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Title:
OIL FILM BEARING FOR ROLLER PINS WITH HYDROSTATIC SUPPORT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/106266
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an oil film bearing, for roller pins, which is, or the pin bush fixed thereon, is enclosed by a bearing bush, arranged in a modular piece, whereby the bearing bush comprises at least two internal hydrostatic pockets, arranged essentially along a common axial line, supplied with a pressure medium via a non-return valve and a drilling, running through the bearing bush with throttles in the drilling, providing an optimal hydrostatic bearing even with an off-axis positioning of the roller pin, or the pin bush in the bearing bush. According to the invention the above may be improved such that expensive, unreliable throttles may be replaced by cheaper more reliable throttles, whereby the throttle is embodied with an internal thread (4, 4'), applied to a bolt (6, 6') with external thread (7, 7'), whereby at least the outer diameter of the external thread (7, 7') is reduced relative to the inner diameter of the internal thread (4, 4').

Inventors:
Keller, Karl (Auf der Hütte 12, Hilchenbach, 57271, DE)
Plociennik, Uwe (Noldenkothen 21, Ratingen, 40882, DE)
Application Number:
PCT/EP2005/004164
Publication Date:
November 10, 2005
Filing Date:
April 19, 2005
Export Citation:
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Assignee:
SMS DEMAG AG (Eduard-Schloemann-Str. 4, Düsseldorf, 40237, DE)
Keller, Karl (Auf der Hütte 12, Hilchenbach, 57271, DE)
Plociennik, Uwe (Noldenkothen 21, Ratingen, 40882, DE)
International Classes:
D21G1/02; F16C13/02; F16C32/06; (IPC1-7): F16C32/06; D21G1/02; F16C13/02
Attorney, Agent or Firm:
Valentin, Ekkehard (Valentin, Gihske Groß, Hammerstrasse 2 Siegen, 57072, DE)
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Claims:
Patenansprüche
1. Ölfilmlager (9) für Walzenzapfen (12), der, bzw. dessen auf ihn aufgezogene Zapfenbuchse (11) von einer in einem Einbaustück (10) angeordneten La¬ gerbuchse (13) umgeben ist, wobei die Lagerbuchse (13) mindestens zwei im Wesentlichen in einer gemeinsamen axialen Linie angeordnete, innen liegende Hydrostatiktaschen (17, 17') aufweist, die über ein Rückschlagven¬ til und über in der Lagerbuchse (13) verlaufende Bohrungen (14, 14') mit ei¬ nem Druckmittel speisbar sind, und wobei Drosseln in den Bohrungen (14, 14') eine optimale hydrostatische Lagerung, auch bei einer Schieflage des Walzenzapfens (12) bzw. der Zapfenbuchse (11) in der Lagerbuchse (13) gewährleisten, dadurch gekennzeichnet, dass die Drossel durch ein Innengewinde (4, 4') gebildet ist, in das ein Bol¬ zen (6, 6') mit Außengewinde (7, 7') eingesetzt ist, wobei zumindest der Außendurchmesser des Außengewindes (7, T) gegenüber dem Innendur¬ chmesser des Innengewindes (4, 4') gekürzt ist.
2. Ölfilmlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser des Innengewindes (4, 4') gegenüber dem In¬ nendurchmesser des Außengewindes (7, 7') gekürzt ist.
3. Ölfilmlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser in gleichem Maß gekürzt sind.
4. Ölfilmlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser in unterschiedlichem Maß gekürzt sind.
5. Ölfilmlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde (4, 4') in den Bohrungen (14, 14') vorgesehen ist.
6. Ölfilmlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde (4, 4') in Bohrungen von festen Hochdruckleitungen (18, 18') vorgesehen ist.
7. Ölfilmiager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde (4, 4') in den Bohrungen (3, 3') eines Anschlus¬ sblocks (1 ) vorgesehen ist.
8. Ölfilmlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Innengewinde (4, 4') in einer Hülse vorgesehen sind, die in die Bo¬ hrungen (14, 14') bzw. (3, 3') einsetzbar sind.
9. Ölfilmlager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand der Drossel durch die Länge des in das Innengewinde (4, 4') eingedrehten Bolzens (6, 61) variabel einstellbar ist.
10. Ölfilmlager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand der Drossel durch die Wahl der Gewindedurchmesser bestimmbar ist.
11. Ölfilmlager nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand der Drossel durch das Abdrehmaß am Bolzen und/oder am Innengewinde bestimmbar ist.
12. Ölfilmlager nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand der Drossel durch die Reihenschaltung und/oder Paral¬ lelschaltung von einzelnen entsprechend in ihren Widerständen eingestel Iten Drosselelementen bestimmbar ist.
Description:
Ölfilmlager für Walzenzapfen mit hydrostatischer Unterstützung

Die Erfindung betrifft ein Ölfilmlager für Walzenzapfen, der, bzw. dessen auf ihn aufgezogene Zapfenbuchse, von einer in einem Einbaustück angeordneten La¬ gerbuchse umgeben ist, wobei die Lagerbuchse mindestens zwei im Wesentli¬ chen in einer gemeinsamen axialen Linie angeordnete, innen liegende Hydro¬ statiktaschen aufweist, die über ein Rückschlagventil und über in der Lager- buchse verlaufende Bohrungen mit einem Druckmittel speisbar sind, und wobei Drosseln in den Bohrungen eine optimale hydrostatische Lagerung, auch bei einer Schieflage des Walzenzapfens bzw. der Zapfenbuchse in der Lagerbuch¬ se gewährleisten.

