DD285521A7 - Abdichtung fettgeschmierter gleitlager, insbesondere fuer eimerleiterrollen von eimerketten - schwimmbaggern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf den Bau von Eimerketten-Schwimmbaggern und betrifft die Abdichtung der Traglager insbesondere der Eimerleiterrollen. Ziel der Erfindung ist es, Schaeden an den geschlossenen Gleitlagern, die ueber eine Hochdruckschmieranlage mit Fett versorgt werden, zu vermeiden. Die Loesung gewaehrleistet eine Dichtigkeit von auszen nach innen gegen Seewasser und Schmutz und eine Durchlaessigkeit von innen nach auszen bei Aufrechterhaltung eines erhoehten aber begrenzten Innendruckes sowie eine Schmierung des Dichtflaechenbereiches. Die Abdichtung besteht aus zwei Innenlippenringen, deren auf der Welle gleitende Dichtlippen dem Fettschmierraum abgewandt sind und deren innere Mantelflaechen jeweils auf ihrem Umfang mit vorzugsweise zwei gegenueberliegend angeordneten axial verlaufenden Nuten versehen sind, die in Richtung des Fettschmierraumes offen sind und mit keilfoermig sich verjuengender Nuttiefe vor der Dichtlippe auslaufen. Fig. 1{Gleitlager; Abdichtung; Eimerketten-Schwimmbagger; Eimerleiterrollen; Traglager; Schmierung; Innenlippenring; Dichtlippe; Nuten}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Abdichtung für fettgeschmierte Gleitlager, insbesondere Traglager vorzugsweise unter Wasser und mit geringer Drehzahl laufender Eimerleiterrollen oder Unterturaswellen von Eimerketten- Schwimmbaggern.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Zur Führung und Abstützung der Eimerkette einas Schwimmbaggers sind auf der Eimerleiter Eimerleiterrollen angeordnet, die jeweils zwei Traglager aufweisen. Jedes Lager besteht fus einem Radial- und Axiallager innerhalb eines geschlossenen Lagergehäuses. Da die Lager teilweise unter Wasser arbeiten und erheblichen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt eind, ergeben sich hinsichtlich der Schmierung und Abdichtung besondere Anforderungen.

Die Lager werden über eine Hochdruckschmieranlage in Impulsen mit Fett versorgt.

Zur Abdichtung des Lagergehäuses gegenüber der Welle sind Dichtungen erforderlich, die das Eindringen von Seewasser und Schmutz verhindern sollen.

Bekannt ist eine Lösung, die aus zwei hintereinander angeordneten Innenlippenringen besteht. Es hat sich jedoch gezeigt, daß durch diese Anordnung allein die bei der Schmierung und Abdichtung der Tragrollenlager auftretenden Probleme noch nicht zufriedenstellend gelöst werden können.

Die eingesetzten Lippenringe führen zu einer vollständigen Abdichtung des Lagers. Die Folge ist ein erhöhter Innendruck, da das Lager über eine Hochdruckfettschmieranlage versorgt wird. Es entstehen zusätzliche axiale Kräfte, die zur Verformung von Lagerbauteilen führen können. Durch Überbelastung jeweils eines der beiden Axiallager ist ein erhöhter Abrieb und damit ein vorzeitiger Verschleiß auch des Radiallagers nicht zu vermeiden. Darüber hinaus können unzulässig große auf die Lagerbefestigung wirkende Kräfte entstehen. Die bekannte Ausführung weist außerdem Mängel hinsichtlich der Schmierung des Dichtflächenbereiches auf, die die Lebensdauer der Dichtringe selbst als auch des Wellenbezuges nachteilig beeinflussen.

Das Problem der Schmierung von Tragrollenlagern wird auch in dem Fachbuch „Floating Dredges", Haarlem/Niederlande 1963,

S. 96,346 und 347 behandelt. Ausgehend von einer Fettschmierung unter Druck wird als Dichtungselement ein Rundring vorgeschlagen. Die Darstellung enthält weiterhin einen Bypass zur Vermeidung eines unzulässigen Überdruckes im Lager, Abgesehen davon, daß der Einbau des sogenannten O-Ringes besondere Sorgfalt erfordert und sein Einsatz sich in funktioneller Hinsicht nicht bewährt hat, stellt der Druckentlastungskanal einen zusätzlichen Aufwand bei der Fertigung dar.

Durchgeführte Versuche unter normalen Betriebsbedingungen führten zu dem Ergebnis, daß auch die Anordnung von Druckentlastungsbohrungen im Zusammenhang mit dem Einsatz genormter Innenlippenringe die bisherigen Nachteile nicht beseitiger konnte. Die mangelnde Schmierung der Dichtringe verursacht eine vorzeitige Zerstörung des Wellenbezuges im Bereich der Dichtringe.

