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Abdichtung für eine im Stahlwasserbau zu verwendende Laufrolle
Im Stahlwasserbau werden oft Laufrollen mit Nadellagern verwendet, wobei man mit Rücksicht auf die Wirtschaftlichkeit und aus Fertigungsgründen auf den Einbau normaler Wälzlager aus gehärtetem Wälzlagerstahl verzichtet. Bei diesen Konstruktionen benutzt man die Achse aus Schmiedestahl höherer Festigkeit gleich als inneren Wälzring und den Laufrollenkörper als äusseren Wälzring des Nadellagers. Es handelt sich hiebei in erster Linie um Laufrollen für grosse Rollenbelastungen, u. zw. bis zu 1000 t und mehr und mit grossen Rollendurchmessern bis zu 1500 mm.
Als Abdichtung des Nadellagerraumes werden in der Regel Simmerringe oder Nutringmanschetten in die Gehäusedeckel der Laufrollen eingebaut, die sich auf der feststehenden Achse der Laufrolle drehen.
Beim Drehen der Laufrolle um die feststehende Achse ist aber infolge des notwendigen Lagerspieles im Nadellager die Dichtlippe des Simmerringes oder der Nutringmanschette gezwungen, die Veränderung des Lagerspieles von Null bis zum Maximum mitzumachen, wenn sie auf der Achse angepresst bleiben und abdichten soll.
Laufrollen in den gebräuchlichsten Abmessungen erfordern ein Lagerspiel bis zu 0, 6 mm, das sich nach einigen Betriebsjahren durch die Kaltverfestigung des Materials bis zu 1 mm vergrössern kann. Die Dichtlippe muss somit eine Bewegung bis zu 1 mm mitmachen können, was keine Schwierigkeit ist, wenn sie gegen reines Flusswasser abdichten soll.
In vielen Fällen führen aber die Flüsse Schwebestoffe mit, die vorwiegend aus Sand bestehen, der sich erfahrungsgemäss zwischen Spurring und hinter die Dichtungslippe des Simmerringes bzw. der Nutringmanschette ablagert. Dies führt einmal zu erheblichen Verschleissschäden auf der Spurring- sowie der Gegenspurringfläche, die durch die Rollwagenwange gebildet ist, zum andern zu Blockierung und Behinderung der Dichtungslippe. Ist die infolge des Lagerspieles aufgeweitete Dichtungslippe mit Sand und feinem Schweb hinterfüllt, so werden bei einer Drehung der Laufrolle um 1800, wenn die Dichtungslippe entsprechend dem Lagerspiel zurückweichen muss, die angelagerten Schwebstoffe, die nicht ausweichen können, verdichtet.
Nach längerem Stillstand tritt eine Verfestigung der abgelagerten und verdichteten Schwebstoffe ein, was zur Folge hat, dass bei einer erneuten Drehung der Laufrolle die Dichtungslippe nicht mehr zurückfedert, wodurch sich ein Spalt zwischen Dichtungslippe und Gegenfläche ausbildet und Wasser sowie Schwebstoffe in den Nadellagerraum eindringen kann. Dies führt zu einer Verschmutzung des Schmiermittels mit Sand und somit zu einem erheblichen Verschleiss und zu Korrosionsschäden des Nadellagers. Die Korrosionsschäden ergeben weiter höhere Nadellagerpressungen, die zu Aufweitungen des Nadellagers und zu einer Vergrösserung des Lagerspieies führen. Diese Schäden können nur durch Erneuerung der beschädigten Teile beseitigt werden, wodurch die Wirtschaftlichkeit dieser Nadellagerkonstruktion in Frage gestellt ist.
Um die Nachteile dieser bekannten Dichtungskonstruktion zu vermeiden, schlägt die Erfindung eine Dichtungsart vor, durch welche die vorgenannten Schäden verhindert werden. Die Erfindung ist bei einer Abdichtung für eine im Stahlwasserbau zu verwendende Laufrolle, die über Nadeln unmittelbar auf einer feststehenden, in Wangen eines Laufwagens gehaltenen Achse gelagert ist und seitliche, den Nadellagerraum abschliessende Deckel aufweist, gekennzeichnet durch einen, an der Laufwagenwange zentrisch zur Laufrolle befestigten elastischen, mit seiner Dichtfläche an einer Umfangsfläche eines mit der Lauf-
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rolle verbundenen Abschlussteiles des Nadellagerraumes unter radialer Vorspannung anliegenden Gummiringes.
