DE102007001527A1

DE102007001527A1 - Bearing arrangement for rotatably supporting e.g. roller, has inner chamber, where arrangement has small seal effect relative to leakage of substances from chamber than relative to penetration of substance from surroundings into chamber

Info

Publication number: DE102007001527A1
Application number: DE102007001527A
Authority: DE
Inventors: Jürgen BLUM
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2007-01-10
Filing date: 2007-01-10
Publication date: 2008-07-24

Abstract

The arrangement has an inner chamber (23) sealed by a sealing arrangement against surroundings, and a bearing (1) lubricated with fluid lubricant such as oil. A collecting chamber (25) receives the lubricant, and has a bearing inner chamber (24), where the bearing inner chamber and the collecting chamber are components of the inner chamber or fludically connected with the inner chamber. The arrangement exhibits small seal effect relative to leakage of substances from the inner chamber than relative to penetration of substance from the surroundings into the inner chamber. An independent claim is also included for a method for supplying lubricant to a bearing arrangement.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung zur drehbaren Lagerung einer vertikal orientierten Welle. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Versorgen einer derartigen Lageranordnung mit Schmiermittel.The The invention relates to a bearing assembly for rotatably supporting a vertically oriented wave. Furthermore, the invention relates to a Method for supplying such a bearing assembly with lubricant.

Bei einer Lageranordnung für eine vertikal orientierte Welle sind die Aufrechterhaltung von günstigen Schmiermittelverhältnissen und eine zuverlässige Abdichtung in der Regel aufwendiger als bei einer Lageranordnung für eine horizontal orientierte Welle. Dies ist darauf zurückzuführen, dass sich das Schmiermittel unter dem Einfluss der Schwerkraft im unteren Bereich der Lageranordnung sammelt, so dass bei einer Lageranordnung mit mehreren axial nebeneinander angeordneten Lagern das oder die unteren Lager vollständig mit Schmiermittel gefüllt sein können und gleichzeitig das oder die oberen Lager kein Schmiermittel aufweisen. Dieser Situation kann zwar durch eine Erhöhung des Schmiermittelstands entgegengewirkt werden. Ein höherer Schmiermittelstand hat aber auch einen höheren Laufwiderstand zur Folge.at a bearing assembly for a vertically oriented shaft are the maintenance of favorable lubricant ratios and a reliable seal usually consuming as a bearing assembly for a horizontally oriented Wave. This is due to that the lubricant under the influence of gravity in the bottom Area of the bearing assembly collects, so that in a bearing assembly with several axially juxtaposed camps or the lower bearing completely filled with lubricant and at the same time the upper bearing (s) have no lubricant. This situation can indeed by a Increase the lubricant level can be counteracted. However, a higher lubricant level also has a higher running resistance result.

Eine Lageranordnung zur Lagerung einer vertikalen Welle ist beispielsweise aus der DE 16 02 205 A bekannt. Dort ist eine Abdichtung für eine Antriebsspindel eines Vertikalwalzgerüsts offenbart.A bearing assembly for supporting a vertical shaft is for example from the DE 16 02 205 A known. There, a seal for a drive spindle of a vertical rolling mill is disclosed.

Aus der DE 78 22 296 U1 ist eine Vorrichtung zur Ölschmierung von in einem Gehäuse angeordneten Wälzlagern bekannt. Mit der Vorrichtung soll erreicht werden, dass sich der Ölstand in den Lager bei unterschiedlichen Schräglagen einer darin gelagerten Welle nicht ändert. Dies wird durch eine Variation einer zwischen den Lager und einem Ölreservoir angeordneten Abdeckscheibe erreicht.From the DE 78 22 296 U1 a device for oil lubrication of arranged in a housing rolling bearings is known. With the device to be achieved that the oil level does not change in the camp at different inclinations of a shaft mounted therein. This is achieved by a variation of a cover disc arranged between the bearings and an oil reservoir.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst optimale Schmierung einer Lageranordnung zur Lagerung einer vertikal orientierten Welle zu erzielen und gleichzeitig eine zuverlässige Abdichtung der Lageranordnung zu gewährleisten.Of the Invention is based on the object as optimal as possible Lubrication of a bearing assembly for mounting a vertically oriented Achieve wave and at the same time a reliable seal to ensure the bearing assembly.

Diese Aufgabe wird durch eine Lageranordnung mit der Merkmalskombination des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Versorgen einer Lageranordnung mit Schmiermittel gemäß Anspruch 19 gelöst.These Task is by a bearing assembly with the feature combination of claim 1 and by a method for supplying a bearing assembly dissolved with lubricant according to claim 19.

