wirkt die Druckbelastung in Axial- beitsweise wirkt und somit Schwingung und Geräuschrichtung nicht stabil bzw. gleichmäßig ein, so daß die entwicklung unterdrückt werden. Lagerung des Walzenzapfens instabil wird und infolge- Darüber hinaus werden Ausbau und Einbau der Hül-

dessen Schwingung auftritt 20 se 8a an der Arbeitswalze 2 im Vergleich zur bisherigen

Die Erfindung wurde nun mit dem Ziel aer Ausschal- Vorrichtung wesentlich erleichtert, so daß die für Wartung dieser und anderer Probleme bei den bisherigen tungs- und Prüfarbeiten erforderliche Zeit stark ver-Streckbiegerichtmaschinen entwickelt Bei der erfin- kürzt werden kann.

dungsgemäßen Vorrichtung nach F i g. 4 ist eine hohlzy- Im allgemeinen bestehen die Laufflächen bzw. -ringe

lindrische Hülse 8a abziehbar auf den Zapfen einer Ar- 25 von Druckkugellagern aus Stahl; im Fall von für hohe beitswalze 2 aufgesetzt Eine sich koaxial zur Hülse 8a Drehzahlen vorgesehenen Druckkugellcgern können erstreckende Drucklager-Welle 12 ist durch zwei auf diese Laufflächen bzw. -ringe zur Verbesserung der Be-Axialabstand stehende Radialkugellager 5 drehbar gela- triebslebensdauer jedoch aus Kupferlegierungen oder gert Zwischen das Innenende der Drucklager-Welle 12 oberflächenbehandelten Aluminiumlegierungen beste- und den Zapfen der Arbeitswalze 2 ist ein Druckkugel- 30 hen.

lager 6 in der Weise eingesetzt, daß seine Seitenflächen Bevorzugt beträgt das Volumen des in die Hülse 8a

an einer Stufe 8a'der Hülse 8a und einem Flansch 12' eingefüllten Schmierfetts V₂-V₃ des Innenvolumens der Drucklager-Welle 12 anliegen. Das innere Radialia- der Hülse Sa.

ger 5 stützt sich ebenfalls an diesem Flansch 12' ab, Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht somit

während sich das andere Radiallager 5 über eine Oldich- 35 das Richten bzw. Begradigen eines Metallbands mit hotung 9a an einem Sicherungsring 13 abstützt der in der her Geschwindigkeit bei wesentlicher Vereinfachung Nähe des Außenendes der Hülse 8a eine Widerlager- von Inspektion und Wartung, so daß die Aufgabe der schulter bildet Beide Radiallager 5 werden durch eine Erfindung voll und ganz gelöst wird.

zwischen ihnen um die Welle 12 herumgelegte Schrau-

ben-Druckfeder 14 mit einer zweckmäßigen Kraft ge- 40 Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

gen den Flansch 12' bzw. den inneren Sicherungsring 13 ·

angepreßt. Das Außenende der Welle 12 ragt über das Außenende der Hülse 8a hinaus und wird bewegbar von einer Halterung 11 mit Drucklager- bzw. Widerlagerfläche 10 getragen. Das Innere der Hülse 8a ist mit einem 45 durch die öldichtung 9a abgedichteten Schmierfett für die Lager 5 und 6 gefüllt

Bei einer Erhöhung der Band-Richtgeschwindigkeit bzw. der Drehzahl der Arbeitswalzen 2 ist die Fliehkraft wie erwähnt, bestrebt, die Kugeln 6' des Drucklagers 6 50 aus ihren Laufbahnen (radial) herauszutreiben, doch wird dieser Tendenz durch die Druckkraft der zwischen den Radiallagern 5 angeordneten Druckfeder 14 entge- ' gengewirkt sofern deren Kraft zweckmäßig gewählt ist. Falls die Druckfeder 14 jedoch eine übermäßig große 55 Druckbelastung auf das Drucklager 6 ausübt, wird dessen Betriebslebensdauer hierdurch beeinträchtigt. Infolgedessen muß die optimale, auf das Drucklager 6 einwirkende Druck(vorbelastungs)-kraft durch theoretische Berechnung oder anderweitig zweckmäßig be- 60 stimmt werden.