Ein Dichtungselement für die Lagerbüchse eines Kreuzgelenkes, das ein Eindringen von Schmutz von außen verhindern soll, bei dem aber auch unter dem Schmiermitteldruck das verbrauchte Schmiermittel passieren kann, ist aus dem DD-AP 262 894 bekannt.

Der optimale Einsatz dieser Vorrichtung zum Abdichten der Lagerbüchse und zum axialen Abstützen des Lagerkörpers beschränkt sich auf das genannte spezielle Anwendungsgebiet.

Des weiteren ist aus der DE-OS 1946570 eine Ringdichtung für axial verschiebbare Teile bekannt, deren Dichtlippe auf ihrer stirnseitigen Kontaktfläche mit nutartigen Einschnitten versehen ist. Die Einschnitte sind gegenüber der abzudichtenden Seite geöffnet und haben lediglich die Aufgabe, die Reibung zu vermindern und den Verschleiß der Dichtlippe herabzusetzen.

Aus der DE-PS 3323741 ist ein Wellendichtung, bestehend aus einem Stützring und einem Lippenring, bekannt, dessen Lippenring eine Dichtkante aufweist. Die dem abgedichteten Medium abgewandte Kegelfläche enthält eine Vielzahl von Kanälen, die in Richtung des abgedichteten Mediums offen sind und die Dichtkante durchbrechen.

Schließlich wird in der EP-Nr. 0210304 ein Radialwellendichtring mit einem Lippenring beschrieben, dessen Dichtfläche durch in Richtung der abzudichtenden Seite offene Schmiermitteltaschen unterbrochen ist. Durch diese Ausführung soll eine gute Schmierung der Dichtfläche und damit eine nahezu verschleißfeste Abdichtung erreicht werden. Die Anordnung von Nuten oder ähnlicher Aussparungen erfolgt bei allen bekannten Lösungen mit dem Ziel, den Verschleiß unter Ausnutzung

hydrodynamischer Effekte zu verringern. Die beschriebenen Wellendichtringe sind nicht geeignet die Abdichtungsprobleme zu lösen, die bei einem einseitig geschlossenen Lagergehäuse mit einer Hochdruck-Fettschrniorung, speziell unter den Einsatzbedingungen der Eimerleiterrollen von Schwimmbaggern, auftreten. Durch die bekannte Anordnung und Ausbildung von speziellen Einschnitten, Kanälen oder Schmiermitteltaschen ist keine Abdichtung gegen Schmutz und Seewasser von außen gewährleistet und ein Schmiermitteldurchtritt in entgegengesetzter Richtung nicht möglich.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Erhöhung der Lebensdauer der Traglager insbesondere für die Eimerleiterrollen von Eimerkettenschwimmbaggern.

Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung genormter Bauteile eine Abdichtung für fettgeschmierte Gleitlager, insbesondere der Traglager der Eimerleiterrollen von Eimerketten-Schwimmbaggern zu schaffen, die eine Dichtigkeit

von außen nach innen, insbesondere gegen Seewasser und Schmutz auch bei erhöhtem Außendruck und eine Durcnlässigkeitvon innen nach außen bei Aufrechterhaltung eines erhöhten aber begrenzten Innendruckes sowie eine Schmierung des

Dichtflächenbereiches durch das abzuführende Fett gewährleistet. Die Aufgabe wird mittels einer Abdichtung, bestehend aus zwei hintereinander angeordneten Innenlippenringen, deren auf der Welle gleitende Dichtlippen dem Fettschmierraum abgewandt sind, ertindungsgemSß dadurch gelöst, daß jeder Innenlippenring im Bereich seiner Anlagefläche zur Welle mit axial verlaufenden Nuten versehen wird, die auf der dem Fettschmierraum zugewandten inneren Mantelfläche angeordnet und in Richtung des Fefschmierraumes geöffnet sind, ihren

größten Querschnitt in diesem Bereich aufweisen und mti keilförmig sich verjüngender Nuttiefe und -breite vor der Dichtlippeauslaufen.

Die Anzahl und Größe der Nuten wird durch den gewünschten Innendruck im Lager bestimmt. Zur zweckmäßigen Ausgestaltung

der Erfindung wird vorgeschlagen, auf dem Umfang zwei Nuten gegenüberliegend anzuordnen. Der Nutquerschnitt entsprichtin etwa einer Kreissegmentfläche.

Die Dichtfläche der Dichtlippe wird durch die Nuten nicht unterbrochen, so daß die gute Dichtungseigenschaft des Innenlippenringes von außen nach innen nicht beeinträchtigt wird. Durch seine Einbaurichtung mit nach außen weisender Dichtlippe erhöht sich die Dichtwirkung bei höherem Außendruck. Unter

der Wirkung des inneren Fettdruckes baut sich durch die Nutform vor der Dichtlippe ein Fettkeil auf, der eine während des

Fettdurchsatzes elastische Verformung der Dichtlippe bewirkt und eine Schmierung des Dichtflächenbereiches gewährleistet. Mit dem Fettdurchsatz durch dan inneren Dichtring erhöht sich der Druck in dem ständig mit Fett gefüllten Ringraum zwischen

beiden Dichtringen und unterstützt nach dem Druckimpuls das durch die Elastizität bedingte Bestreben zum Anlegen der

Dichtlippe an die Welle. Ausführtingtbeisplel Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen Fig. 1: einen Axialschnitt der Abdichtung eines Traglagers für Eimerleiterrollen Fig. 2: einen Schnitt durch den unteren Teil eines Innenlippenringes im entspannten Zustand Fig. 3: die Ansicht A nach Fig. 2 Fig.4: EinzelheitB.

