DE1244095B - Dichtungsanordnung fuer Walzenlager in Walzgeruesten - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Int. Cl.:

B21b

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsclieia.: 7 a-18

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1244095 ·
M38429Ib/7a
28. Juli 1958
13. Juli 1967

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für Walzenlager in Walzgerüsten mit einem konischen Übergangsbereich zwischen der Walzenstirnfläche und dem mit einer Laufbüchse bestückten Lagerzapfen, wobei eine erste, am konischen Übergangsbereich anliegende elastische Ringdichtung in einer Dichtungshülse liegt und eine zweite, diese Dichtungshülse gegen das Gehäuse abdichtende, elastische Ringdichtung vorgesehen ist und die Dichtungshülse sich gegen die Stirnseite der Laufbüchse abstützt.

Bei der Arbeit von Walzgerüsten müssen den Walzen zur Kühlung große Wassermengen zugeführt werden. Durch dieses Wasser wird der in großem Umfang vom Walzmaterial abblätternde Zunder abgespült und gelangt an die seitlichen Stirnflächen der Walzen. Die Dichtungsanordnungen für die Walzenlager müssen daher gegen große Mengen durch Zunder und andere Feststoffe verunreinigter Flüssigkeit abdichten.

Die Verwendung üblicher bekannter Lagerdichtungen, wie Simmerringe, Filzringe od. dgl., ist deshalb mit Schwierigkeiten verbunden, da die Lagerzapfen der Walzen in der Regel mit einer Laufbüchse als eigentliche Lagerfläche versehen sind, wobei die Laufbüchse auf den leicht konischen äußeren Teil nach Art einer Spannbüchse aufgetrieben werden, um einen absolut dichten Preßsitz zwischen Laufbüchse und Walzenzapfen herzustellen und den Reibungsverschleiß, der bei Wandern der Laufbüchse auf dem Zapfen entstehen würde, gering zu halten. Andererseits läßt sich aber bei zumutbaren Bearbeitungstoleranzen die genaue Axiallage der Lagerbüchse auf dem Zapfen nicht genau bestimmen, so daß die Dichtungsanordnung innerhalb eines entsprechenden axialen Spieles sicher arbeiten muß.

Bei der aus der USA.-Patentschrift 2 328 676 bekannten Anordnung, von der die Erfindung ausgeht, ist — den Übergangsbereich mit Abstand umgebend — die an der Laufhülse befestigte metallische Dichtungshülse vorgesehen, auf der die erste Ringdichtung zwecks Verschließens des zwischen dem Übergangsteil und der Dichtungshülse vorhandenen Spalts gegen Wasser und Zunder angeordnet ist. Diese umlaufende Dichtungshülse hat außen einen breiten zylindrischen Sitz, um den die zweite Ringdichtung in Form eines im Lagergehäuse sitzenden Simmerrings angeordnet ist, der den Durchtritt des aus dem Zapfenlager austretenden Öls in Richtung auf den Walzenballen abriegelt. Zwischen der Dichtungshülse und der Laufhülse ist die in einer zur Walzenachse rechtwinkeligen Ebene umlaufende Ringschulter angebracht, die das aus dem Zapfenlager austretende

Dichtungsanordnung für Walzenlager in
Walzgerüsten

Anmelder: ...
Morgan Construction Company,
Worcester, Mass. (V. St A.)

Vertreter: - - - - ♦ - ··
DipL-Ing. J. F. Wochinger, "Patentanwalt,
München 13, Tengstr. 39.

Als Erfinder benannt: ■
Charles Allen Rieh jun.,
Southboro, Mass. (V. StA.)

Öl nach Art einer Spritzwand abfängt und durch Abschleudern der Auffangkammer zuführt.

NachteiHg ist im bekannten Fall, daß die gesamte Dichtungsanordnung aus zahlreichen Teilen, nämlich aus der in ihrer Form recht komplizierten, feinbearbeiteten Dichtungshülse, der ersten Ringdichtung sowie dem Simmerring als zweite Ringdichtung besteht und daher nur recht umständlich zu montieren ist. Außerdem hat der Sinmierfirig den Nachteil, daß er schnell verschleißt und ferner zwar den Durchlauf von Öl in der einen Richtung, "nicht aber den Durchtritt von Wasser und Zunder in "der änderen Richtung unterbindet! Es ist die Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu beheben.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß beide Ringdichtungen und die Dichtungshülse als einstückiges Ringteil aus elastischem Werkstoff bestehen, und die zweite, die Dichtungshülse gegen das Gehäuse abdichtende Ringdichtung der Dichtungshülse radial nach außen wegragende Umfangsflansche sind, die einen Steg des im Querschnitt T-förmig gestalteten Dichtungsteiies des Lagergehäuses mit axialem Abstand übergreifen und sich an dessen nach beiden Seiten konisch erweiternden Dichtungsflächen nach Art von Lippendichtungen anschmiegen.