Die Betriebslebensdauererwartung des Drucklagers läßt sich anhand der mittels Versuchen gewonnenen Temperaturkennlinien für das Lager gemäß F i g. 5 bestimmen. Im allgemeinen erreicht ein Druckkugellager 65 seine End- bzw. Sättigungstemperatur etwa 10 min nach dem Anlaufen, und zwar unabhängig von der jeweiligen Drehzahl. Die Sättigungstemperatur ist daher auf der

Claims

1 2 zahl neigen bei einer solchen Lagerung die Kugeln des Patentansprüche: Drucklagers dazu, unter der Fliehkraft aus ihren gekrümmten Laufbahnen herausgetrieben zu werden, so

1. Vorrichtung zur Lagerung des Zapfens einer daß sich die Betriebslebensdauer des Lagers verkürzt Arbeitswalze einer Metallband-Streckbiegerichtma- 5 Darüber hinaus wird die Schub- oder Druckbelastung in schine, bei welcher das freie Ende des Arbeitswai- Axialrichtung nicht gleichmäßig übertragen, so daß sbh zenzapfens durch die Druck- oder Widerlagerfläche Schwingung der Arbeitswalze ergibt

einer Halterung über eine hohlzylindrische Hülse Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die mit einer abgestuften Bohrung abgestützt ist, die Schaffung einer Lagerung des Zapfens einer Arbeitsunter Zwischenfügung eines Axialdruckkugellagers io walze in einer Zugrichtmaschine für Metallband in der und zweier Radialkugellager auf den Arbeitswalzen- Weise, daß eine stabile, schwingungsfreie Drehung der zapfen koaxial abziehbar aufgesetzt ist, dadurch Arbeitswalze sowie eine lange Betriebslebensdauer des gekennzeichnet, daß das eine Ende der Hülse Lagers gewährleistet werden. Diese Vorrichtung soll (Sa) unmittelbar auf den Zapfen der Arbeitswalze (2) dabei zur Erleichterung von Inspektion und Wartung .in aufgesteckt ist und durch die Kugellager (5,6) abge- 15 einfacher Weise vom Arbeitswalzen-Hals abbaubar und stützt ist, daß sich eine Drucklager-Welle (12) ko- ' an ihm anbringbar sein.

axial durch die Hülse (Sa) erstreckt, daß die Radialla- Diese Aufgabe wird suf der Grundlage der bekannten ger (5) mit Axialabstand voneinander innerhalb der Vorrichtung zur Lagerung des Zapfens einer Arbeits-Hülse (Sa) angeordnet sind, wobei das Außenende walze für die Arbeitswalze einer Metallband-Streckbieder Drucklagerwelle (12) über das Außenende der 20 gerichtmaschine erfindungsgemäß durch die im Kenn-Hülse (Sa) hinausragt, daß sich das Innenende der zeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen ge-Drucklager-Welle (12) an dem in der Hülse (8a; fest- löst

gelegten Druckkugellager (6) abstützt, daß in der Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform Hülse (8a; eine Vorbelastungs-Druckfeder (14) an- der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik angeordnet ist, welche die Drucklager-Welle (12) ge- 25 hand der Zeichnung, in deren Figuren einander entspregen das Druckkugellager (6) andrückt, und daß sich chende Teile mit jeweils gleichen Bezugsziffern bedas Außenende der Drucklager-Welle (12) an der zeichnet sind, näher erläutert Es zeigt
Druck- oder Widerlagerfläche (10) der Halterung F i g. 1 eiae schematische Darstellung der Anordnung (11) abstützt mehrerer Walzen in einer Streckbiegerichtmaschine für

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 30 Metallband,

zeichnet, daß die Hülse (Sa) eine Bohrung kleinen F i g. 2 eine Darstellung der Walzenanordnung in

