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Dokumentenidentifikation DE102005012601A1 28.09.2006
Titel Lageranordnung
Anmelder AB SKF, Göteborg/Gotenburg, SE
Erfinder Schildberger, Alfred, Ternberg, AT;
Tuvesson, Stellan, Katrineholm, SE
Vertreter Gosdin, M., Dipl.-Ing.Univ. Dr.-Ing., Pat.-Anw., 97422 Schweinfurt
DE-Anmeldedatum 18.03.2005
DE-Aktenzeichen 102005012601
Offenlegungstag 28.09.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.09.2006
IPC-Hauptklasse F16C 35/04(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F16C 33/66(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   C21C 5/46(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   E21C 47/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung (1), insbesondere eine Großlageranordnung, mit mindestens einem Lager (2), das in einem Stehlagergehäuse (3) angeordnet ist, wobei das Stehlagergehäuse (3) eine äußere Umfangsfläche (4) aufweist, die sich, in Achsrichtung (A) des Lagers (2) betrachtet, zumindest in eine Richtung axial über die Breite (B) des Lagers (2) hinaus erstreckt. Um die Entnahme von Fett aus der Lageranordnung zu vereinfachen, ist die Lageranordnung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass das Stehlagergehäuse (3) mindestens einen mit einem lösbaren Deckel (5) verschließbaren Kanal (6) aufweist, der sich von der äußeren Umfangsfläche (4) des Stehlagergehäuses (3) bis zu einer Stirnseite (7) des Lagers (2) erstreckt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung, insbesondere eine Großlageranordnung, mit mindestens einem Lager, das in einem Stehlagergehäuse angeordnet ist, wobei das Stehlagergehäuse eine äußere Umfangsfläche aufweist, die sich in Achsrichtung des Lagers betrachtet zumindest in eine Richtung axial über die Breite des Lagers hinaus erstreckt.

Lageranordnungen dieser Art sind bekannt und werden beispielsweise bei der Lagerung von Stahlkonvertern bei der Stahlherstellung benötigt. Das Lager ist in einem Stehlagergehäuse angeordnet und lagert die Welle eines metallurgischen Gefäßes, das durch die Lageranordnung schwenkbar ist.

Für den sicheren Betrieb derartiger Lager, insbesondere Großlager, ist oft eine Nachschmiereinrichtung vorgesehen, mit der das Lager periodisch mit Schmierstoff (Fett) versorgt werden kann. Um die Instandhaltung der Lageranordnung zu optimieren, ist es häufig erforderlich, aus dem Lagerbereich eine Fettprobe zu entnehmen, um den Zustand des Lagers zu bestimmen. Weiterhin ist es gelegentlich erforderlich, verbrauchtes Fett aus dem Lagerbereich zu entfernen. Hierdurch wird Raum für neues Fett geschaffen, das zur Aufrechterhaltung eines optimalen Lagerzustandes erforderlich ist.

Nachteilig ist, dass zur Durchführung der genannten Arbeiten in der Regel ein stirnseitig am Lager angeordneter Dichtungsdeckel – oft samt Dichtung – entfernt werden muss, um Zugang zur Stirnseite des Lagerbereichs zu haben.

Dieser Nachteil ist bei manchen Anwendungen deshalb besonders gravierend, weil zum Schutz des Lagers Elemente vorgesehen sind, die eine Abschirmung des Lagers bewirken. So wird bei der Lagerung eines Stahlkonverters das Lager samt Stehlagergehäuse mittels einer Stahlwand abgeschirmt, so dass die hohe Temperatur im metallurgischen Gefäß nicht bis zum Lager durchschlagen kann, was dieses erheblich schädigen würde.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lageranordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass diese Nachteile vermieden werden. Die erwähnten Inspektions- und Wartungsarbeiten sollen also ohne großen Aufwand an einer gattungsgemäßen Lageranordnung vorgenommen werden können, ohne den erheblichen Aufwand treiben zu müssen, der bislang dafür erforderlich ist. Namentlich soll es entbehrlich werden, Dichtungsdeckel zu entfernen, um die Wartungsarbeiten vornehmen zu können. Weiterhin sollen auch abgeschirmte Lager zur Entnahme von Fett leicht zugänglich sein.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Stehlagergehäuse der Lageranordnung mindestens einen mit einem lösbaren Deckel verschließbaren Kanal aufweist, der sich von der äußeren Umfangsfläche des Stehlagergehäuses bis zu einer Stirnseite des Lagers erstreckt.