Die erfindungsgemäße Lageranordnung zur drehbaren Lagerung einer vertikal orientierten Welle relativ zu einem Gehäuse weist einen Innenraum auf, der durch wenigstens eine Dichtungsanordnung gegen die Umgebung abgedichtet ist. Weiterhin weist die erfindungsgemäße Lageranordnung wenigstens ein mit einem flüssigen Schmiermittel, vorzugsweise Öl, geschmiertes Lager mit einem Lagerinnenraum und einen Sammelraum zur Aufnahme des flüssigen Schmiermittels, der räumlich unterhalb des Lagers ausgebildet ist, auf. Der Lagerinnenraum und der Sammelraum sind Bestandteile des Innenraums oder sind mit dem Innenraum fluidisch verbunden. Die erfindungsgemäße Lageranordnung zeichnet sich dadurch aus, dass die Dichtungsanordnung hinsichtlich des Austretens eines Stoffs aus dem Innenraum in die Umgebung eine geringere Dichtwirkung aufweist als hinsichtlich des Eindringens eines Stoffs aus der Umgebungen in den Innenraum.The Inventive bearing assembly for rotatable Bearing a vertically oriented shaft relative to a housing has an interior, which by at least one seal assembly sealed against the environment. Furthermore, the inventive Bearing arrangement at least one with a liquid lubricant, preferably oil, lubricated bearing with a bearing interior and a collecting space for receiving the liquid lubricant, which is formed spatially below the camp, on. The warehouse interior and the collecting space are components of the interior or are fluidly connected to the interior. The inventive Bearing arrangement is characterized in that the seal assembly regarding the leakage of a substance from the interior into the Environment has a lower sealing effect than in terms of Penetration of a substance from the environment into the interior.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Lageranordnung trotz der vertikalen Orientierung der Welle zuverlässig mit Schmiermittel versorgt wird und dadurch eine Leichtgängigkeit und eine lange Lebensdauer der Lageranordnung erreicht werden.The Invention has the advantage that the bearing assembly despite the vertical Orientation of the shaft reliably supplied with lubricant and thus a smooth running and a long life the bearing assembly can be achieved.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein unerwünschter Schmiermittelverlust zuverlässig und dauerhaft verhindert wird und zudem eine zuverlässige Abdichtung gegen das Eindringen von Fremdstoffen erreicht wird.One Another advantage is that an undesirable Lubricant loss reliably and permanently prevented and in addition a reliable seal against penetration of foreign substances is achieved.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Dichtungsanordnung wenigstens eine Dichtkante auf, die mit einem Anpressdruck gegen eine Dichtfläche gepresst wird, der mit einer Zunahme des Drucks im Innenraum abnimmt und/oder mit einer Zunahme des Umgebungsdrucks zunimmt. Dies hat den Vorteil, dass ein unzulässig hoher Überdruck im Innenraum der Lageranordnung verhindert und zugleich eine hochwirksame Abdichtung gegen eindringende Stoffe erzielt werden kann.In a preferred embodiment, the seal assembly at least one sealing edge, which with a contact pressure against a Sealing surface is pressed, which with an increase in pressure decreases in the interior and / or with an increase in ambient pressure increases. This has the advantage that an inadmissibly high overpressure in the interior of the bearing assembly prevents and at the same time a highly effective Seal against penetrating substances can be achieved.

Die Dichtungsanordnung weist bevorzugt wenigstens zwei hintereinander geschaltete Dichtungen auf. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Dichtungen gleichsinnig hintereinander geschaltet sind. Insbesondere können die Dichtungen axial nebeneinander angeordnet sein. Zwischen den Dichtungen kann ein Zwischenraum ausgebildet sein, der wenigstens teilweise mit einem pastösen Material, vorzugsweise einem Schmierfett, gefüllt ist. Auf diese Weise lässt sich die Dichtwirkung noch weiter verbessern. Außerdem erhöht sich die Lebensdauer der Dichtungen. In den Zwischenraum kann ein Kanal zum Befüllen des Zwischenraums mit dem pastösen Material münden. Dies hat den Vorteil, dass mit einem geringen Aufwand eine Mindestfüllung im Zwischenraum aufrecht erhalten werden kann und somit gleich bleibend gute Dichteigenschaften erzielt werden können. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Dichtungsanordnung wenigstens eine Dichtung mit einer Dichtlippe auf, deren freies Ende sich zur Umgebung hin erstreckt.The Sealing arrangement preferably has at least two consecutively switched seals on. It is advantageous if the seals in the same direction are connected in series. In particular, you can the seals are arranged axially next to each other. Between Gaskets may be formed a gap, at least partially with a pasty material, preferably a grease, is filled. In this way, the sealing effect can be even better. In addition, the increased Life of the seals. In the intermediate space can be a channel for Fill the space with the pasty material lead. This has the advantage of having a low cost a minimum filling in the space are maintained can be achieved and thus consistently good sealing properties can. In a preferred embodiment the seal assembly has at least one seal with a sealing lip on, whose free end extends to the environment.

Die Dichtungsanordnung ist vorzugsweise unterhalb des Lagers angeordnet. Oberhalb der Dichtungsanordnung kann eine Abdeckung angeordnet sein, die radial mit der Dichtungsanordnung überlappt. Vorzugsweise überdeckt die Abdeckung die Dichtungsanordnung in Radialrichtung vollständig. An der Abdeckung kann ein axialer Fortsatz ausgebildet sein. Auf diese Weise wird ein Vordringen des Schmiermittels zur Dichtungsanordnung verhindert und es wird erreicht, dass das Schmiermittel nicht permanent an der Dichtungsanordnung ansteht und somit der Schmiermittelverlust sehr gering gehalten werden kann.The sealing arrangement is preferably arranged below the bearing. Above the seal assembly, a cover angeord be net, which overlaps radially with the seal assembly. Preferably, the cover completely covers the seal assembly in the radial direction. On the cover, an axial extension may be formed. In this way, a penetration of the lubricant to the seal assembly is prevented and it is achieved that the lubricant is not permanently present on the seal assembly and thus the loss of lubricant can be kept very low.

Zwischen dem Lagerinnenraum und dem Sammelraum kann ein Durchlass ausgebildet sein, der gegenüber der mittleren Querschnittsfläche des Sammelraums eine reduzierte Querschnittsfläche aufweist. Vorzugsweise überlappen die Dichtungsanordnung und der Durchlass radial.Between the bearing interior and the collecting space can be formed a passage be, the opposite to the average cross-sectional area the collecting space has a reduced cross-sectional area. Preferably, the sealing arrangement and the overlap Passage radial.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Sammelraum eine Öffnung zur Umgebung auf, die durch ein Ventil verschließbar ist. Dadurch ist es möglich, den Sammelraum kontrolliert zu entleeren. Die Entleerung kann dabei so gesteuert werden, dass der Betrieb der Lageranordnung nicht gestört wird.In a preferred embodiment, the collection space an opening to the environment, which can be closed by a valve is. This makes it possible to control the collection space to empty. The emptying can be controlled so that the operation of the bearing assembly is not disturbed.

Bei der Lageranordnung kann eine weitere Dichtungsanordnung vorgesehen sein, die oberhalb des Lagers angeordnet ist. Dabei können die Dichtungsanordnung und die weitere Dichtungsanordnung gleichartig, vorzugsweise identisch, aufgebaut sein.at the bearing assembly may provide a further seal arrangement be, which is located above the camp. It can the sealing arrangement and the further sealing arrangement are similar, preferably identical, be constructed.

