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Die Erfindung betrifft eine Doppelscheiben-Dichtung
für Oberwalzen
an Streckwerken nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei Ober- oder Druckwalzen-Zwillingen
an Spinnereimaschinen-Streckwerken
wird der Innenraum des Walzengehäuses,
der üblicherweise
eine Wälzlagerung
umfaßt,
gegen Faserflug aus der Umgebungsluft abgedichtet, wie es beispielsweise
aus der
DE 40 39 804
A1 oder der
DE
195 09 055 C1 bekannt ist. Die dort gezeigten Dichtungen
bestehen aus einer einstückigen
U-förmigen
Hülse mit
beidseitigen Flanschen. Sie erzielen ihre Dichtwirkung einerseits
aus den beiden von den Flanschen gebildeten Dichtspalten zur Außenringbohrung
hin und andererseits durch den Hohlraum zwischen den beiden Flanschen,
in dem sich die durch den außen
liegenden Dichtspalt eingedrungenen Fasern und Schmutzpartikeln
sammeln können
und durch den innen liegenden Dichtspalt vom weiteren Eindringen
in das Wälzlager
abgehalten werden. Derartige Dichtungen sind einfach und kostengünstig herzustellen
und zu montieren. Die Montage kann mit automatisierten Montageeinrichtungen
durchgeführt
werden.
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Aus stanztechnischen Gründen muß einer der
beiden Flansche im Durchmesser geringfügig kleiner geschnitten werden
als der andere. Das führt zu
unterschiedlichen Dichtspaltweiten. Aufgrund der Toleranzen beim
Fertigen der Durchmesser sowie der Möglichkeit von Rundlauffehlern
zwischen Bohrung und Flansch wird üblicherweise ein Sicherheitszuschlag
beim Dichtspalt berücksichtigt,
um ein Berühren
beziehungsweise ein Streifen der Flansche in der Bohrung des Walzengehäuses sicher
zu vermeiden und damit eine gleitfreie Dichtung zu gewährleisten.
Bei extrem mit Faserflug und Staub belasteter Umgebung kann es daher
vereinzelt vorkommen, daß durch
einen relativ großen
Dichtspalt die Dichtungswirkung beeinträchtigt ist und sich in dem
durch die Flansche der Hülse
gebildeten Hohlraum so viel Schmutz sammelt, daß das Walzengehäuse in seiner Drehung
leicht behindert oder sogar unzulässig gebremst wird.
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Die gattungsbildende
DE-AS 15 10 922 beschreibt
Dichtungen mit in axialer Richtung federnd mit Druck beaufschlagten
Dichtscheiben, wobei auf eine innen zentrierte Stützscheibe
eine außen
zentrierte Dichtscheibe mit großem
Innenspalt folgt. Durch den axial aufgebrachten Druck werden die
radial beweglichen Dichtscheiben fixiert. Auf diese Weise läßt sich
ein extrem kleiner Dichtspalt zwischen Dichtscheiben und Walzengehäuse erzielen.
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Derartige Dichtungen bestehen jedoch
aus einer Anzahl von Teilen. Für
eine automatische Montage ist eine aufwendige Montageeinrichtung
erforderlich, wobei die Störanfälligkeit
der automatischen Montage erhöht
ist. Dies führt
zu deutlich höheren Kosten
als bei der Verwendung der oben erwähnten U-förmigen
einstückigen
Hülsen.
Die Dichtscheiben sind axial nur mit der geringen Kraft der Spannfeder abgestützt und
können
in axialer Richtung leicht zum Inneren der Dichtung hin bewegt werden.
Dies tritt mit nachteiliger Wirkung besonders dann auf, wenn es
zu Wickelbildung auf der Achse kommt. Der Druck durch aufgestaute
Fasern kann dabei so groß werden,
daß die
Dichtungsfunktion der nach außen
zur Umgebungsluft angeordneten Dichtscheiben nachhaltig gestört wird.