Bei der Erfindung übernimmt mithin ein einziger umlaufender und leicht auf den .Übergangsteil aufziehbarer Dichtungskörper aus elastischem Werkstoff im Zusammenwirken mit dem T-förmig gestalteten Lagergehäuse die Abdichtung des Lagers in allen Richtungen gegen Austreten von Öl und Eindringen von Wasser und Zunder. Dabei ist das Wesentliche,: daß der Dichtungskörper schwierigkeitslos in der

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richtigen Axiallage montierbar ist und nunmehr rotiert, und dadurch an den Dichtungsiippen Öl und Wasser bzw. Zunder im Zuge des Eindringens sofort abgeschleudert werden. Die Zentrifugalkraft sorgt für Andrücken der Körperlippen an die Flansche des Lagergehäuses, so daß die Oichtangswirkung mit zunehmender Drehzahl der Walze stark zuriimmt Da die Schenkel des erfindungsgemäßen Dichtungskörpers auf Grund einer gewissen Überlänge gebogen sind, stellt sich die Dichtung bei Verschleiß der Lippen selbständig nach und hält so länger. Eine zusätzliche Dichtung schafft der T-Steg des Lagergehäuses, der im Inneren des Dichtungskörpers ein Labyrinth bildet. Der erfindungsgemäße Dichtungskörper ist schließlich einfach herstellbar und leicht auswechselbar. Einer besonderen Feinbearbeitung bedarf er nicht.

Zwar sind unter anderem aus der deutschen Patentschrift 858 051 und der britischen Patentschrift 580 957 Dichtungskörper in mehrlippiger Form aus elastischem Werkstoff bekannt, die gleichzeitig axial und radial abdichten. Diese Dichtungskörper laufen aber nicht um, sondern sind in üblicher Weise feststehend.

Um den möglichen Verschiebebereich über die elastische Dehnung des erfindungsgemäßen Dichtringes hinaus auch auf geringere Zapfendurchmesser auszudehnen und auch bei Undichtigkeit an der im Dichtspalt zwischen der Stirnfläche des Stützringes und der Stirnfläche der Lagerbüchse ein Austreten von Öl entlang dem konischen Übergangsbereich des Zapfens zu verhindern, kann die gegen den konischen Übergangsbereich anliegende Dichtungsanordnung aus durch von beiden Umfangskanten der konischen Innenfläche des Stützringes wegragende Lippendichtungen gebildet sein. Diese Lippendichtungen legen sich dichtend an die konische Übergangsfläche des Zapfens an, auch wenn der Stützring selbst noch in Abstand von dieser Fläche ist.

Zur Vereinfachung der Bearbeitung kann der vom Gehäuse zwischen die elastischen Ringflansche ragende starre Ringflansch ein Teil eines auf einer Sitzfläche am Gehäuse sitzenden Ringes sein. Dabei kann in der Stirnfläche des Gehäuses für den Ring eine mit dem Ringflansch etwa fluchtende Umfangsnut angebracht sein, die mit einer Versorgungsleitung für Drucköl in Verbindung steht, und im Ringteil können aus dem Bereich der Nut zwischen dem elastischen Umfangsflansch am Stützring und dem starren Flansch mündende Verbindungsbohrungen vorgesehen sein. Durch diese Anordnung kann auf die Innenseite der als Dichtlippen wirkenden elastischen Umfangsflansche am Stützring Öl eingebracht werden, das einmal eine zusätzliche Abdichtung ergibt und zum anderen die Laufreibung der Lippendichtung auf der Dichtfläche des Gehäuses vermindert.

Um bei sehr großem Ölaustritt aus dem Lager die durch den elastischen Umfangsflansch des Stützringes gebildete Dichtung zu entlasten, kann die an der Laufbüchse anliegende Stirnfläche des Stützringes in eine als an sich bekannter Schleuderring dienende radialflanscharrige Verlängerung übergehen. Durch diese Anordnung eines an sich bekannten Schleuderringes wird die Herstellung des elastischen Dichtringes nicht wesentlich verteuert und die Montage nicht schwieriger. Zur Entlastung des an der Außenseite des Lagers liegenden, als Lippendichtung wirkenden

elastischen Dichtungsflansches kann in an sich bekannter Weise am Lagergehäuse eine gegen die Walzenstirnseite abdichtende Ringdichtung, wie Gleitringdichtung, angeordnet sein. Im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen, bei denen in der Regel diese gegen die Stirnseite dichtende Ringdichtung die ausschließliche Abdichtung gegen das Eindringen der verunreinigten Flüssigkeit bildet, dient sie gemäß der Erfindung nur zur Entlastung der an sich nach außen ίο abdichtenden, am Dichtring selbst liegenden Lippendichtung.

