DE19518105A1

DE19518105A1 - Seal for bearings of heavy rollers

Info

Publication number: DE19518105A1
Application number: DE1995118105
Authority: DE
Inventors: Meinhard Frangenberg
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: KHD HUMBOLDT WEDAG GMBH, 51105 KOELN, DE
Priority date: 1995-05-17
Filing date: 1995-05-17
Publication date: 1996-11-21

Abstract

The seal incorporates a sliding ring (20) which is mounted at the end of an annular gap which forms a labyrinth seal (26). The sliding ring is mounted on the cover plate (18) of the bearing assembly. Axial loading on the sliding ring is provided by a number of springs (21). At least one short pipe extends radially from the seal. The pipe connects the labyrinth to the outside of the bearing and provides a drain for the lubricant.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung für die Lagerung einer Zweiwalzenma schine, insbesondere Hochdruck-Walzenmühle/Presse zur Gutbettzerkleine rung körnigen Gutes, zur Abdichtung des sich stirnseitig an ein fettge schmiertes/ölgeschmiertes Wälzlager anschließenden Labyrinth-Ringspaltes nach außen.The invention relates to a seal for the storage of a two-roll machine machine, in particular high-pressure roller mill / press for material bed shredding granular material, to seal the face of a grease lubricated / oil-lubricated roller bearing connecting labyrinth ring gap outward.

Bei Walzenbrechern und Walzenmühlen wird sprödes Mahlgut in den Wal zenspalt, durch den die beiden drehbar gelagerten gegenläufig rotierbaren Walzen voneinander getrennt sind, eingezogen und dort einer Druckzerklei nerung unterworfen. Bekannt ist auch die sogenannte Gutbettzerkleinerung im Walzenspalt einer Hochdruck-Walzenmühle bzw. Walzenpresse, bei der die einzelnen Partikel des durch Reibung in den Walzenspalt eingezogenen Mahlgutes in einem Gutbett, d. h. in einer zwischen den beiden Walzen oberflächen zusammengedrückten Materialschüttung bei Anwendung eines extrem hohen Druckes gegenseitig zerquetscht werden. Es versteht sich, daß dabei die Walzenoberflächen, aber auch besonders die Walzenlagerungen mit ihren Wälzlagern einer außerordentlich hohen Beanspruchung und einem hohen Verschleiß ausgesetzt sind.In the case of roller crushers and roller mills, brittle ground material is put into the whale zenspalt, through which the two rotatably mounted counter-rotating Rolls are separated from each other, drawn in and there a pressure cutting subject to change. So-called material bed crushing is also known in the nip of a high-pressure roller mill or roller press in which the individual particles of the frictionally drawn into the nip Grist in a bed, d. H. in one between the two rollers Compressed material surfaces when using a extremely high pressure can be crushed. It is understood that the roller surfaces, but especially the roller bearings with their rolling bearings an extraordinarily high load and a exposed to high wear.