Die Welle kann beispielsweise als eine Walze eines Walzwerks ausgebildet sein.The Shaft, for example, formed as a roll of a rolling mill be.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Versorgen einer Lageranordnung zur drehbaren Lagerung einer vertikal orientierten Welle relativ zu einem Gehäuse mit einem flüssigen Schmiermittel. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird das Schmiermittel mit Hilfe eines Gases einem Innenraum der Lageranordnung zugeführt und das Schmiermittel in einem Sammelraum, der einen Bestandteil des Innenraums bildet oder mit dem Innenraum fluidisch verbunden ist, gesammelt. Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht dabei darin, dass das Schmiermittel zeitlich diskontinuierlich aus dem Sammelraum entfernt wird.The The invention further relates to a method for supplying a bearing arrangement for rotatably supporting a vertically oriented shaft relative to a housing with a liquid lubricant. At the The method according to the invention becomes the lubricant supplied with the aid of a gas to an interior of the bearing assembly and the lubricant in a plenum that is an ingredient the interior forms or fluidly connected to the interior is, collected. The peculiarity of the invention The method consists in that the lubricant in time is discontinuously removed from the plenum.

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise hat den Vorteil, dass die mit dem Entfernen des Schmiermittels aus dem Sammelraum in der Regel einhergehenden negativen Begleiterscheinungen jeweils nur während eines begrenzten Zeitraums auftreten.The The procedure according to the invention has the advantage that with the removal of the lubricant from the plenum usually associated negative side effects in each case only occur for a limited time.

Insbesondere kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Öffnung zum Ablassen des Schmiermittels aus dem Sammelraum in abwechselnder Folge für die Dauer einer Verschlusszeit verschlossen werden und für die Dauer einer Öffnungszeit geöffnet werden. Dabei besteht die Möglichkeit, die Verschlusszeit und/oder die Öffnungszeit auf einen vorgegebenen Wert einzustellen. Dies hat den Vorteil, dass eine zuvor ermittelte optimale Abfolge von Verschlusszeiten und Öffnungszeiten zur Anwendung kommen kann. Ebenso ist es möglich, die Verschlusszeit und/oder die Öffnungszeit abhängig von wenigstens einem Betriebsparameter der Lageranordnung zu wählen. Diese Variante hat den Vorteil, dass eine Abstimmung der Verschlusszeiten und der Öffnungszeiten auf den aktuellen Betriebszustand möglich ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Öffnung nur bei einem Stillstand der Welle geöffnet wird. Auf diese Weise lassen sich die durch das Öffnen verursachten negativen Auswirkungen auf die Schmierung sehr gering halten.Especially can in the context of the method according to the invention an opening for draining the lubricant from the plenum closed in alternating sequence for the duration of a shutter speed be opened for the duration of an opening period become. There is the possibility of the shutter speed and / or to set the opening time to a predetermined value. This has the advantage that a previously determined optimal sequence of shutter speeds and opening hours can. It is also possible to set the shutter speed and / or the opening time depends on at least one Select operating parameters of the bearing assembly. This variant has the advantage that a vote of shutter speeds and opening times to the current operating state is possible. Especially It is advantageous if the opening only at a standstill the shaft is opened. In this way, the opening caused negative effects keep the lubrication very low.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.The Invention will be described below with reference to the drawing Embodiments explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Lageranordnung in Schnittdarstellung, 1 An embodiment of an inventively designed bearing assembly in a sectional view,

2 einen vergrößerten Ausschnitt aus 1 im Axialbereich des unteren Gehäusedeckels, 2 an enlarged section 1 in the axial region of the lower housing cover,

3 einen vergrößerten Ausschnitt aus 1 im Axialbereich des oberen Gehäusedeckels und 3 an enlarged section 1 in the axial region of the upper housing cover and

4 einen vergrößerten Ausschnitt aus 2 im Bereich der Dichtringe. 4 an enlarged section 2 in the area of sealing rings.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Lageranordnung in Schnittdarstellung. Die Lageranordnung weist ein Wälzlager 1 auf, das als ein vierreihiges Kegelrollenlager ausgebildet ist und eine vertikal eingebaute Welle 2 relativ zu einem Gehäuse 3 drehbar lagert. Alternativ dazu können beispielsweise auch zwei zweireihige Kegelrollenlager axial nebeneinander angeordnet sein oder es kann eine andere Konfiguration aus einem oder mehreren Wälzlagern vorgesehen sein. Die Welle 2 kann beispielsweise als eine Walze eines Walzwerks ausgebildet sein. Das Wälzlager 1 weist zwei Innenringe 4 und vier Außenringe 5 auf. Die Innenringe 4 des Wälzlagers 1 sind axial nebeneinander auf der Welle 2 angeordnet; die Außenringe 5 sind axial nebeneinander im Gehäuse 3 angeordnet. Zwischen den Innenringen 4 und den Außenringen 5 rollen kegelförmige Wälzkörper 6 ab, die in Käfigen 7 geführt werden. 1 shows an embodiment of an inventively designed bearing assembly in a sectional view. The bearing assembly has a rolling bearing 1 on, which is designed as a four-row tapered roller bearing and a vertically installed shaft 2 relative to a housing 3 rotatably supports. Alternatively, for example, two double-row tapered roller bearings may be arranged axially adjacent to each other or it may be provided a different configuration of one or more rolling bearings. The wave 2 For example, it may be formed as a roll of a rolling mill. The rolling bearing 1 has two inner rings 4 and four outer rings 5 on. The inner rings 4 of the rolling bearing 1 are axially adjacent to each other on the shaft 2 arranged; the outer rings 5 are axially adjacent to each other in the housing 3 arranged. Between the inner rings 4 and the outer rings 5 roll conical rolling elements 6 off, in cages 7 be guided.