Die Erfindung sieht also einen separaten Zugangskanal vor, der sich von der Umfangsfläche des Stehlagergehäuses aus in den Bereich der Lager-Stirnseite erstreckt; bislang wurde die Zugänglichkeit zum Lager durch Demontage des an der Stirnseitenfläche des Stehlagergehäuses angeordneten Dichtungsdeckels hergestellt.

Durch den genannten Kanal besteht die Möglichkeit, von der Umfangsfläche des Stehlagergehäuses aus – nach Entfernung eines Deckels – direkt in den Stirnseitenbereich des Lagers zugreifen zu können, so dass eine Demontage stirnseitig angeordneter Elemente des Stehlagergehäuses entbehrlich wird.

Gemäß einer ersten Weiterbildung ist vorgesehen, dass sich die äußere Umfangsfläche des Stehlagergehäuses in Achsrichtung beiderseits über die Breite des mindestens einen Lagers hinaus erstreckt und in beiden sich über die Breite des mindestens einen Lagers hinaus erstreckenden Bereichen mindestens ein mit einem lösbaren Deckel verschließbarer Kanal angeordnet ist.

Der mindestens eine mit einem lösbaren Deckel verschließbare Kanal ist vorzugsweise im Fußbereich des Stehlagergehäuses angeordnet.

Mindestens ein Kanal kann dabei in beiden Seitenbereichen des Stehlagergehäuses angeordnet sein. Besonders bevorzugt weist das Stehlagergehäuse vier mit einem lösbaren Deckel verschließbare Kanäle auf. Dabei sind die Kanäle bevorzugt symmetrisch zu vertikal angeordneten Mittenebenen des Lagers oder der Lager angeordnet. Bei dieser Ausgestaltung wird es möglich, beiderseits der axialen Erstreckung des Lagers bzw. der Lager in beide Stirnseitenbereiche zugreifen zu können, und zwar auch von beiden Seiten einer Ebene aus, die vertikal steht und die Lagerachse enthält.

Der mindestens eine Kanal erstreckt sich bevorzugt gerade. Er kann in seine Erstreckungsrichtung betrachtet rechteckig ausgebildet sein.

Der Deckel zum Verschließen des Kanals kann eben ausgebildet sein.

Besonders bevorzugt ist die Erstreckungsrichtung des Kanals unter einem Winkel von maximal 30°, vorzugsweise von maximal 10°, zur Horizontalen angeordnet.

Das Lager kann als zweireihiges Lager ausgebildet sein oder aus zwei benachbart angeordneten Lagern bestehen.

Das mindestens eine Lager hat bevorzugt einen Innenring, der einen Innendurchmesser von mindestens 500 mm aufweist, d. h. es handelt sich um ein Großlager.

Bevorzugte Anwendungen der vorgeschlagenen Lageranordnung finden sich bei metallurgischen Gefäßen, insbesondere bei Stahlkonvertern. Ein anderer bevorzugter Anwendungsfall sind Bergbaugeräte, insbesondere Steinbrecher.

Durch die vorgeschlagene Ausgestaltung wird erreicht, dass eine optimale Zugänglichkeit zu den Stirnseiten des Lagers der gattungsgemäßen Lageranordnung besteht, so dass namentlich Fettinspektionen und das Entfernen verbrauchten Fetts wesentlich einfacher bewerkstelligt werden kann, als das bei vorbekannten Lösungen der Fall ist.

Durch die vorgeschlagenen Kanäle wird ein gerader Zugang zum Lagerinnenraum von Stehlagergehäusen geschaffen, so dass mit einem einfachen Werkzeug der wesentliche Teil verbrauchten Schmierfetts entfernt werden kann. Gleichermaßen kann eine Fettprobe durch die Kanäle in einfacher Weise entnommen werden, ohne einen Dichtungsdeckel – meist zusammen mit der Dichtung – entfernen zu müssen.

Auch bei einer seitlich am Stehlagergehäuse angeordneten Kapselung oder Abschirmung ist es problemlos möglich, zum Lagerinnenraum zuzugreifen.

