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Title:
DEVICE FOR RECIRCULATING OIL IN ROLLING BEARINGS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/089559
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for recirculating oil from the side surface (ST) of the rolling elements (WB) and the peripheral surface of the journal (WZ) of rolling mill rollers (W) located in the bearing of a bearing built-in piece (LES), wherein a sealing ring (DLR) arranged between the bearing elements and the side surface (ST) of the body of a roll (WB) is mounted on the journal (WZ). A first conical ring body (KRK1) with an outer conical surface, which is sealed against said ring body with an inner cylindrical surface, is seated on the outer surface of the sealing ring (DLR), the inclination of said conical surface extending from the side of the rolling elements (ST) in the direction of the axis of the roll (x-x). A second conical ring body (KRK2) fixedly arranged in the bearing casing with an inner conical surface which is spaced opposite the conical surface of the first conical ring body (KRK1), forms therewith a hydraulic pump gap (PS) delivering oil from the side of the rolling elements (ST).

Inventors:
LEISTEN WINFRIED (DE)
DENKER WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/002784
Publication Date:
October 21, 2004
Filing Date:
March 18, 2004
Export Citation:
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Assignee:
SMS DEMAG AG (DE)
LEISTEN WINFRIED (DE)
DENKER WOLFGANG (DE)
International Classes:
B21B31/07; (IPC1-7): B21B31/07
Foreign References:
FR1470057A1967-02-17
GB1308098A1973-02-21
FR1470057A1967-02-17
GB1308098A1973-02-21
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1999, no. 08 30 June 1999 (1999-06-30)
Attorney, Agent or Firm:
Valentin, Ekkehard (Gihske Gross, Hammerstrasse 2 Siegen, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Rückführung von Öl aus dem Bereich der der Seitenflä che (ST) des Ballens (WB) und der Umfangsfläche des in dem Lager ei nes Lagereinbaustücks (LES) gelagerten Zapfens (WZ) von Watzwerks walzen (W), bei der auf den Zapfen (WZ) ein, zwischen den Lagerele menten und der Seitenfläche (ST) des Walzballens (WB) angeordneter DichtLaufring (DLR) aufgezogen ist, gekennzeichnet durch ein mit zylindrischer Innenfläche auf der Außenfläche des Dichtlaufrings (DLR) sitzenden, gegen diesen abgedichteten ersten Konusringkörper (KRK1) mit einer äußeren Konusfläche, deren Neigung von der Ballen seite (ST) in Richtung auf die Walzachse (xx) verläuft und einen fest im Lagergehäuse angeordneten zweiten Konusringkörper (KRK2) mit einer inneren Konusfläche, die der Konusfläche des ersten Konusringkörpers (KRK1) mit Abstand gegenüberliegend, mit dieser einen Öl von der Bal lenseite (ST) weg fördernden hydraulischen Pumpspalt (PS) bildet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Walzballen (WB) zugewandte Eintrittsende des Pump spalts (PS) in einer ringförmigen Eintrittskammer (EK) mündet, die von achsradial und geneigt hierzu verlaufenden Seitenflächen des ersten Ko nusringkörpers (KRK1) der, dieser mit Abstand gegenüberliegenden ra dialen Seitenfläche eines flanschförmigen Ringansatzes (RA) des zwei ten Konusringkörpers (KRK2) und einen Außenflächenabschnitt des Dichtlaufrings (DLR1) gebildet wird.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Walzballen (WB) abgewandte Austrittsende des Pump spaltes (PS) in einer ringförmigen Ölsammelkammer (OSK) mündet, die von einer radial verlaufenden Seitenfläche des zweiten Konusringkörpers (KRK2), einer dieser mit Abstand gegenüberliegenden radialen Seiten fläche eines fest im Lagergehäuse angeordneten flanschringförmigen Ringansatzes (RS) und einem Seitenwandabschnitt des ersten Konus ringkörpers (KRK1) gebildet wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölsammelkammer (OSK) im Lagergehäuse angeordnete radiale Führungskanäle (FK) und diesen nachgeordnete Abführkanäle (AK) zu geordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Konusringkörper (KRK1) mit axialem Abstand von dem Austrittsende des Pumpspaltes (PS) eine achsradial verlaufende ring förmige Anlagefläche (ANF) für die Anlage an eine ebenfalls ringförmige, achsradial verlaufende Auflagefläche (AUF) im ortsfesten Teil des Lagers aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Konusringkörper (KRK1) aus einem verschleißfesten Werkstoff besteht.
Description:
Vorrichtung zur Rückführung von Öl in lagern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Rückführung von Öl aus dem Bereich der Seitenfläche des Ballens und der Umfangsfläche des, im Lager eines La- gereinbaustücks gelagerten Zapfens von Walzwerl<swalzen, bei dem auf den Zapfen ein zwischen den Lagerelementen und der Seitenfläche des Ballens angeordneter Dichtungs-Laufring aufgezogen ist.