Das Gehäuse 3 ist in Axialrichtung durch einen unteren Gehäusedeckel 8 und einen oberen Gehäusedeckel 9 verschlossen. Der untere Gehäusedeckel 8 ist unten am Gehäuse 3 angeordnet und mittels Schrauben 10 mit dem Gehäuse 3 verschraubt. Der obere Gehäusedeckel 9 ist oben am Gehäuse 3 angeordnet und mittels Schrauben 11 mit dem Gehäuse 3 verschraubt. Alternativ dazu besteht auch die Möglichkeit, einen der Gehäusedeckel 8 oder 9, vorzugsweise den oberen Gehäusedeckel 9, einteilig mit dem Gehäuse 3 auszubilden.The housing 3 is in the axial direction through a lower housing cover 8th and an upper Ge housing cover 9 locked. The lower housing cover 8th is at the bottom of the case 3 arranged and by means of screws 10 with the housing 3 screwed. The upper housing cover 9 is at the top of the housing 3 arranged and by means of screws 11 with the housing 3 screwed. Alternatively, there is also the possibility of one of the housing cover 8th or 9 , preferably the upper housing cover 9 , one-piece with the housing 3 train.

Mittels Schrauben 12 ist ein unterer Dichtungsträger 13 an der Unterseite des unteren Gehäusedeckels 8 befestigt und erstreckt sich radial einwärts bis in die Nähe eines unteren Anlaufrings 14, der dort drehfest auf der Welle 2 angeordnet ist und axial am Innenring 4 des benachbarten Wälzlagers 1 anliegt.By means of screws 12 is a lower seal carrier 13 at the bottom of the lower housing cover 8th attached and extends radially inward to near a lower stop ring 14 , that there rotatably on the shaft 2 is arranged and axially on the inner ring 4 of the adjacent rolling bearing 1 is applied.

Am unteren axialen Ende der Welle 2 ist ein Abschlussstück 15 mittels Schrauben 16 angebracht. Das Abschlussstück 15 liegt axial am unteren Anlaufring 14 an und bildet mit dem unteren Dichtungsträger 13 ein unteres Dichtlabyrinth 17 aus.At the lower axial end of the shaft 2 is a final piece 15 by means of screws 16 appropriate. The final piece 15 lies axially on the lower stop ring 14 on and forms with the lower seal carrier 13 a lower labyrinth of seals 17 out.

An der Oberseite des oberen Gehäusedeckels 9 ist ein oberer Dichtungsträger 18 mittels Schrauben 19 befestigt. Der obere Dichtungsträger 18 unterscheidet sich in Form und Funktionalität vom unteren Dichtungsträger 13. Im Axialbereich des oberen Gehäusedeckels 9 ist ein oberer Anlaufring 20 drehfest auf der Welle 2 angeordnet. Der obere Anlaufring 20 liegt auf einer Axialseite am Innenring 4 des benachbarten Wälzlagers 1 und auf der anderen Axialseite an einer Schulter 21 der Welle 2 an. Der obere Anlaufring 20 und der obere Dichtungsträger 18 bilden miteinander ein oberes Dichtlabyrinth 22 aus.At the top of the upper housing cover 9 is an upper seal carrier 18 by means of screws 19 attached. The upper seal carrier 18 differs in form and functionality from the lower seal carrier 13 , In the axial area of the upper housing cover 9 is an upper stop ring 20 rotatably on the shaft 2 arranged. The upper stop ring 20 lies on an axial side on the inner ring 4 of the adjacent rolling bearing 1 and on the other axial side on one shoulder 21 the wave 2 at. The upper stop ring 20 and the upper seal carrier 18 together form an upper sealing labyrinth 22 out.

Innerhalb der Lageranordnung ist ein Innenraum 23 ausgebildet, der sich vom Axialbereich des unteren Gehäusedeckels 8 bis zum Axialbereich des oberen Gehäusedeckels 9 erstreckt. Bestandteile des Innenraums 23 sind innerhalb der Wälzlager 1 ausgebildete Lagerinnenräume 24 und ein im Axialbereich des unteren Dichtungsträgers 13 ausgebildeter Sammelraum 25.Inside the bearing assembly is an interior 23 formed, extending from the axial region of the lower housing cover 8th to the axial area of the upper housing cover 9 extends. Components of the interior 23 are inside the rolling bearings 1 trained camp interiors 24 and one in the axial region of the lower seal carrier 13 trained collection room 25 ,

Weitere Details der Lageranordnung werden im Folgenden anhand der 2, 3 und 4 erläutert.Further details of the bearing arrangement are described below with reference to 2 . 3 and 4 explained.

2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus 1 im Axialbereich des unteren Gehäusedeckels 8. Der untere Gehäusedeckel 8 weist einen radial einwärts gerichteten Flansch 26 auf, der sich bis in die Nähe des unteren Anlaufrings 14 erstreckt, so dass zwischen dem Flansch 26 und dem unteren Anlaufring 14 ein schmaler Durchlass 27 ausgebildet ist, der den Lagerinnenraum 24 mit dem Sammelraum 25 verbindet. Unterhalb des Flansches 26 weist der untere Anlaufring 14 einen radial auswärts gerichteten Flansch 28 auf an dessen freiem Ende ein axialer Fortsatz 29 ausgebildet ist, der sich vom Flansch 28 nach unten erstreckt. Radial innerhalb des axialen Fortsatzes 29 des Flansches 28 verläuft in einem geringen Abstand ein axialer Fortsatz 30 des unteren Dichtungsträgers 13. 2 shows an enlarged section 1 in the axial region of the lower housing cover 8th , The lower housing cover 8th has a radially inwardly directed flange 26 on, extending to near the lower stop ring 14 extends so that between the flange 26 and the lower stop ring 14 a narrow passage 27 is formed, the warehouse interior 24 with the collection room 25 combines. Below the flange 26 has the lower stop ring 14 a radially outwardly directed flange 28 at its free end an axial extension 29 is formed, extending from the flange 28 extends downwards. Radial within the axial extension 29 of the flange 28 runs at a small distance an axial extension 30 of the lower seal carrier 13 ,