Die Dichtscheibe kann aus der zentrierten Position gedrückt werden,
und es kann durch Verkanten der Dichtscheibe zum Abbremsen der Oberwalze
kommen. Auch durch sich an der Dichtscheibe sammelnden Faserflug
kann es zu Funktionsbeeinträchtigungen
kommen. Die mit diesen Mängeln
behafteten Ausbildungen der in der
DE-AS 15 10 922 gezeigten Dichtungen haben
sich in der Praxis nicht bewähren
können
und daher auch nicht durchgesetzt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine
verbesserte Doppelscheiben-Dichtung
für Oberwalzen
zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der
Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei der erfindungsgemäßen Doppelscheiben-Dichtung
mit einem dem außenliegenden Dichtspalt
vorgelagerten weiteren Dichtspalt kommt es bei Wickelbildung nicht
zu Funktionsstörungen durch
Axialkräfte,
die von außen
auf die Dichtscheibe wirken. Die Doppelscheiben-Dichtung kann auf
einfache Weise automatisch montiert werden. Sowohl die Herstellung
als auch die Montage der Doppelscheiben-Dichtung lassen sich dadurch
kostengünstig durchführen. Eine
bestimmte Seitenausrichtung der Doppelscheiben-Dichtung ist bei
der Montage nicht erforderlich. An beiden Enden der Achse können baugleiche
Doppelscheiben-Dichtungen verwendet werden. Eine Herstellung und
Bevorratung unterschiedlicher Ausführungen ist bei der erfindungsgemäßen Doppelscheiben-Dichtung
somit nicht notwendig.
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Stützelemente nach Anspruch 6
brauchen jeweils nur in einer einzigen Ausführung gefertigt zu werden.
Dies vermindert die Anzahl der für
die erfindungsgemäße Doppelscheiben-Dichtung
benötigten und
herzustellenden unterschiedlichen Teile.
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Eine Montage, bei der die Doppelscheiben-Dichtung
als vormontierte Baugruppe zunächst so
weit auf die Achse aufgeschoben wird, daß sich der Walzenkörper auf
der Achse zum Einfüllen
von Wälzelementen
einer Wälzlagerung
kippen läßt, und anschließend an
die Komplettierung der Wälzlagerung
die Baugruppe zurück
bis in die Betriebsposition gepreßt wird, erlaubt es, daß sowohl
die Dichtscheiben als auch die Stützelemente einen engen Dichtspalt
bilden, ohne daß bei
der Montage Schwierigkeiten auftreten. Sowohl die Vormontage zur
Baugruppe als auch die Montage auf der Achse läßt sich automatisieren und
daher schnell und kostengünstig durchführen.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung
sind den anhand der Figuren erläuterten
Ausführungsbeispielen
entnehmbar.
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Es zeigen:
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1 einen
Oberwalzen-Zwilling, dessen Walzenkörper jeweils eine erfindungsgemäße Doppelscheiben-Dichtung
aufweisen, teilweise im Schnitt,
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2 Ausschnitt
Y der 1 in vergrößerter Schnittdarstellung,
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3 Ausschnitt
Z der 1 in vergrößerter Schnittdarstellung,
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4 eine
Ausführung
der Doppelscheiben-Dichtung mit zwei als Winkelring ausgebildeten Stützelementen
in vergrößerter Schnittdarstellung.
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Der in 1 dargestellte
Oberwalzen-Zwilling 1 weist zwei Walzenkörper 2, 3 auf,
die mittels Wälzlagerung 4, 5 auf
einer gemeinsamen durchgehenden Achse 6 gelagert sind.
An der Achse 6 ist ein Sattel 8 ausgebildet, an
der die Achse 6 von einer üblichen Halterung gehaltert
wird. Der Innenraum jedes Walzenkörpers 2, 3 ist
durch jeweils eine erfindungsgemäße Doppelscheiben-Dichtung 7, 7A gegen
Verschmutzung abgedichtet.
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In 2 ist
die zwischen dem Walzenkörper 2 und
der Achse 6 wirkende Doppelscheiben-Dichtung 7 vergrößert dargestellt.