Es ist bekannt, bei Walzwerkswalzen, die in Lagereinbaustücken lagern und von diesen getragen werden, diese Lager gegen den Zapfen der Walze und den Walzballen mit, auf den Walzzapfen aufgezogenen Dichtungs-Laufringen auszustatten und mit weiteren flexiblen, mit dem Walzenzapfen bzw. dem La- gergehäuse verbundenen, z. T. Labyrinthe bildenden elastischen Dichtringen abzudichten. Diese Dichteinrichtungen genügen in der Regel den Dichterfor- dernissen beim Walzbetrieb.

Beim Walzen von Walzbändern, an die besonders hohe Qualitätsansprüche gestellt werden. z. B. dem Walzen in Trockendressiergerüsten müssen die Bal- len der Walzen vollständig schmutz-und ölfrei gehalten werden, da schon ein- zelne, wenige Öltropfen, die aus dem Lager über die Stirnseite der Walzballen auf die Umfangsfläche der Walzen in den Walzbereich gelangen, die Oberflä- chenqualität des Walzballens beeinträchtigen und es häufig notwendig machen, die Walzen komplett auszuwechseln.

Man hat schon versucht, die Dichtungslabyrinthe mit Druckluft zu beaufschla- gen, um eine Strömung des Öls unter den Dichtungs-Laufringen zum Lager hin zu erzeugen und damit diesem Tropfenaustritt des Öls zu begegnen. Auch die- se Maßnahme erwies sich als nicht geeignet, den Austritt einzelner Öltropfen zuverlässig zu vermeiden mit der häufigen Folge, dass die, durch den Ölaustritt

verursachten Qualitätsmängel erst in der dem Walzen der Bänder folgenden Inspektionslinie erkannt wurden, meist erst nachdem schon eine Reihe von Band-Coils gewalzt wurden, die dann alle die gleichen Mängel aufwiesen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Ölrückführungssyste- me dahin zu verbessern, dass das Risiko des Austritts, auch von geringen Öl- mengen mit großer Zuverlässigkeit bei geringem Wartungsaufwand beseitigt wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Rückführung von Öl der anfangs genannten Gattung gelöst, die durch einen, mit zylindrischer Innenfläche auf der Außenfläche des Dichtungs-Laufrings sitzenden, gegen diesen abgedich- teten Konus-Ringkörper, mit einer äußeren Konusfläche gelöst, deren Neigung von der Ballenseite in Richtung auf die Walzenachse verläuft und einen weite- ren, fest im Lagergehäuse angeordneten zweiten Konus-Ringkörper mit einer inneren Konusfläche, die der Konusfläche des ersten Konus-Ringkörpers mit Abstand gegenüberliegend, mit dieser einen, Öl von der Ballenseite der Walze weg fördernden hydraulischen Pumpspalt bildet.

Wie die Erfindung dabei vorsieht, kann das, dem Walzballen zugewandte Ende des Pumpspaltes in einer ringförmigen Eintrittskammer münden, die von achs- radial und geneigt hierzu verlaufenden Seitenflächen des ersten Konus- Ringkörpers, der dieser mit Abstand gegenüberliegenden radialen Seitenfläche eines flanschringförmigen Ansatzes des zweiten Konus-Ringkörpers und einem Außenflächenabschnitt des Sichtungslaufrings gebildet wird. Dabei kann das dem Walzballen abgewandte Austrittsende des Pumpspaltes in einer ringförmi- gen Ölsammelkammer münden, die von einer, radial verlaufenden Seitenfläche des zweiten Konus-Ringkörpers, einer dieser mit Abstand gegenüberliegenden Seitenfläche eines, fest im Lagergehäuse angeordneten flanschförmigen Rin- ansatzes und einem Seitenwandabschnitt des ersten Konus-Ringkörpers ge- bildet wird, wobei der Ölsammelkammer, im Lagergehäuse angeordnete radiale Führungskanäle und ein diesen nachgeordneter Abführkanal zugeordnet sind.

Der erste Konus-Ringkörper kann mit axialem Abstand von dem Austrittsende des Pumpspaltes eine achsradial verlaufende Anlagefläche für die Anlage an eine, ebenfalls achsradial verlaufende ringförmige Auflagefläche im ortsfesten Teil des Lagers aufweisen und aus einem verschleißfesten Werkstoff bestehen.

Diese Vorrichtung zeichnet sich nicht nur durch größere Zuverlässigkeit bei ei- nem nur wenige Teile umfassenden Bauaufwand auf ; sie kann auch ohne be- sonderen Mehraufwand in vorhandene Dichtsysteme von Walzenlagern einge- baut werden, da sie nicht größer baut, als der von, nicht mehr benötigten dop- pelten Dichtsystemen eingenommene Bauraum. Die Vorrichtung ist auch für die Verwendung in Walzwerkslagern anderer Verwendungszwecke geeignet.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei- spiels näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen Fig. 1 das Walzenlager im Axialschnitt, Fig. 2 eine Einzelheit aus der Darstellung nach Fig. 2 in vergrößertem Maßstab und Fig. 3 die Einzelheit nach Fig. 2 in weiter vergrößertem Maßstab.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen, besteht das Walzenlager aus einem Paar von auf den Zapfen WZ der Walze W sitzenden Radial-Rollenlagern und einem auf das, von dem Walzballen WB der Walze abgewandten Ende WZE des Zapfens sit- zenden Radiax-Lager RDL. Die Radialrollenlager sind in das Lagereinbaustück LES eingeschoben und das Radiax-Lager RDL sitzt in einem Abschlußringkör- per ARK, der an der dem Walzballen WB abgewandten Seite des Lagerein- baustücks LES, an dieses angesetzt ist. An die andere, dem Walzballen WB zugewandte Seite des Lagereinbaustücks LES ist ein Zwischenringkörper ZRK

angesetzt, der mit anschließend noch näher erläuterten Dichtelementen und Dichteinrichtungen ausgestattet ist.