Durchmessers, in welche der Zapfen der Arbeitswal- Querrichtung,

ze (2) eingesetzt ist und eine sich an diese Bohrung F i g. 3 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen anschließende, abgestufte Bohrung größeren Durch- Teil-Längsschnitt durch eine bisherige Vorrichtung zur messers aufweist, daß das Druckkugellager (6) in der 35 Lagerung des Zapfens einer Arbeitswalze,
weiteren Bohrung der Hülse (8a; so festgelegt ist, F i g. 4 eine F i g. 3 ähnelnde Darstellung einer Lagerdaß es sich an eine Stufe (Sa') zwischen der engeren vorrichtung für den Zapfen einer Arbeitswalze mit und der weiteren Bohrung anlegt, daß die Druckla- Merkmaien nach der Erfindung und
ger-Welle (12) einen umlaufenden Flansch(12') auf- Fig.5 eine graphische Darstellung der Beziehung weist, der an der Außenfläche des Druckkugellagers 40 zwischen einer Nennbelastung und einer tatsächlichen (6) anliegt, daß das innere Radialkugellager (5) inner- Schub- oder Druckbelastung eines bei der bisherigen halb der weiteren Bohrung der Hülse (8a; sitzt und bzw. bei der erfindungsgemäßen Lagervorrichtung vorsieh am Flansch (12') der Drucklager-Welle (12) ab- gesehenen Druckkugellagers einerseits und dem Temstützt, daß das äußere Radialkugellager (S) ebenfalls peraturanstieg des Druckkugellagers andererseits unter in der weiteren Bohrung der Hülse (8a; angeordnet 45 Zugrundelegung der Drehzahl der Arbeitswalze als Paist und sich unter Zwischenfügung einer öldichtung rameter.

(9a) an einem inneren Sicherungsring (13) abstützt Vor der näheren Erläuterung einer bevorzugten Ausder in der Nähe des Außenendes der Hülse (8a; in führungsform der Erfindung sei im folgenden zunächst deren weiteren Bohrung eingesetzt ist, und daß die anhand der F i g. 1 bis 3 eine bisherige Metallband-Vorbelastungs-Druckfeder (14) so auf die Druckla- 50 Streckbiegerichtmaschine beschrieben, um die Probleger-Welle (12) aufgesetzt ist, daß sie die beiden auf me, deren Ausschaltung die Erfindung bezweckt zu ver-Axialabstand stehenden Radialkugellager (5) mit deutlichen. Gemäß den F i g. 1 und 2 weist die Richtma-Druck beaufschlagt. schine eine nicht dargestellte Spannvorrichtung, z. B. in

Form von Spannwalzen, zur Ausübung einer Zugkraft

55 auf ein zu begradigendes Metallband 1, mehrere einander mit Versatz paarweise gegenüberstehende Arbeitswalzen 2 sowie Stützwalzen 3 für die Arbeitswalzen 2

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Streck- auf. Beim Durchlauf durch die Richtmaschine wird das biegerichtvorrichtung zum Begradigen bzw. Richten ei- Metallband 1 gestreckt bzw. gedehnt und wiederholt nes Metallbands, in welcher ein Metallband zum Begra- 60 gebogen, d. h. ausgelenkt, so daß es einwandfrei begradigen wiederholt gebogen bzw. ausgelenkt und einer digtwird.

seine Streckgrenze ausreichend übersteigenden Jede Arbeitswalze 2 ist bei der aus dem DE-GM (Zug-)Spannung unterworfen wird. Insbesondere be- 18 02 719 bekannten Vorrichtung an beiden Enden jetrifft die Erfindung eine verbesserte Lagerung des Zap- weils in einer axialen Lagereinheit gelagert, die gemäß fens einer Arbeitswalze bei einer derartigen Streckbie- 65 .Fig. 3 aus zwei Radial wälzlagern 5 und einem Druckgerichtmaschine, wie sie im Oberbegriff des An- kugellager 6, die zwischen einer Stufe 2' und einem in Spruchs 1 angegeben ist (GM 18 02 719). der Nähe des Zapfenendes auf den Arbeitswalzen-Zap-Bei der Drehung der Arbeitswalze mit hoher Dreh- fen aufgesetzten Sicherungsring 4 als Widerlager auf