Derartige Ölfilmlager sind bekannt. Sie weisen in der Regel in einer Lagerbuch¬ se zwei Druckzonen auf, die um 180 Grad versetzt sind. In jeder dieser Druck¬ zonen sind zwei Hydrostatiktaschen axial versetzt angeordnet. Dabei werden die Hydrostatiktaschen einer Druckzone im Betrieb so lange verwendet, bis durch einen Verschleiß im Bereich der Druckzone die optimalen Hydrostatikei- genschaften nicht mehr gewährleistet sind. Im Anschluss daran lässt sich die Lagerbuchse im Einbaustück um 180 Grad drehen, so dass die beiden weiteren Hydrostatiktaschen der zweiten Druckzone zum Einsatz kommen können. In den vier Bohrungen zu den jeweils zwei Hydrostatiktaschen der beiden Druck¬ zonen sind Drosseln eingesetzt. Diese sind wegen der geringen Wanddicke der Lagerbuchsen und der dadurch gegebenen sehr kleinen Durchmesser der Boh¬ rungen sehr filigran gearbeitet. Sie dienen dazu, das von einem Druckan- schluss, an dem Druckmittel mit ca. 200 bis 2000 bar ansteht, kommende Druckmedium möglichst gleichmäßig auf die beiden Hydrostatiktaschen einer Druckzone zu verteilen. Wird durch eine Schieflage der Zapfenbuchse in der Lagerbuchse eine der Hyd¬ rostati Waschen der Druckzone halbwegs freigelegt, so kann aus der freigeleg¬ ten Hydrostatiktasche vergleichsweise mehr Druckmedium strömen. Dadurch würde in dieser Hydrostatiktasche ein großer Druckabfall entstehen. Die Dros¬ seln bewirken, dass sich der Druckabfall in dieser Lagetasche in Grenzen hält. Durch den entstehenden Differenzdruck zwischen den beiden Hydrostatikta¬ schen wird ein Korrekturmoment gebildet, welches der Schieflage entgegen¬ wirkt.

Bei gattungsgemäßen Ölfilmlagern sind vier derartiger Drosseln in einer Lager- buchse untergebracht. Die Drosseln sind z. B. unter der Bezeichnung "Axial Visco Jets" bekannt geworden. Sie weisen in einem Kanal eine Scheibe mit ei¬ ner gerichteten Öffnung auf, über die Druckmittel z. B. in eine links gerichtete Rotation versetzt werden kann. Im Bereich einer im Kanal in Fließrichtung fol¬ genden Scheibe mit einer Zentralbohrung wird eine Druckmittelrotationsumkehr erreicht und durch eine dritte Scheibe mit einer entgegengerichteten Öffnung verlässt das Druckmittel die Drossel. Durch eine laminare oder hier turbulente Strömung wird der Widerstand der Drossel beeinflusst.

Da die Öffnungen der Scheiben der Drossel sehr filigran gearbeitet sind, kön- nen sie leicht verstopfen, insbesondere dann, wenn das zulaufende Öl nicht ausreichend gefiltert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die teueren, störanfälligen Drosseln durch kostengünstige, weniger störanfällige Drosseln zu ersetzen.

Dazu wird vorgeschlagen, dass die Drossel durch ein Innengewinde gebildet ist, in das ein Bolzen mit Außengewinde eingeschraubt ist, wobei zumindest der Außendurchmesser des Außengewindes gegenüber dem Innendurchmesser des Innengewindes gekürzt ist. Dadurch entsteht ein gewendelter Kanal mit dreieckigem Querschnitt, über den das Druckmittel durch die Drossel fließt. Der Widerstand der Drossel lässt sich durch die Länge und/oder den Querschnitt des gewendelten Kanals sowie durch die Strömungsgeschwindigkeit des Druckmediums beeinflussen.

Es besteht auch die Möglichkeit, dass der Innendurchmesser des Innengewin¬ des gegenüber dem Innendurchmesser des Außengewindes gekürzt ist. Wird dieses Merkmal zusätzlich angewandt, so ergeben sich zwei gewendelte Kanä¬ le mit dreieckigem Querschnitt, die z. B. in Parallelschaltung angesteuert wer¬ den können. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass jeder der gewendel¬ ten Kanäle für eine der Hydrostatiktaschen vorgesehen ist.