Es ist daher bekannt, bei Gutbettzerkleinerungs-Walzenmühlen die hochbe lasteten großen Wälzlager der Walzenwellen dadurch ständig zu schmieren, indem Schmierfett über eine zentrale Schmiereinrichtung über Schmierlö cher im Lageraußenring direkt in die Lager, d. h. in den Wälzkörperraum gedrückt wird (DE-Z "Kugellager-Zeitschrift" 233 Seiten 20 bis 24). Das die möglichen Lagerverschleißpartikel aufnehmende Schmierfett wird dann in einen sich stirnseitig an das Wälzlager anschließenden Labyrinth-Ring spalt gedrückt, in den von außen noch zusätzliches Fett eingedrückt wird, welches zusätzlich zu Radialdichtringen (Simmerringen) und V-Dichtringen ein Eindringen von Staub und Schmutz von außen in die Wälzlager verhin dern soll. Jedenfalls ist bei der bekannten Walzenlagerung im Bereich des Labyrinth-Ringspaltes ein nach außen hin offener ringförmiger Fettkragen vorhanden, aus welchem das schmutzbeladene Schmierfett von Zeit zu Zeit unkontrolliert nach unten fällt, wodurch die ganze Maschine und deren Um gebung in unerwünschter Weise verschmutzt wird.It is therefore known that the Hochbe in Gutbettzerkinerungs-roller mills constantly lubricating large roller bearings of the roller shafts by adding grease via a central lubrication device via lubricating oil cher in the bearing outer ring directly into the bearings, d. H. in the rolling element space is pressed (DE-Z "ball bearing magazine" 233 pages 20 to 24). The the possible bearing wear particles will then absorb grease into a labyrinth ring that is connected to the end of the rolling bearing gap is pressed into which additional fat is pressed in from the outside, which in addition to radial sealing rings (Simmerrings) and V-sealing rings prevents dust and dirt from entering the rolling bearings from outside that should. In any case, in the known roller bearing in the area of Labyrinth annular gap is an annular fat collar open to the outside from which the dirt-laden grease from time to time falls down uncontrollably, causing the whole machine and its turn in an undesirable manner.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu ver meiden und zur Abdichtung der hochbeanspruchten Lager insbesondere von Gutbettzerkleinerungs-Hochdruck-Walzenmühlen eine kostengünstige und einfach handzuhabende Dichtung zu schaffen, welche eine kontrollierte Ent sorgung von austretendem Schmiermittel wie Fett zuläßt und welche dabei eine hohe Lebensdauer aufweist.The invention is therefore based on the object to ver these disadvantages avoid and to seal the highly stressed bearings in particular Good bed crushing high pressure roller mills an inexpensive and easy to use seal to create a controlled ent supply of escaping lubricant such as grease and which has a long service life.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Maßnahmen des Kennzeich nungsteils des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved with the measures of the label solved part of claim 1. Advantageous further developments are in the Subclaims specified.

Erfindungsgemäß besteht die Dichtung aus einer Gleitringdichtung mit la geraxial nachstellbarem Reibring aus verschleißfestem Material. Diese Gleitringdichtung dichtet den sich stirnseitig an das fettgeschmierte/ölge schmierte Wälzlager anschließenden Labyrinth-Ringspalt an beiden Seiten des Lagers ab. Die bisher vorhanden gewesene zusätzliche Labyrinth-Fett schmierung zwecks Verhinderns des Eintretens von Staub in die Wälzlage rungen entfällt. Der bisher vorhanden gewesene nach außen hin offene ring förmige Fettkragen am Außenrand des Labyrinth-Ringspaltes entfällt eben so. Vielmehr ist bei der erfindungsgemäßen Dichtung an den durch die Gleitringdichtung nach außen abgedichteten Labyrinth-Ringspalt an wenig stens einer Umfangsstelle eine radial nach außen abgehende Leitung wie Rohrleitung, Schlauchleitung etc. angeschlossen, durch welche das mit den Lagerverschleißpartikeln beladene Schmiermittel derart nach außen abge führt wird, daß es kontrolliert aufgefangen werden kann, z. B. in einem ei genen Auffangbehälter. Der in der zentralen Schmiereinrichtung vorhandene Förderdruck ist in der Lage, das schmutzbeladene Fett über die wenigstens eine radial nach außen abgehende Leitung sicher in den Auffangbehälter zu fördern. Auf diese Weise ist eine sichere und saubere Schmierfettentsorgung bei Fettverlustschmierung der Walzenlagerungen gewährleistet.According to the invention, the seal consists of a mechanical seal with la Geraxially adjustable friction ring made of wear-resistant material. These Mechanical seal seals the face of the grease-lubricated / oil lubricated rolling bearing adjoining labyrinth ring gap on both sides of the camp. The additional labyrinth grease that was previously available Lubrication to prevent dust from entering the rolling element not applicable. The ring that was previously available to the outside shaped fat collar on the outer edge of the labyrinth ring gap is omitted so. Rather, in the seal according to the invention by the Mechanical seal on the labyrinth ring gap sealed to the outside at little at least one peripheral point a radially outgoing line such as Pipeline, hose line etc. connected through which the Lubricants loaded with bearing wear particles are removed in this way is that it can be collected in a controlled manner, e.g. B. in an egg gene collection container. The one in the central lubrication system Delivery pressure is able to remove the contaminated fat at least a line leading radially outwards safely into the collecting container promote. This is a safe and clean grease disposal guaranteed with grease loss lubrication of the roller bearings.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der lageraxial nachstellbare Reibring mit Vorteil am nicht rotierenden Lagerdeckel befestigt, und die senkrecht zur Walzenachse bzw. Walzenlagerachse liegende vordere Stirn seite des Reibringes ist an die Stirnfläche eines an der Walzenwelle befestig ten und mit dieser mitrotierenden Anschlagringes angedrückt. Umgekehrt wäre prinzipiell auch möglich, den lageraxial nachstellbaren Reibring in dem mit der Walzenwelle mitrotierenden Bauteil anzuordnen. Jedenfalls ist der lageraxial nachstellbare Reibring über mehrere um den Ringumfang verteilte vorgespannte Druckfedern abgestützt. Zur Erleichterung des Ein- und Ausbaues des lageraxial nachstellbaren Reibringes kann dieser auch aus zwei oder mehreren Ringsegmenten zusammengesetzt sein.According to a further feature of the invention, the bearing axially adjustable Friction ring advantageously attached to the non-rotating bearing cover, and the Front end lying perpendicular to the roller axis or roller bearing axis side of the friction ring is attached to the end face of one on the roller shaft ten and pressed with this rotating stop ring. Vice versa would in principle also be possible to adjust the friction ring adjustable in bearing to arrange the component rotating with the roller shaft. Anyway the friction axially adjustable friction ring over several around the ring circumference distributed prestressed compression springs supported. To facilitate the entry and expansion of the axially adjustable friction ring, this can also be done be composed of two or more ring segments.

Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden anhand des in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläu tert.The invention and its further features and advantages are based on the in the figures schematically illustrated embodiment tert.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 ausschnittsweise einen Vertikallängsschnitt durch die Lage rung am rechten Zapfen der Walzenwelle einer Gutbettzer kleinerungs-Hochdruck-Walzenmühle, und Fig. 1 excerpt a vertical longitudinal section through the position tion on the right pin of the roller shaft of a Gutbettzer reduction high pressure roller mill, and

Fig. 2 ausschnittsweise einen Vertikallängsschnitt durch die untere Umfangsstelle der Walzenlagerung, an welche eine etwa radial nach außen abgehende Leitung zur Entsorgung des Lagerschmiermittels angeschlossen ist. Fig. 2, a fragmentary vertical longitudinal section through the lower circumferential location of the rolling bearing to which an approximately radially outwardly connected outgoing line for disposal of the bearing lubricant.

Fig. 1 zeigt das rechte Ende einer Walze (10), die über ihren Wellenzapfen (11) in einem Wälzlager (12) mit Lagerinnenring (13), Lageraußenring (14), Wälzkörpern (15), Bolzenkäfig (16) etc. gelagert ist. Das Wälzlager (12) ist mit seinem Außenring (14) in einem Lagergehäuse (17) gelagert, welches sich wiederum am Maschinenrahmen der Hochdruck-Walzenmühle abstützt. Der Lageraußenring (14) ist durch einen am Lagergehäuse (17) ange schraubten Lagerdeckel (18) drehfest fixiert. Am Lagerdeckel (18) ist ein konzentrisch zur Walzenwellenachse angeordnetes Bauteil (19) ange schraubt, mit einer ebenfalls konzentrischen ringförmigen Ausnehmung, in welche ein verschleißfester Reibring (20) eingeführt und dort in axialer Richtung gleitend gelagert ist. Fig. 1 shows the right end of a roller ( 10 ) which is mounted on its shaft journal ( 11 ) in a rolling bearing ( 12 ) with an inner bearing ring ( 13 ), outer bearing ring ( 14 ), rolling elements ( 15 ), pin cage ( 16 ) etc. . The roller bearing ( 12 ) is mounted with its outer ring ( 14 ) in a bearing housing ( 17 ), which in turn is supported on the machine frame of the high-pressure roller mill. The bearing outer ring ( 14 ) is rotatably fixed by a bearing cover ( 18 ) screwed to the bearing housing ( 17 ). On the bearing cover ( 18 ) is arranged concentrically to the roller shaft axis component ( 19 ) is screwed, with a likewise concentric annular recess into which a wear-resistant friction ring ( 20 ) is inserted and is slidably mounted there in the axial direction.