Der Sammelraum 25 ist partiell mit einem Öl 31 oder einem anderen flüssigen Schmiermittel gefüllt. Durch den unteren Dichtungsträger 13 hindurch verläuft schräg nach unten ein Kanal 32, der durch ein außen am unteren Dichtungsträger 13 angebrachtes Ventil 33 verschließbar ist. Radial innen am unteren Dichtungsträger 13 sind der Reihe nach von unten nach oben ein äußerer Dichtring 34, ein Abstandsring 35 und ein innerer Dichtring 36 befestigt. Die Befestigung der Dichtringe 34 und 36 sowie des Abstandsrings 35 erfolg mittels eines Klemmrings 37, der mit Schrauben 38 unten am unteren Dichtungsträger 13 angeschraubt ist. Durch den Abstandsring 35 wird zwischen den beiden Dichtringen 34 und 36 ein Zwischenraum 39 ausgebildet, der mit einem Fett 40 gefüllt ist. In diesen Zwischenraum 39 mündet ein Nachschmierkanal 41, der sich durch den unteren Dichtungsträger 13 hindurch erstreckt.The collection room 25 is partial with an oil 31 or another liquid lubricant. Through the lower seal carrier 13 through a channel runs obliquely downward 32 passing through an outside at the lower seal carrier 13 attached valve 33 is closable. Radially inside the lower seal carrier 13 are in turn from bottom to top an outer sealing ring 34 a spacer ring 35 and an inner sealing ring 36 attached. The attachment of the sealing rings 34 and 36 and the spacer ring 35 Success by means of a clamping ring 37 that with screws 38 at the bottom of the lower seal carrier 13 screwed on. Through the spacer ring 35 is between the two sealing rings 34 and 36 a gap 39 trained with a fat 40 is filled. In this space 39 opens a relubrication channel 41 that goes through the lower seal carrier 13 extends through.

3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus 1 im Axialbereich des oberen Gehäusedeckels 9. Innerhalb der Bohrung des oberen Gehäusedeckels 9 sind in dieser Reihenfolge von oben nach unten ein äußerer Dichtring 42, ein Abstandsring 43 und ein innerer Dichtring 44 axial nebeneinander angebracht. Der Abstandsring 43 und die Dichtringe 42 und 44 sind mittels des oberen Dichtungsträgers 18 befestigt, der eine Zusatzdichtung 45 aufweist, welcher gegen den oberen Anlaufring 20 abdichtet. Axial zwischen dem äußeren Dichtring 42 und dem inneren Dichtring 44 ist ein Zwischenraum 46 ausgebildet, der analog zum Zwischenraum 39 im Bereich des unteren Gehäusedeckels 8 mit Fett 40 gefüllt werden kann, falls ein Zugang zum Zwischenraum 46 entsprechend dem Nachschmierkanal 41 im Bereich des unteren Deckels 8 vorhanden ist. In 3 ist ein solcher Zugang nicht dargestellt. Das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel kann jedoch so abgewandelt werden, dass ein solcher Zugang vorhanden ist. 3 shows an enlarged section 1 in the axial area of the upper housing cover 9 , Inside the bore of the upper housing cover 9 are in this order from top to bottom an outer sealing ring 42 a spacer ring 43 and an inner sealing ring 44 mounted axially next to each other. The spacer ring 43 and the sealing rings 42 and 44 are by means of the upper seal carrier 18 attached, an additional seal 45 having, which against the upper stop ring 20 seals. Axially between the outer sealing ring 42 and the inner sealing ring 44 is a gap 46 trained, the analogous to the gap 39 in the area of the lower housing cover 8th with fat 40 can be filled if an access to the interspace 46 according to the relubrication channel 41 in the area of the lower lid 8th is available. In 3 such access is not shown. This in 3 However, illustrated embodiment can be modified so that such access is available.

Der äußere Dichtring 42 und der innere Dichtring 44 laufen radial, die Zusatzdichtung 45 läuft axial am oberen Anlaufring 20 an.The outer sealing ring 42 and the inner sealing ring 44 run radially, the additional seal 45 runs axially on the upper stop ring 20 at.

Die Abdichtung des Innenraums 23 erfolgt insbesondere durch die inneren Dichtringe 36 und 44 und wird durch die äußeren Dichtringe 34 und 42, das in den Zwischenräumen 39 und 46 ggf. vorgehaltene Fett 40, die Zusatzdichtung 45 und die Dichtlabyrinthe 17 und 22 unterstützt. Die Abdichtung des Innenraums 23 ist dabei so gestaltet, dass sowohl das Austreten des Öls 31 aus dem Innenraum 23 in die Umgebung als auch ein Eindringen von Fremdstoffen, wie beispielsweise Schmutz oder Wasser, aus der Umgebung in den Innenraum 23 weitgehend verhindert wird. Die Dichtwirkung ist jedoch nicht in beiden Fällen gleich, sondern in der Richtung vom Innenraum 23 zur Umgebung geringer als in umgekehrter Richtung. Anhand von 4 wird erläutert, wie diese unterschiedliche Dichtwirkung erreicht wird.The sealing of the interior 23 takes place in particular by the inner sealing rings 36 and 44 and is through the outer sealing rings 34 and 42 that in the interstices 39 and 46 possibly stored grease 40 , the additional seal 45 and the sealing labyrinths 17 and 22 supported. The sealing of the interior 23 is designed so that both the escape of the oil 31 from the interior 23 in the um tion as well as ingress of foreign substances, such as dirt or water, from the environment into the interior 23 is largely prevented. However, the sealing effect is not the same in both cases, but in the direction of the interior 23 to the environment less than in the opposite direction. Based on 4 explains how this different sealing effect is achieved.

4 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus 2 im Bereich der Dichtringe 34 und 36. Die Dichtringe 34 und 36 weisen jeweils einen Dichtkörper 47 auf, von dem aus sich eine Dichtlippe 48 erstreckt, die im Bereich ihres freien Endes eine Dichtkante 49 ausweist. Die Dichtringe 34 und 36 sind so eingebaut, dass sich die freien Enden der Dichtlippen 48 nicht zum Innenraum 23 hin, sondern zur Umgebung hin erstrecken und die Dichtkanten 49 berührend am unteren Anlaufring 14 anliegen. Für die Dichtringe 42 und 44 im Bereich des oberen Gehäusedeckels 9 gilt sinngemäß das Gleiche. 4 shows an enlarged section 2 in the area of sealing rings 34 and 36 , The sealing rings 34 and 36 each have a sealing body 47 on, from which a lip is made 48 extends, which in the region of its free end a sealing edge 49 identifies. The sealing rings 34 and 36 are installed so that the free ends of the sealing lips 48 not to the interior 23 but towards the environment and the sealing edges 49 touching the lower stop ring 14 issue. For the sealing rings 42 and 44 in the area of the upper housing cover 9 the same applies mutatis mutandis.