Das Stützelement
für die
Dichtscheibe 9 ist als Winkelring 10 ausgebildet, wobei
der scheibenförmige
Teil 11 als Anschlag für die
Dichtscheibe 9 dient. Der hülsenförmige Teil 12 des
Winkelringes 10 weist eine Anschlagfläche 13 auf, an die
ein als Scheibe 14 ausgeführtes Stützelement eingesetzt und durch
Verstemmen fixiert ist. Die Scheibe 14 bildet den Anschlag
für die
Dichtscheibe 15. Dichtscheibe 9 und Dichtscheibe 15 sind
baugleich. Die Dichtscheiben 9, 15 werden mittels
einer Schraubenfeder 16 mit Druckkraft in axialer Richtung beaufschlagt.
Dabei wird die Dichtscheibe 9 gegen den scheibenförmigen Teil 11 des
Winkelringes 10 und die Dichtscheibe 15 gegen
die Scheibe 14 gepreßt.
Die Federkraft fixiert die Dichtscheiben 9, 15 in der
erforderlichen zentrierten Betriebsposition, läßt jedoch eine leichte Neuzentrierung
jederzeit zu. Die Schraubenfeder 16 ist aus Runddraht gefertigt,
wobei Drahtdurchmesser und Windungszahl der Schraubenfeder 16 so
gewählt
sind, daß die
Schraubenfeder 16 so vorgespannt werden kann, daß deren Länge etwas
geringer als der Abstand zwischen den beiden angedrückten Dichtscheiben 9, 15 ist.
Der Innendurchmesser der Schraubenfeder 16 ist so gewählt, daß er ein
nur geringes Radialspiel zum hülsenförmigen Teil 12 des
Winkelringes 10 hat. Auf diese Weise bilden die Federwindungen
eine annähernd spaltlose
Oberfläche,
wodurch die Montage erleichtert wird. Die Dichtscheiben 9, 15 bilden
mit dem Walzenkörper 2 jeweils
einen sehr engen Dichtspalt 17, 18. Der Außendurchmesser
der Scheibe 14 und der Außendurchmesser des scheibenförmigen Teils 11 des
Winkelringes 10 ist nur geringfügig kleiner als der Außendurchmesser
der Dichtscheiben 9, 15. Beispielsweise weist
der Walzenkörper 2 einen
Innendurchmesser von 16,18 mm auf, während der Außendurchmesser
der Dichtscheibe 9, 15 jeweils 16,15 mm und der
Außendurchmesser
der Scheibe 14 sowie des scheibenförmigen Teils 11 jeweils
15,97 mm beträgt.
Der weitere Dichtspalt 19, 20 zwischen Scheibe 14 und
dem scheibenförmigen
Teil 11 ist somit ebenfalls eng und verhindert, daß bei Wickelbildung
auf der Achse 6 die Dichtungsfunktion der Doppelscheiben-Dichtung 7 nachhaltig
gestört
wird. Am Innendurchmesser weist der Winkelring 10 an jedem Ende
eine Fase 21, 22 auf. Die Fase 22 wird
im wesentlichen beim Verstemmen der Scheibe 14 gebildet.
Die Fasen 21, 22 erleichtern das Zentrieren der Doppelscheiben-Dichtung 7 beim
Aufpressen auf die Achse 6.
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Zur Montage der Doppelscheiben-Dichtung 7 werden
nacheinander die Dichtscheibe 9, die Schraubenfeder 16 und
die Dichtscheibe 15 auf den hülsenförmigen Teil 12 des Winkelringes 10 aufgeschoben
und anschließend
die Scheibe 15 an die Anschlagsfläche 13 gefügt und durch
Verstemmen fixiert. Die so entstandene Baugruppe wird auf die Achse 6 gepreßt und so
weit in Richtung des Sattels 8 geschoben, daß der Walzenkörper 2 im
Endbereich der Achse 6 zum Einfüllen der Kugeln der Wälzlagerung 4 gekippt
werden kann.