Die spezielle Ausgestaltung des Erfindungsvorschlags erlaubt einen geraden Zugang von allen vier Seiten (beiderseits der Mittenebenen des Lagers) zum Fettraum des Lagers über einen Großteil der belasteten Zonen. Mit einem einfachen Werkzeug, beispielsweise in Form eines gebogenen Flacheisens, kann sehr leicht das am meisten beanspruchte Schmiermittel entfernt werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

1 einen Teil einer Lageranordnung zur Lagerung eines Stahlkonverters in perspektivischer Ansicht,

2 eine Schnittdarstellung durch einen Teil der Lageranordnung in Achsrichtung A betrachtet, wobei der Schnitt durch einen der Kanäle führt, und

3 eine Ansicht der Lageranordnung in Richtung D gemäß 2 gesehen, teilweise im Schnitt dargestellt.

In den Figuren ist eine Lageranordnung 1 skizziert, die zur Lagerung einer Welle 13 dient, auf der ein nicht dargestelltes metallurgisches Gefäß, nämlich ein Stahlkonverter, gelagert ist. Die Lageranordnung 1 weist in beiden axialen Endbereichen der Welle ein Lager 2 auf, das vorliegend als zweireihiges Pendelrollenlager ausgebildet ist. Das Lager 2 ist in einem Stehlagergehäuse 3 untergebracht und abgestützt.

Das Stehlagergehäuse 3 hat eine vordere und eine hintere Stirnfläche 14, 15, wobei an den Stirnflächen 14, 15 je ein Dichtungsdeckel 16 angeschraubt ist, der an der Stirnfläche 15 von der Welle 13 durchsetzt wird.

Zwischen den beiden Stirnflächen 14, 15 des Stehlagergehäuses 3 befindet sich der Bereich des Gehäuses, der eine äußere Umfangsfläche 4 aufweist. Die Normale auf die äußere Umfangsfläche 4 ist dabei über Strecken hinweg radial zur Welle 13 bzw. zu den Ringen des Lagers 2 gerichtet, teilweise schließt die Oberflächennormale auch einen Winkel zur radialen Richtung ein.

Wie am besten in 2 zu sehen ist, durchsetzen Kanäle 6 das Stehlagergehäuse 3, und zwar von der äußeren Umfangsfläche 4 aus bis zum Lager 2.

Aus 3 geht hervor, dass die Kanäle 6 (die Deckel 5 sind in 3 demontiert) – was ihre Lage in Achsrichtung A betrifft – außerhalb der axialen Erstreckung des Lagers 2, also außerhalb dessen Breite B, in Bereichen C angeordnet sind, die an die axialen Endbereiche des Lagers 2, d. h. an die Stirnseiten 7 des Lagers 2 angrenzen.

Das Lager 2 hat zwei Mittenebenen, nämlich eine erste Mittenebene 11 (s. 3), die senkrecht zur Achsrichtung A und vertikal angeordnet ist, und eine zweite Mittenebene 12 (s. 2), die die Achse A des Lagers 2 enthält und ebenfalls vertikal steht. Vorliegend sind insgesamt vier Kanäle 6 vorgesehen, die symmetrisch zu den beiden Mittenebenen 11, 12 angeordnet sind, nämlich in den beiden Seitenbereichen 9 und 10 des Stehlagergehäuses 3 (s. 3).

Die sich an der äußeren Umfangsfläche 4 des Stehlagergehäuses 3 ergebenden Öffnungen sind durch angeschraubte Deckel 5 verschlossen, die leicht und schnell entfernt werden können, um Fettmanipulationen am Lager 2 vornehmen zu können.

Aus 2 geht am besten hervor, dass die Kanäle 6 im Fußbereich 8 des Stehlagergehäuses 3 angeordnet sind. Dort ist auch die Orientierung der Kanäle 6 ersichtlich. Sie sind im Querschnitt im wesentlichen rechteckig ausgebildet und erstrecken sich gerade entlang einer Erstreckungsrichtung E. Die Erstreckungsrichtung E ist dabei unter einem geringen Winkel &agr; zur Horizontalen H angeordnet, der 30° nicht übersteigt und auch 0° betragen kann.

Neben dem skizzierten zweireihigen Pendelrollenlager 2 kommen natürlich auch alle anderen geeigneten Lagerarten in Frage, beispielsweise ein oder mehrreihige Toroidallager. In den Figuren nicht dargestellt sind Einzelheiten bezüglich der axialen Sicherung der Lager 2 und der Welle 13.