Daß die Dichtung in zwei Richtungen, nämlich gegen Öl in der einen und Wasser nebst Zunder in der anderen Richtung wirkt, ist, weil grundsätzlich bekannt, an sich nicht Gegenstand der Erfindung. Es wird dies häufig durch die Anordnung von Labyrinthen und zweier spiegelbildlich eingebauter Simmerringe erreicht (vgl. Zeitschrift »Stahl und Eisen« 1957, S. 1322 und 1323).

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung an einem Ausfuhrungsbeispiel näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt einen Axialschnitt durch den Ubergangsbereich zwischen Walzenzapfen und Walas zenstirnseite mit einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung.

Der RingteillO ist in einem Lagerll für eine Walze 12 eingebaut, die aus dem Walzenballen 14 mit ebener WalzenstirnseitelS und dem ZapfenlS besteht. Der Zapfen weist eine leicht konische Sitzfläche 16 auf, die über einen Übergangsabschnitt 17 mit stärker konischem Übergangsbereich 19 und eine Ausrundung 18 in die Walzenstirnseite 15 des Walzenballens 14 übergeht. Das Lagerll besteht aus einer auf dem leicht konischen Zapf enabsebnitt 16 aufgezogenen Lauf büchse 21, die mit der Gleitfläche 24 in einer Lagerbüchse 22 sitzt.

Der rohrförmige Teil 25 des Lagergehäuses trägt an seinem Innenende einen ringförmigen Deckel 26.

In einer durch die Flächen 28 und 29 gebildeten Nut 27 an der Außenseite des Deckels 26 liegt ein Gleitring 31, z. B. aus Phenolharz oder einer Bleilegierung, der mit einer axial vorspringenden Ringrippe 32 durch in Vertiefungen 30 liegende Federn 33 dichtend an die Stirnfläche 15 des Walzenballens 14 angepreßt wird. Ein Schlauchbalg35, z.B. aus mit synthetischem Kautschuk überzogenen Stoff, ist mit einem Ende in einer Ringnut 34 des Deckels 26 mittels eines Sprengringes 37 und mit dem anderen Ende in einer Umfangsnut 36 am Gleitring 31 mittels eines Sprengringes 38 festgelegt.

Auf einer zylindrischen Sitzfläche 39 des Deckels 26 sitzt in Anlage an einer Schulter 41 ein T-förmiger Ring 42, der axial verlaufende Flansche 43 und 44 und zwischen diesen einen sich radial erstreckenden Steg 45 aufweist. In der zylindrischen Fläche 39 ist eine Umfangsnut 46 mit halbkreisförmigem Querschnitt angeordnet. Auf den gegenüberhegenden Seiten des Steges 45 münden Durchgangsbohrungen 47 und 48, die mit ihren anderen Enden in der Ringnut 46 münden. Der Ring 23, der Deckel 26 und der Ring 42 begrenzen eine Ringkammer 49 als Ölsammelkammer, die mit einem Ablaufkanal 51 in Verbindung steht.

Die zwischen dem Übergangsabschnitt 17 des Walzenzapfens 13, der Laufbüchse 21 und dem T-förxnigen Ring 42 Hegende Ringdichtung 10 besteht aus einem elastischen Material, z.B. synthetischem

Claims (6)