Den Lagern wird über Zuführkanäle ZFK und an diese anschließende Füh- rungskanäle FK auf nicht dargestellte Weise Öl zugeführt und über Abführka- näle AK wieder abgeleitet.

Aus den Fig. 2 und 3 geht hervor, dass zwischen dem Walzballen WB und den Radial-Rollenlagern RRL, auf dem Zapfen WZ ein Dichtungs-Laufring DLR auf- gezogen ist, dessen Außenumfangsfläche von einem, fest mit dem Zwischen- ringkörper ZRK verbundenen, elastischen Labyrinthring LR dichtend beauf- schlagt wird. Weiter ist auf den zylindrischen Außenumfang dieses Dichtungs- laufring DLR ein erster Konusringkörper KRK1 mit einer zylindrischen Innen- fläche aufgezogen, dessen äußere Ringfläche ARF in Richtung von dem Walz- ballen WB weg und auf die Walzenachse x-x (Fig. 1) hin geneigt verläuft. In dem Zwischenringkörper sitzt ein zweiter Konusringkörper KRK2, dessen innere Ringfläche IRF, ebenfalls geneigt verlaufend, der äußeren Ringfläche ARF des ersten Konusringkörpers KRK1, mit Abstand gegenüberliegend mit dieser einen konischen Ringspalt, den Pumpspalt PS bildet, dessen dem Walzballen WB abgewandtes Austrittsende in einer, über Führungskanäle FK mit einem Ab- führkanal AK verbundenen Ölsammelkammer OSK, und dessen, dem Walz- ballen WB zugewandtes Eintrittsende in einer ringförmigen Eintrittskammer EK münden, die von achsradial und geneigt hierzu verlaufenden Seitenflächen des ersten Konusringkörpers KRK1, der, dieser mit Abstand gegenüberliegenden radialen Seitenfläche eines flanschförmigen Ringansatzes RA des zweiten Ko- nusringkörpers KRK2 und einem Außenflächenabschnitt des Dichtungslaufrings DLR gebildet wird.

Der erste Konusringkörper KRK1 weist mit axialem Abstand von dem Austritt- sende des Pumpspaltes PS eine ringförmig achsradial verlaufende Anlageflä- che ANF für die Anlage an eine ebenfalls ringförmig achsradial verlaufende

Auflagefläche AUF an einem lagerfesten Ringstück RS des Lagers auf und be- steht aus verschleißfestem Werkstoff.

Da der erste Konusringkörper KRKi beim Walzbetrieb um den dabei festste- henden zweiten Konusringkörper KRK2 rotiert, wirkt der zwischen beiden gebil- dete Spalt PS als eine hydraulische Fliehkraft-Pumpe, die aus dem Lager in dem Bereich der Stirnseite ST des Walzballens und der Außenfläche des Dichtungslaufrings in die Eintrittskammer EK gelangten Ölteile absaugt und über die Ölsammelkammer OSK, die Führungskanäle FK und den Abführkanal AF wieder in den Ölumlauf des Lagers führt und damit verhindert, dass das Öl an die Stirnseite ST des Walzballens WB und über diesen auf die Umfangsflä- che des Walzballens gelangt.

Die Vorrichtung ist auch dazu geeignet, kleinere Mengen von Flüssigkeiten, wie Kühlwasser oder Schmieremulsionsreste, die über mangelhafte Dichtungen von außen her von dem Walzballen in das Lager gelangen, abzusaugen und über den Ölkreislauf des Lagers abzuführen.

Bezugszeichenverzeichnis RRL Radialrollenlager RDL Radiaxlager LES Lagereinbaustück W Walze WB Walzballen WZ Walzenzapfen ST Stirnseite (des Walzballens WB) WZE (abgesetztes) Ende des Zapfens ZW ARK Abschlußringkörper ZRK Zwischenringkörper ZFK Zuführkanal FK Führungskanal AK Abführungskanal DLR Dichtungs-Laufring LR Labyrinth-Ring KRK1 Konusringkörper (erster) KRK2 Konusringkörper (zweiter) x-x Walzachse IRF (innere) Ringfläche ARF (äußere) Ringfläche PS Pumpspalt OSK Ölsammelkammer EK Eintrittskammer ST Stirnseite (des Walzballens WB) RA (flanschförmiger) Ringansatz ANF Anlagefläche AUF Auflagefläche RS Ringstück