Vorzugsweise sind die entsprechenden Durchmesser um jeweils ein annähernd gleiches Maß gekürzt, so dass sich in beiden gewendelten Kanälen einer Dros¬ sel gleiche Widerstände ergeben. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die Durchmesser unterschiedlich gekürzt sind, wodurch sich unterschiedliche Widerstände ergeben würden.

Von Vorteil ist, dass das Innengewinde in der Bohrung vorgesehen ist. Durch einfaches Einschrauben des Bolzens wird damit eine Drossel gebildet.

Möglich ist, dass das Innengewinde in einer Hülse vorgesehen ist, die in die Bohrung einsetzbar ist. Damit ist die Drossel leicht komplett austauschbar.

Der Widerstand der Drossel lässt sich optimal einstellen, wenn die Länge des in das Innengewinde eingedrehten Bolzens variabel einstellbar ist. Eine weitere Möglichkeit, den Widerstand einzustellen, die alleine oder auch mit anderen Einstellmöglichkeiten zusammen verwendet werden kann, ist durch die Wahl des Gewindedurchmessers gegeben.

Weitere einzeln bzw. kumulativ verwendbare. Merkmale zur Bestimmung des Widerstandes bestehen darin, dass das Abdrehmaß am Bolzen und/oder am Innengewinde vorgebbar ist. Eine weitere Möglichkeit zur Einstellung des Wi¬ derstands der Drossel besteht darin, dass ein Drosselelement in Reihenschal- tung und/oder Parallelschaltung mit anderen Drosselelementen einen in ihrer Gesamtheit einstellbaren Widerstand ergibt.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt

Fig.1 in schematischer Darstellung zwei erfindungsgemäße Drosseln, Fig.2 einen Schnitt entlang der Linie A - A, Fig.3 einen Schnitt entlang der Linie B - B, Fig.4 den Ausschnitt X in vergrößerter Darstellung, und Fig.5 das erfindungsgemäße Ölfilmlager.

Figur 1 zeigt den Ausschnitt aus einer Lagerbuchse oder aber eines Anschluss¬ blocks 1 , in dem die Bohrungen 3, 3' zur Aufnahme der Drossel vorgesehen sind. Der Anschlussblock 1 weist eine Öleintrittsöffnung 2 auf, die mit zwei Boh¬ rungen 3, 3' kommuniziert (siehe auch Fig. 2). In den Bohrungen 3, 31 sind Innengewinde 4, 4' angeordnet. Am Ende der Bohrungen 3, 3' sind Ölaustritts- öffnungen 5, 5' vorgesehen (siehe auch Fig. 3). In die Bohrung 3, 3' sind Bolzen 6, 6' mit einem Außengewinde 7, 7' eingedreht, dessen Außendurchmesser ge¬ genüber dem Innendurchmesser des Innengewindes 4, 4' gekürzt ist.

Figur 4 zeigt den Bolzen 6 in der Bohrung 3, die mit dem Innengewinde 4 ver¬ sehen ist. Das Außengewinde 7 des Bolzens 6 ist gegenüber dem Innengewin¬ de 4 im Durchmesser gekürzt. Zwischen dem Innengewinde 4 und dem Außen¬ gewinde 7 bildet sich ein gewendelter Kanal 8, dessen Länge und dessen Querschnitts- Abmessungen den Widerstand der Drossel bestimmen.

Fig. 5 zeigt das erfindungsgemäße Ölfilmlager 9, das in ein Einbaustück 10 ein¬ gebaut ist und aus einer Zapfenbuchse 11 die auf einem Walzenzapfen 12 an¬ geordnet ist, und einer Lagerbuchse 13 die im Einbaustück 10 sitzt, besteht. In der Lagerbuchse 13 sind zwei Bohrungen 14,14' die teilweise hintereinander liegen, angeordnet, die vom äußeren Rand 15 der Lagerbuchse 13 zu Radial¬ bohrungen 16, 16' verlaufen, die in Hydrostatiktaschen 17, 17' enden.

An der Lagerbuchse 13 sind Hochdruckanschlüsse vorgesehen, an denen feste Leitungen 18, 18' montiert sind, die zu einem Anschlußblock 1 führen und hier ebenfalls durch Hochdruckanschlüsse befestigt sind. Der Anschlußblock 1 ist z.B. über Schrauben am Einbaustück 10 festgelegt. Bezugszeichenübersicht

1. Anschlussblock 2. Öleintrittsöffnung 3. Bohrung 4. Innengewinde 5. Ölaustrittsöffnung 6. Bolzen 7. Außengewinde 8. gewendelter Kanal 9. Ölfilmlager 10. Einbaustück 11. Zapfenbuchse 12. Walzenzapfen 13. Lagerbuchse 14. Bohrung 15. Rand 16. Radialbohrung 17 Hydrostatiktasche 18 Leitung