Bei einer Abdichtungsvorrichtung an Kugellagern ist es zwar schon bekanntgeworden, zur Abdichtung des Kugellagerraumes Ringscheiben zu verwenden, die in das Lagergehäuse dicht eingesetzt sind und an der als Lagerdeckel ausgebildeten Stirnwand des Gehäuses festgehalten werden. Solche Ringscheiben können aber gegen äusseren Überdruck nicht abdichten. Sie sollen auch nur einen Öl austritt aus dem Lager vermeiden und das Spritzöl abhalten.
Der elastische Gummiring nach der Erfindung soll dagegen verhindern, dass bei äusserem Überdruck Wasser in den Lagerraum, der mit Fett gefüllt ist, eintritt. Ausserdem hält er Schwebstoffe und Sand ab.
Der Gummiring und die Welle stehen still, während das Lagergehäuse bzw. Laufrolle rotiert. Bei der bekannten Lagerabdichtung dreht sich die Welle und das Gehäuse steht still. Diese ist auch nur für kleine Wellendurchmesser geeignet.
Der erfindungsgemässe Gummiring wird mit der Laufwagenwange zentrisch zu der an ihre Laufbahn angepressten Laufrolle verschraubt. Der Abstand des Laufrollenmittelpunktes zur Dichtfläche bleibt daher im Betrieb in jeder Stellung konstant und die Dichtung ist nicht gezwungen, dem Lagerspiel zu folgen.
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ist, was fertigungstechnisch durch angedrehte Versatzungen erreicht wird. Der Gummiring ist ausserdem so ausgebildet, dass er gleichzeitig das Eindringen von Wasser und Schmutz zwischen der Laufwagenwange und dem Dichtungsbefestigungsring verhindert.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. 1 den Mittellängsschnitt durch die Laufrolle mit Nadellager und Abdichtung, Fig. 2 eine Darstellung der Kreisfläche A (Fig. 1) in grösserem Massstab und Fig. 3 ein Schema, das zeigt, dass der Abstand der Dichtfläche zum Laufrollenmittel konstant bleibt.
In den Fig. 1 und 2 ist die Laufrolle 1, die auf der Laufbahn 2 läuft, mittels zweier Nadellager 3 auf der mit den Laufwagenwangen 4 fest verbundenen Achse 5 drehbar gelagert. Der Laufrollenkörper 1 bildet den äusseren Wälzring und die Achse 5 bildet den inneren Wälzring der Nadellager 3. Der Nadellagerraum ist auf jeder Seite der Laufrolle 1 durch eine Halteschraube 6 und eine Abschlussscheibe 7 abgeschlossen. Die Abdichtung des Nadellagerraumes wird auf jeder Laufrollenseite durch einen mittels eines Halteringes 8 an der betreffenden Laufwagenwange 4 befestigten elastischen Gummiring 9 gebildet, der auf der Abschlussscheibe 7 aufliegt. Der Gummiring 9 liegt zweckmässig mit einer Dichtlippe 10 auf der Abschlussscheibe 7 auf, um den Reibungswiderstand zwischen dem Gummiring und der Dichtfläche auf das geringste Mass zu verringern.
Ausserdem kann dadurch beim Nachschmieren des Nadellagers das verbrauchte Fett ohne grossen Fettpressendruck austreten.
In Fig. 3 ist gezeigt, dass der Abstand der Dichtfläche des Gummiringes 9 zum Laufrollenmittel in jeder Betriebsstellung, d. h. wenn die Laufrolle 1 unter Belastung steht, konstant bleibt. Der Durchmesser der Dichtfläche ist mit a bezeichnet. Das Lagerspiel ist 6 = 0, 6 mm und die Abweichung
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mm.PATENTANSPRÜCHE :
1.
Abdichtung für eine im Stahlwasserbau zu verwendende Laufrolle, die über Nadeln unmittelbar auf einer feststehenden, in Wangen eines Laufwagens gehaltenen Achse gelagert ist und seitliche, den Nadellagerraum abschliessende Deckel aufweist, gekennzeichnet durch einen, ander Laufwagenwange (4) zentrisch zur Laufrolle (1) befestigten elastischen, mit seiner Dichtfläche an einer Umfangsfläche eines mit der Laufrolle verbundenen Abschlussteiles (7) des Nadellagerraumes unter radialer Vorspannung anliegenden Gummiringes (9).