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Nach der Montage der Wälzlagerung 4 wird die
als Baugruppe ausgebildete Doppelscheiben-Dichtung 7 zurück in Richtung
des Endes der Achse 6 beziehungsweise in Richtung des Walzenkörpers 2 gepreßt, bis
sie ihre Betriebsposition erreicht hat und ihre Dichtungsfunktion
erfüllen
kann. Alle Montageschritte sind in einem automatisierten Montageverfahren
durchführbar.
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Die Doppelscheiben-Dichtung 7 ist
so ausgeführt,
daß die
Baugruppe ungerichtet auf beiden Enden der Achse 6, also
ohne bestimmte Ausrichtung, montiert werden kann. Die Doppelscheiben-Dichtung 7 und
die Doppelscheiben-Dichtung 7A sind baugleich, wie die 2 und 3 zeigen. Während die Doppelscheiben-Dichtung 7 auf
dem in der 1 linken
Endteil der Achse 6 montiert ist, ist die baugleiche Doppelscheiben-Dichtung 7A auf
dem rechten Endteil der Achse 6 im Walzenkörper 3 montiert.
Die Dichtfunktion und die Vorteile der erfindungsgemäßen baugleichen
Ausführung
sind in beiden Positionen voll nutzbar.
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Eine alternative Ausführungsform
zeigt die 4 mit der
Doppelscheiben-Dichtung 23. Zur Bildung einer vormontierten
Baugruppe ist auf den hülsenförmigen Teil
eines Winkelringes 24 eine Dichtscheibe 25 aufgeschoben.
Zwei derartig bestückte Winkelringe 24 sind
spiegelbildlich so in eine Verbindungshülse 26 aus elastischem
Kunststoff eingepreßt,
daß ihre
hülsenförmigen Teile
in der Verbindungshülse 26 gegeneinander
stoßend
gehalten werden. Die Verbindungshülse 26 weist an beiden Enden
Federarme 27 auf. Die Verbindungshülse 26 läßt sich
einstückig
samt den Federarmen 27 kostengünstig in einem Spritzwerkzeug
herstellen und vermindert so die Zahl der erforderlichen Einzelteile
und den Montageaufwand. Die als Baugruppe vormontierte Doppelscheiben-Dichtung 23 ist
axial symmetrisch ausgebildet.
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Durch die Federkraft der Federarme 27 werden
die Dichtscheiben 25 jeweils in axialer Richtung gegen
den als Anschlag wirkenden scheibenförmigen Teil der Winkelringe 24 gedrückt und
dort verschiebbar fixiert. Auch diese als Baugruppe montierte Doppelscheiben-Dichtung 23 kann
wie die Doppelscheiben-Dichtungen 7, 7A der 1 bis 3 ungerichtet auf der Achse 6 montiert
werden. Die beiden Winkelringe 24 sind so ausgebildet,
daß sie
enge weitere Dichtspalte 19,20 im Zusammenwirken
mit den Walzenkörpern 2, 3 bilden.
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Die Montage der Doppelscheiben-Dichtung 23 und
der Wälzlagerungen 4, 5 erfolgt
auf gleiche Weise wie bei der Doppelscheiben-Dichtung 7, 7A. Der
Winkelring 24 kann kostengünstig spanlos aus Blech gefertigt
werden. Für
die Montage der Doppelscheiben-Dichtung 23 sind nur Winkelringe 24,
Dichtscheiben 25 und Verbindungshülse 26 und damit nur drei
unterschiedliche Teile herzustellen und zu bevorraten. Dies führt zu einer
merklichen Kosteneinsparung.
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Durch die U-förmige Ausbildung der Baugruppe
der Doppelscheiben-Dichtung
23 kann diese mit den gleichen Montagevorrichtungen
automatisch auf der Achse
6 montiert werden wie die einstückigen,
U-förmigen
aus der
DE 195 09
055 C1 bekannten Hülsen-Dichtungen.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Es sind insbesondere hinsichtlich der Ausbildung des Winkelringes und
des Federelementes weitere Ausführungsformen
im Rahmen der Erfindung möglich.