Auf der Eimerleiter eines Eimerketten-Schwimmbaggers sind z.B. be! einer Baggertiefe von 24m 30 Stück Eimerleiterrollen angeordnet, um die Eimerkette abzustützen und zu führen. Die Eimerleiterrolle 1 ist mit einer Welle 2 fest verbunden, die beidseitig der Rolle in je einer Lagerbuchse 4 läuft, die von einem Lagergehäuse 5 aufgenommen wird. Eine Stirnseite des Lagergehäuses 5 ist geschlossen und dient der Aufnahme eines Axiallagers 13. Die Lager werden von einer Hochdruckschmieranlage mit einem Druck von 25MPa über Zumeßvantile mit Schmierfett in Intervallen versorgt. Der Fetteintritt 12 erfolgt im Bereich der Lagerbuchse 4. Nach außen ist das Lagergehäuse 5 durch zwei hintereinander angeordnete Innenlippenringe 6, die durch einen Distanzring 10 getrennt sind, abgedichtet.

Der Einbau der Dichtringe erfolgt derart, daß die Dichtlippen nach außen weisen. Im Abdichtbereich ist die Wolle 2 mit einem Wellenbezug 3 versehen. Den Innenlippenringen 6 ist ein Fettsperraum 11 zwischen Lagergehäuse 5 und Eimerleiterrolle 1 vorgelagert. Als Innenlippenringe 6 kommen Dichtringe mit genormter Profilform aus gummielastischem Werkstoff zum Einsatz, in deren innerer Mantelfläche 8 zwei axial gerichtete und um 180° versetzt angeordnete Nuten 9 eingearbeitet sind, die zum Fettschmierraum 14 offen sind, ihren größten Querschnitt auf der dem Fettschmierraum 14 zugewandten Seite aufweisen und mit keilförmig abnehmander Nuttiefe und -breite vor der Dichtlippe 7 auslaufen. Der ausgeführte Nutquerschnitt hat die Form einer Kreissegmentfläche. Die Anordnung von zwei Nuten auf dem Umf.jng eines Dichtringes hat sich als wirksame Druckentlastung unter Beibehaltung der Gesamtstabilität des Dichtringes, d ir ohne zusätzliche Ringfeder auskommt, erwiesen. Vortoilhafterweise erfolgt der Einbau der Dichtringe derart, daß die Nuten gegeneinander versetzt angeordnet sind. Die Vorteile der Abdichtung liegen in der guten Dichtungseigenschaft der Innenlippenringe gegen Schmutz und Seewasser von außen sowie einer bestimmten Durchlässigkeit von innen nach außen Lei Aufrechterhaltung eines erhöhten aber begrenzten Innendruckes. Durch die Möglichkeit, den hohen Schmiermitteldruck im Lager über die Dichtungen abzubauen, v/erden mit geringem technischen Aufwand Lagerschäden vermieden und die Lebensdauer erhöht.

Darüber hinaus wird gleichzeitig eine Schmierung der Dichtflächen gewährleistet Die gute Schmierung der Dichtflächen verhindert einen vorzeitigen Verschleiß der Dichtringe selbst und des Wellenbezuges in diesem Bereich und erfüllt damit die Anforderungen hinsichtlic'i einer guten Abdichtung von aulsen nach innen über einen wesentlich längeren Zeitraum als bisher.

Claims (3)

1. Abdichtung fettgeschmierter Gleitlager, insbesondere für Eimerleiterrollen von Eimerketten Schwimmbaggern, bestehend aus zwoi durch einen Distanzring getrennten Innenlippenringen, deren auf der Welle gleitende Dichtlippen dem Fettschmierraum abgewandt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Innenlippenring (6) im Bereich seiner Anlagefläche zur Welle (2) mit axial verlaufenden Nuten (9) versehen ist, die auf der dem Fettschmierraum (14) zugewandten inneren Mantelfläche (8) angeordnet und in Richtung des Fettschmierraumes (14) geöffnet sind, ihren größten Querschnitt in diesem Bereich aufweisen und mit keilförmig sich verjüngender Nuttiefe und -breite vor der Dichtlippe (7) auslaufen,

2. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Umfang der Mantelfläche (8) zwei Nuten (9) gegenüberliegend angeordnet sind.

3. Abdichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutquerschnitt einer Kreissegmentfläche entspricht.