Diese Einbaugeometrie hat zur Folge, dass die Dichtwirkung mit einem zunehmenden Überdruck im Innenraum 23 der Lageranordnung abnimmt. Mit einem zunehmenden Überdruck auf Seiten der Umgebung nimmt die Dichtwirkung zumindest solange zu als ein vorgegebener Druckbereich, für den die Dichtringe 34 und 36 bzw. 42 und 44 ausgelegt sind, nicht verlassen wird.This installation geometry has the consequence that the sealing effect with an increasing overpressure in the interior 23 the bearing assembly decreases. With an increasing overpressure on the part of the environment, the sealing effect increases at least as long as a predetermined pressure range for which the sealing rings 34 and 36 respectively. 42 and 44 are not left.

Die in 1 dargestellte Lageranordnung wird mittels einer Öl/Luft-Schmierung geschmiert. Die Luft dient dabei als Fördermedium für das Öl 31. Die für die Bereitstellung und Verteilung des Öls 31 und der Luft benötigten Komponenten sind für sich bekannt und deshalb nicht figürlich dargestellt. Mit diesen Komponenten wird ein Luftstrom erzeugt, der auf eine portionierte Ölmenge einwirkt, so dass das Öl 31 in Strömungsrichtung der Luft transportiert wird. Auf diese Weise wird dem Innenraum 23 im oberen Bereich der Lageranordnung, vorzugsweise oberhalb des Wälzlagers 1, Öl zugeführt, das von einem Luftstrom begleitet wird. Das Öl 31 passiert das Wälzlager 1 und trägt dabei zur Schmierung bei. Danach sammelt sich das Öl 31 im Sammelraum 25.In the 1 shown bearing assembly is lubricated by means of oil / air lubrication. The air serves as a pumped medium for the oil 31 , The for the provision and distribution of the oil 31 and the air required components are known per se and therefore not shown figuratively. With these components, an air flow is generated, which acts on a portioned amount of oil, so that the oil 31 is transported in the flow direction of the air. In this way, the interior becomes 23 in the upper region of the bearing arrangement, preferably above the rolling bearing 1 , Oil supplied, which is accompanied by a flow of air. The oil 31 the rolling bearing happens 1 and contributes to the lubrication. After that, the oil collects 31 in the collection room 25 ,

Um eine besonders schnelle Durchschmierung des Wälzlagers 1 zu erreihen, können das Öl 31 und der Luftstrom dem Innenraum 23 auch an mehreren Stellen zugeführt werden, die vorzugsweise in der Höhe gestaffelt sind.For a particularly fast lubrication of the rolling bearing 1 to reach the oil 31 and the airflow to the interior 23 be supplied in several places, which are preferably staggered in height.

Die Luft kann z. B. im Bereich der Dichtringe 34 und 36 aus dem Innenraum 23 entweichen, falls der Überdruck im Innenraum 23 so hoch wird, dass die Dichtkanten 49 vom unteren Anlaufring 14 abheben oder die Dichtkanten 49 aus einem anderen Grund vom unteren Anlaufring 14 abheben. Ebenso kann die Luft durch eine ggf. vorhandene Leckage aus dem Innenraum 23 austreten. Der durch die Luftzufuhr erzeugte Überdruck im Innenraum 23 bewirkt somit, dass es bei einer Leckage zu einem Luftaustritt kommt. Durch die ausströmende Luft wird ein Eindringen von Fremdstoffen durch die Leckage in den Innenraum 23 verhindert.The air can z. B. in the area of the sealing rings 34 and 36 from the interior 23 escape if the pressure in the interior 23 so high is that the sealing edges 49 from the lower stop ring 14 lift off or the sealing edges 49 for a different reason from the lower stop ring 14 take off. Likewise, the air through any existing leakage from the interior 23 escape. The pressure generated by the air supply in the interior 23 Thus, it causes that in case of leakage to an air outlet. Due to the escaping air is an intrusion of foreign substances through the leakage into the interior 23 prevented.

Wie im folgenden noch näher erläutert wird, sind zudem konstruktive Maßnahmen vorgesehen, durch die einem Vordringen des Öls 31 zu den Dichtringen 34 und 36 weitgehend verhindert wird und dadurch vermieden wird, dass zusammen mit der Luft Öl 31 aus dem Innenraum 23 der Lageranordnung in die Umgebung austritt.As will be explained in more detail below, constructive measures are also provided by the advance of the oil 31 to the sealing rings 34 and 36 is largely prevented and thereby avoids that together with the air oil 31 from the interior 23 the bearing assembly exits into the environment.

Durch Öffnen des Ventils 33 kann der Sammelraum 25 entleert werden. Außerdem kann die Luft bei geöffnetem Ventil 33 durch den Kanal 32 aus dem Innenraum 23 entweichen. Das austretende Öl 31 kann entsorgt werden oder ggf. nach einer Aufbereitung dem Innenraum 23 erneut zugeführt werden.By opening the valve 33 can the collection room 25 be emptied. In addition, the air with the valve open 33 through the channel 32 from the interior 23 escape. The escaping oil 31 can be disposed of or possibly after a treatment in the interior 23 be fed again.