Kautschuk. Die Rmgdichtung besteht aus einer Dichtungshülse 52, die mit ihrer ebenen Stirnfläche 53 an der Stirnfläche der Laufbüchse 21 anliegt. Von der Dichtungshülse 52 erstreckt sich als Verlängerung der Stirnfläche 53 eine radialflanschartige Verlangerung 54 radial auswärts und in Richtung zum Ende des Walzenzapiens 13 schräg. Das aus der Lagerfläche 24 austretende Öl wird entlang der überstehenden Stirnfläche 53, der schrägen Stirnfläche 55 des Flansches 54 und der radialen Kantenfläche 56 in die Ringkammer 49 abgeschleudert. Neben dem Flansch 54 geht ein Flansch 57 von der Dichtungshülse 52 radial nach außen, wird aber durch Anlage auf der kegelstumpfförmigen Außenfläche des Flansches 43 des T-förmigen Ringes 42 nach außen lippenartig abgebogen. Vom anderen Ende der Dichtungshülse 52 geht ein Umfangsflansch 58 radial nach außen, der sich an der Außenfläche des Flansches 44 des T-förmigen Ringes 42 nach außen lippenartig abbiegt. Vom gleichen Ende der Dichtungshülse erstreckt sich eine Lippendichtung 59 axial zum Walzenzapf en 13 und wird infolge der Anlage am Übergangsabschnitt 17 des Walzenzapfens 13 nach außen abgebogen, d.h. aus seiner strichpunktiert gezeichneten Ruhelage in die ausgezogen dargestellte Lage. Von der anderen Innenkante der Dichtungshülse 52 erstreckt sich eine weitere ringförmige Lippendichtung 61 axial zum Walzenzapfen und in Richtung auf dessen freies Ende. Die Lippendichtung 61 wird mit ihrer konusförmigen Dichtfläche 62 durch einen in einer kreisförmigen Umfangsnut 63 liegenden Schraubenfederring 64 gegen den Walzenzapfen angepreßt, und zwar in Richtung auf die strichpunktiert gezeichnete Stellung. Während des Betriebes fließt Wasser, vermischt mit Zunder und anderen FremdstofEen5 an die Stirnseiten 15 der Walze. Das Einströmen zum Walzenzapfen wird zum Teil durch die Gleitringdichtung 31 bis 38 verhindert. Während des Betriebes wird ein Schmiermittel durch eine nicht gezeigte Einrichtung der Nut 46 im Deckel 26 zugeführt. Das Schmiermittel gelangt aus der Umfangsnut 46 durch die Kanäle 47 und 48 auf beiden Seiten des Steges 45 und sammelt sich in der durch den T-förmigen Ring 42 und die Flansche 57 und 58 der RingdichtunglO gebildeten Ringkammer, dichtet zusätzlich ab und schmiert die Dichtflächen. Patentansprüche:

1. Dichtungsanordnung für Walzenlager in Walzgerüsten mit einem konischen Übergangsbereich zwischen der Walzenstirnfläche und dem mit einer Laufbüchse bestückten Lagerzapfen, wobei eine erste, am konischen Übergangsbereich anliegende elastische Ringdichtung in einer Dichtungshülse Hegt und eine zweite, diese Dichtungshülse gegen das Gehäuse abdichtende elastische Ringdichtung vorgesehen ist und die Dichtungshülse sich gegen die Stirnseite der Laufbüchse ab-

stützt, dadurch gekennzeichnet, daß beide Ringdichtungen (59, 61; 57,58) und die Dichtungshülse (52) als einstückiges Ringteil (10) aus elastischem Werkstoff bestehen, und die zweite, die Dichtungshülse (52) gegen das Gehäuse (25,26,42) abdichtende Ringdichtung der Dichtungshülse (52,) radial nach außen wegragende Umfangsflansche (57, 58) sind, die einen Steg (45) des im Querschnitt T-förmig gestalteten Dichtungsteiles des Lagergehäuses (25,26,42) mit axialem Abstand übergreifen und sich an dessen nach beiden Seiten konisch erweiternden Dichtungsflächen nach Art von Lippendichtungen anschmiegen.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am konischen Übergangsbereich (19) anhegende Ringdichtung von beiden Umfangskanten der konischen Innenfläche der Dichtungshülse (52) wegragende Lippendichtungen (59, 61) sind.

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Gehäuse (25, 26) gegen die Dichtungshülse (52) ragende Steg (45) ein Teil eines auf einer Sitzfläche (39) am Gehäuse (25, 26) sitzenden Ringes (42) ist.

4. Dichtungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Sitzfläche (39) des Gehäuses für den Ring (42) eine mit dem Steg (45) fluchtende Umfangsnut (46) angebracht ist, die mit einer Versorgungsleitung für Drucköl in Verbindung steht, und daß im Ring (42) aus dem Bereich der Nut (46) zwischen den Umfangsflanschen (57, 58) der Dichtungshülse (52) und dem Steg (45) in die Dichtungsflächen mündende Verbindungsbohrungen (47, 48) vorgesehen sind.

5. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem mit der Dichtungshülse umlaufenden Ölschleuderring, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölschleuderring eine radialflanschartige Verlängerung (54) der Dichtungshülse (32) auf der Laufbüchsenseite ist.

6. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise am Gehäuse (26) eine gegen die Walzenstirnseite (15) abdichtende Ringdichtung, z, B. Gleitringdichtung (27 bis 38) angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 970408, 953 597, 610, 858 051, 810 826, 697 054; deutsche Auslegeschrift Nr. 1008 061; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1744 249; französische Patentschrift Nr. 1067 711; britische Patentschrift Nr. 580 957; USA.-Patentschriften Nr. 2 781209, 2 382 960, 676, 2243 009, 2 050166, 2 018 055;

»Stahl und Eisen«, 77. Jahrgang (1957), Nr. 19 vom 19. September, S. 1322 bis 1325.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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