Nach Entfernen (Abschrauben) eines Deckels 5 liegt die Öffnung des entsprechenden Kanals 6 an der äußeren Umfangsfläche 4 des Stehlagergehäuses 3 frei, so dass beispielsweise mit einem leicht gebogenen Flacheisen von der äußeren Umfangsfläche 4 aus bis zur Stirnseite 7 des Lagers 2 gegriffen werden kann, um Fett oder Fettproben zu entnehmen.

Der diesbezüglich Aufwand ist – verglichen mit vorbekannten Lösungen – sehr viel geringer, da insbesondere nicht der Dichtungsdeckel 16 entfernt werden muss. Selbst wenn der Dichtungsdeckel seinerseits mit Inspektionsöffnungen versehen wäre, wird erst durch den Erfindungsvorschlag eine einfache Inspektion des Lagers möglich, da meist enge Raumverhältnisse bzw. Abschirmungen und Isolationen die Stirnflächen 14, 15 des Stehlagergehäuses 3 weitgehend unzugänglich machen.

1Lageranordnung 2Lager 3Stehlagergehäuse 4äußere Umfangsfläche 5Deckel 6Kanal 7Stirnseite des Lagers 8Fußbereich 9Seitenbereich des Stehlagergehäuses 10Seitenbereich des Stehlagergehäuses 11Mittenebene 12Mittenebene 13Welle 14Stirnfläche 15Stirnfläche 16Dichtungsdeckel AAchsrichtung BBreite des Lagers CBereich EErstreckungsrichtung &agr;Winkel HHorizontale

Anspruch[de]
  1. Lageranordnung (1), insbesondere Großlageranordnung, mit mindestens einem Lager (2), das in einem Stehlagergehäuse (3) angeordnet ist, wobei das Stehlagergehäuse (3) eine äußere Umfangsfläche (4) aufweist, die sich in Achsrichtung (A) des Lagers (2) betrachtet zumindest in eine Richtung axial über die Breite (B) des Lagers (2) hinaus erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass das Stehlagergehäuse (3) mindestens einen mit einem lösbaren Deckel (5) verschließbaren Kanal (6) aufweist, der sich von der äußeren Umfangsfläche (4) des Stehlagergehäuses (3) bis zu einer Stirnseite (7) des Lagers (2) erstreckt.
  2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die äußere Umfangsfläche (4) des Stehlagergehäuses (3) in Achsrichtung (A) beiderseits über die Breite (B) des mindestens einen Lagers (2) hinaus erstreckt und in beiden sich über die Breite (B) des mindestens einen Lagers (2) hinaus erstreckenden Bereichen (C) mindestens ein mit einem lösbaren Deckel (5) verschließbarer Kanal (6) angeordnet ist.
  3. Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine mit einem lösbaren Deckel (5) verschließbare Kanal (6) im Fußbereich (8) des Stehlagergehäuses (3) angeordnet ist.
  4. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein mit einem lösbaren Deckel (5) verschließbarer Kanal (6) in beiden Seitenbereichen (9, 10) des Stehlagergehäuses (3) angeordnet ist.
  5. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stehlagergehäuse (3) vier mit einem lösbaren Deckel (5) verschließbare Kanäle (6) aufweist.
  6. Lageranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (6) symmetrisch zu vertikal angeordneten Mittenebenen (11, 12) des Lagers (2) oder der Lager (2) angeordnet sind.
  7. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der mindestens eine Kanal (6) gerade erstreckt (E).
  8. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kanal (6) in seine Erstreckungsrichtung (E) betrachtet rechteckig ausgebildet ist.
  9. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (5) zum Verschließen des Kanals (6) eben ausgebildet ist.
  10. Lageranordnung nach Anspruch einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstreckungsrichtung (E) des Kanals (6) unter einem Winkel (&agr;) von maximal 30°, vorzugsweise von maximal 10°, zur Horizontalen (H) angeordnet ist.
  11. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (2) als zweireihiges Lager ausgebildet ist oder aus zwei benachbart angeordneten Lagern besteht.
  12. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Lager (2) einen Innendurchmesser des Innenrings von mindestens 500 mm aufweist.
  13. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein metallurgisches Gefäß, insbesondere einen Stahlkonverter, lagert.
  14. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einem Bergbaugerät, insbesondere in einem Steinbrecher, enthalten ist.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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