Das Ventil 33 wird jeweils nur für einen kurzen Zeitraum geöffnet, der erforderlich ist, den Sammelraum 25 zu entleeren. Danach wird das Ventil 33 wieder geschlos sen, um einen unnötigen Luftaustritt zu vermeiden. Das Ventil 33 kann beispielsweise gemäß fest vorgegebenen Zeitintervallen geöffnet und geschlossen werden. Ebenso ist es auch möglich die Zeitintervalle für das Öffnen und Schließen von Betriebsparametern der Lageranordnung abhängig zu machen. Zudem besteht auch die Möglichkeit den Ölstand im Sammelraum 25 zu erfassen und abhängig davon das Öffnen und Schließen des Ventils 33 zu steuern. Bevorzugt wird das Ventil 33 jeweils bei Stillstand der Welle 2 geöffnet.The valve 33 is only opened for a short period of time, which is required, the collection space 25 to empty. After that the valve becomes 33 Close again to avoid unnecessary air leakage. The valve 33 For example, it can be opened and closed according to fixed time intervals. Likewise, it is also possible to make the time intervals for the opening and closing of operating parameters of the bearing assembly dependent. In addition, there is also the possibility of the oil level in the collection room 25 to detect and depending on the opening and closing of the valve 33 to control. The valve is preferred 33 each at standstill of the shaft 2 open.

Prinzipiell kann das Ventil 33 auch entfallen, so dass das im Sammelraum 25 vorhandene Öl 31 permanent durch den Kanal 32 hindurch ablaufen kann. Bei dieser Variante ist allerdings zu beachten, dass es ohne sonstige Maßnahmen zu einem erheblichen Luftverlust durch den Kanal 32 hindurch kommen kann, der ggf. bei der Bereitstellung des Luftstroms zu berücksichtigen ist. Ebenso besteht auch die Möglichkeit, anstelle des Ventils 33 eine Ölablassschraube vorzusehen, die den Kanal 32 verschließt. Die Ölablassschraube wird von Zeit zu Zeit geöffnet, um das Öl 31 aus dem Sammelraum 25 abzulassen.In principle, the valve 33 also omitted, so that in the collection room 25 existing oil 31 permanently through the channel 32 can run through it. In this variant, however, it should be noted that without other measures to a considerable loss of air through the channel 32 can come through, which may need to be considered in the provision of the air flow. There is also the possibility of replacing the valve 33 To provide an oil drain plug, which is the channel 32 closes. The oil drain plug is opened from time to time to remove the oil 31 from the collection room 25 drain.

Um einen Austritt des Öls 31 im Bereich der Dichtringe 34 und 36 zu verhindern, sind bei der Lageranordnung mehrere konstruktive Maßnahmen vorgesehen:
Wie insbesondere aus 2 ersichtlich, ist der axiale Fortsatz 30 des unteren Dichtungsträgers 13 in einem geringen radialen Abstand zum unteren Anlaufring 14 angeordnet, so dass nur ein schmaler Zugang vom Innenraum 23 zum inneren Dichtring 36 besteht. Der Flansch 28 des unteren Anlaufrings 14 deckt diesen Zugang zum inneren Dichtring 36 nach oben ab, so dass das Öl 31, im Wälzlager 1 nach unten fließt, nicht zum inneren Dichtring 36 gelangt. Stattdessen fließt das Öl 31 am Flansch 28 entlang radial nach außen, bis es zum axialen Fortsatz 29 des Flansches 28 gelangt. Dort fließt es dann am axialen Fortsatz 29 entlang nach unten. Durch die Ausbildung des axialen Fortsatzes 29 am Flansch 28 wird bewirkt, dass das Öl 31 am freien Ende des axialen Fortsatzes 29 in den Sammelraum 25 abtropft und es wird verhindert, dass das Öl 31 bis zur Radialfläche des unteren Anlaufrings 14 fließt und auf diese Weise zum inneren Dichtring 36 gelangt. Bei sich drehender Welle 2 dreht sich der axiale Fortsatz 29 ebenfalls, so dass das Öl 31 durch die Zentrifugalkraft nach außen geschleudert wird und ein Vordringen des Öls 31 zu den Dichtringen 34 und 36 noch unwahrscheinlicher ist als bei einem Stillstand der Welle 2.To a leakage of the oil 31 in the area of sealing rings 34 and 36 To prevent, several design measures are provided in the bearing assembly:
As in particular from 2 can be seen, is the axial extension 30 of the lower seal carrier 13 in a small radial distance to the lower stop ring 14 arranged so that only a narrow access from the interior 23 to the inner sealing ring 36 consists. The flange 28 of the lower stop ring 14 covers this access to the inner seal 36 upwards, leaving the oil 31 , in the rolling bearing 1 flows down, not to the inner seal 36 arrives. Instead, the oil flows 31 on the flange 28 along radially outward until it reaches the axial extension 29 of the flange 28 arrives. There it then flows on the axial extension 29 down to the bottom. Due to the formation of the axial extension 29 on the flange 28 will cause the oil 31 at the free end of the axial extension 29 in the collection room 25 drips and it prevents the oil 31 to the radial surface of the lower stop ring 14 flows and in this way to the inner sealing ring 36 arrives. With rotating shaft 2 the axial extension rotates 29 likewise, so that the oil 31 is thrown by the centrifugal force to the outside and a penetration of the oil 31 to the sealing rings 34 and 36 even more unlikely than at a standstill of the wave 2 ,

Der axiale Fortsatz 30 des unteren Dichtungsträgers 13 verhindert zudem, dass das Öl 31, das sich im Sammelraum 25 ansammelt, zum inneren Dichtring 36 gelangen kann. Erst wenn der Ölstand im Sammelraum 25 über das Ende des axialen Fortsatzes 30 hinaus ansteigt, kann es zum inneren Dichtring 36 gelangen. Ein derartiger Anstieg des Ölstands kann allerdings durch ein rechtzeitiges Öffnen des Ventils 33 verhindert werden.The axial extension 30 of the lower seal carrier 13 also prevents the oil 31 that is in the collection room 25 accumulates, to the inner sealing ring 36 can get. Only when the oil level in the collection room 25 over the end of the axial extension 30 It can rise to the inner seal 36 reach. However, such an increase in oil level can be achieved by timely opening the valve 33 be prevented.

11: Wälzlagerroller bearing
22: Wellewave
33: Gehäusecasing
44: Innenringinner ring
55: Außenringouter ring
66: Wälzkörperrolling elements
77: KäfigCage
88th: unterer Gehäusedeckellower housing cover
99: oberer Gehäusedeckelupper housing cover
1010: Schraubescrew
1111: Schraubescrew
1212: Schraubescrew
1313: unterer Dichtungsträgerlower seal carrier
1414: unterer Anlaufringlower thrust ring
1515: Abschlussstückterminating piece
1616: Schraubescrew
1717: unteres Dichtlabyrinthlower sealing labyrinth
1818: oberer Dichtungsträgerupper seal carrier
1919: Schraubescrew
2020: oberer Anlaufringupper thrust ring
2121: Schultershoulder
2222: oberes Dichtlabyrinthupper sealing labyrinth
2323: Innenrauminner space
2424: LagerinnenraumWarehouse interior
2525: Sammelraumplenum
2626: Flanschflange
2727: Durchlasspassage
2828: Flanschflange
2929: axialer Fortsatzaxial extension
3030: axialer Fortsatzaxial extension
3131: Öloil
3232: Kanalchannel
3333: VentilValve
3434: äußerer Dichtringouter seal
3535: Abstandsringspacer ring
3636: innerer Dichtringinternal seal
3737: Klemmringclamping ring
3838: Schraubescrew
3939: Zwischenraumgap
4040: Fettfat
4141: NachschmierkanalNachschmierkanal
4242: äußerer Dichtringouter seal
4343: Abstandsringspacer ring
4444: innerer Dichtringinternal seal
4545: Zusatzdichtungadditional seal
4646: Zwischenraumgap
4747: Dichtkörpersealing body
4848: Dichtlippesealing lip
4949: Dichtkantesealing edge

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 1602205 A [0003]
- DE 7822296 U1 [0004]

Claims

Bearing arrangement for the rotatable mounting of a vertically oriented shaft ( 2 ) relative to a housing ( 3 ), with - an interior ( 23 ), which is sealed against the environment by at least one sealing arrangement, at least one with a liquid lubricant ( 31 ), preferably oil, lubricated bearings ( 1 ), which has a warehouse interior ( 24 ), - a collecting space ( 25 ) for receiving the liquid lubricant ( 31 ), which is located below the camp ( 1 ), wherein the bearing interior ( 24 ) and the collection room ( 25 ) Components of the interior ( 23 ) or with the interior ( 23 ) are fluidically connected, characterized in that the sealing arrangement with regard to the escape of a substance from the interior ( 23 ) in the environment has a lower sealing effect than with respect to the penetration of a substance from the surroundings into the interior ( 23 ).

Bearing arrangement according to claim 1, characterized in that the sealing arrangement at least one sealing edge ( 49 ) which is pressed with a contact pressure against a sealing surface, which increases with an increase of the pressure in the interior ( 23 ) decreases and / or increases with an increase in ambient pressure.

Bearing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing arrangement at least two successively connected seals ( 34 . 36 ) having.

Bearing arrangement according to claim 3, characterized in that the seals ( 34 . 36 ) are connected in the same direction in series.

Bearing arrangement according to one of claims 3 or 4, characterized in that the seals ( 34 . 36 ) are arranged axially next to each other.

Bearing arrangement according to one of claims 3 to 5, characterized in that between the seals ( 34 . 36 ) a gap ( 39 ) formed at least partially with a pasty material ( 40 ), preferably a grease, is filled.

Bearing assembly according to claim 6, characterized in that in the intermediate space ( 39 ) a channel ( 41 ) for filling the gap ( 39 ) with the pasty material ( 40 ) opens.

Bearing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing arrangement has at least one seal ( 34 . 36 ) with a sealing lip ( 48 ), the free end of which extends towards the environment.

Bearing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing arrangement below the bearing ( 1 ) is arranged.

Bearing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that above the sealing arrangement, a cover ( 28 ) is arranged, which overlaps radially with the seal assembly.

Bearing arrangement according to claim 10, characterized in that the cover ( 28 ) completely covers the seal assembly in the radial direction.

Bearing arrangement according to one of claims 10 or 11, characterized in that on the cover ( 28 ) an axial extension ( 29 ) is trained.

Bearing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that between the bearing interior ( 24 ) and the collection room ( 25 ) a passage ( 27 ) is formed, which is opposite the average cross-sectional area of the collecting space ( 25 ) has a reduced cross-sectional area.

Bearing arrangement according to claim 13, characterized in that the sealing arrangement and the passage ( 27 ) overlap radially.

Bearing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the collecting space ( 25 ) an opening ( 33 ) to the environment through a valve ( 33 ) is closable.

Bearing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a further sealing arrangement is provided, which above the bearing ( 1 ) is arranged.

Bearing arrangement according to Claim 16, characterized that the sealing arrangement and the further sealing arrangement are similar, preferably identical, are constructed.

Bearing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft ( 2 ) is formed as a roll of a rolling mill.

Method for supplying a bearing arrangement for the rotatable mounting of a vertically oriented shaft ( 2 ) relative to a housing ( 3 ) with a liquid lubricant ( 31 ), the lubricating tel ( 31 ) with the help of a gas an interior ( 23 ) is supplied to the bearing assembly and the lubricant ( 31 ) in a collection room ( 25 ), which is a part of the interior ( 23 ) or with the interior ( 23 ) is fluidically connected, is collected, characterized in that the lubricant ( 31 ) discontinuously from the collecting space ( 25 ) Will get removed.

Method according to claim 19, characterized in that an opening ( 32 ) for draining the lubricant ( 31 ) from the collection room ( 25 ) is closed in alternating sequence for the duration of a shutter time and is opened for the duration of an opening time.

Method according to claim 20, characterized in that that the shutter speed and / or the opening time to a predetermined value can be set.

Method according to claim 20, characterized in that that depends on the shutter speed and / or the opening time selected from at least one operating parameter of the bearing assembly become.

Method according to one of claims 20 to 22, characterized in that the opening ( 32 ) only at a standstill of the shaft ( 2 ) is opened.