Der lageraxial nachstellbare Reibring (20), der aus einem verschleißfesten Gewebeverbundwerkstoff bestehen kann, ist über mehrere um den Ringum fang verteilte vorgespannte Druckfedern (21) im nicht mitrotierenden Bauteil (19) abgestützt. Die Federvorspannung kann dabei über ein Gewindebolzen teil (22) eingestellt bzw. nachgestellt werden. Gegenüber dem ebenfalls nicht mitrotierenden Bauteil (23) ist der lageraxial nachstellbare Reibring (20) über einen O-Ring (24) abgedichtet.The friction axially adjustable friction ring ( 20 ), which can consist of a wear-resistant fabric composite material, is supported in the non-rotating component ( 19 ) by several preloaded compression springs ( 21 ) distributed around the circumference. The spring preload can be adjusted or adjusted via a threaded bolt part ( 22 ). Compared to the component ( 23 ), which also does not rotate, the friction ring ( 20 ), which can be adjusted axially, is sealed by an O-ring ( 24 ).

Die senkrecht zur Walzenachse liegende vordere Stirnseite des verschleiß festen Reibringes (20) ist an die gehärtete Stirnfläche eines mit der Walzen welle mitrotierenden Anschlagringes (25) angedrückt und bildet mit dieser eine axiale Abdichtung nach Art einer Gleitringdichtung. Durch diese Gleit ringdichtung ist ein Labyrinth-Ringspalt (26) nach außen abgedichtet, der durch die feststehenden Bauteile wie Lagerdeckel (18) und Bauteil (19) so wie durch die rotierenden Bauteile wie Lagerinnenring (13), Zwischenring (27) und Bauteil (28) gebildet wird, an welch letzterem stirnseitig der An schlagring (25) angeschraubt ist.The front face of the wear-resistant friction ring ( 20 ), which is perpendicular to the roller axis, is pressed against the hardened face of a stop ring ( 25 ) rotating with the roller shaft and forms an axial seal in the manner of a mechanical seal. This sliding ring seal seals a labyrinth annular gap ( 26 ) to the outside, which is fixed by the fixed components such as the bearing cover ( 18 ) and component ( 19 ) as well as by the rotating components such as the bearing inner ring ( 13 ), intermediate ring ( 27 ) and component ( 28 ) is formed, on the latter of which the stop ring ( 25 ) is screwed on the end face.

Über eine zentrale Schmiereinrichtung wird Schmierfett über Schmierlöcher im Wälzlageraußenring (14) direkt in den Raum mit den Wälzkörpern (15) gedrückt. Das die Lagerverschleißpartikel aufnehmende Fett wird dann weiter in den Labyrinth-Ringspalt (26) gedrückt, der nach außen durch die Gleitringdichtung sicher abgedichtet ist. Via a central lubrication device, grease is pressed directly into the space with the rolling elements ( 15 ) via lubrication holes in the outer bearing ring ( 14 ). The grease that receives the bearing wear particles is then pressed further into the labyrinth annular gap ( 26 ), which is securely sealed to the outside by the mechanical seal.

Fig. 2 zeigt, daß an wenigstens einer Umfangsstelle, nämlich im Ausfüh rungsbeispiel an der unteren Umfangsstelle zweckmäßig in einem Umfangs bereich zwischen zwei benachbarten Druckfedern (21) an dem nach außen abgedichteten Labyrinth-Ringspalt (26) eine etwa radial nach außen abge hende Leitung (29) wie Rohrleitung, Schlauchleitung etc. angeschlossen ist, durch welche das Schmierfett samt Lagerverschleißpartikel zur Entsorgung kontrolliert nach außen, im Ausführungsbeispiel nach unten in ein nicht dar gestelltes Aufnahmegefäß gedrückt wird. Fig. 2 shows that at least one circumferential point, namely in the exemplary embodiment at the lower circumferential point expediently in a circumferential area between two adjacent compression springs ( 21 ) on the outwardly sealed labyrinth annular gap ( 26 ) has an approximately radially outward line ( 29 ) such as pipeline, hose line etc. is connected, through which the grease together with bearing wear particles is controlled for disposal to the outside, in the exemplary embodiment is pressed down into a receptacle (not shown).

Ein Längenausgleich bei Wärmedehnung der Walzenwelle und/oder eine Schiefstellung der Walze wird von den erfindungsgemäßen Gleitringdich tungen bzw. deren Federn (21) aufgenommen. Bei Einsatz der erfindungs gemäßen Gleitringdichtung mit ihren größeren möglichen Verschleißwegen und mit ihrer Paarung mit gehärteten Gegenlaufflächen wird eine weit höhe re Standzeit erreicht als bei Anwendung herkömmlicher Radialdichtringe (Simmerringe) oder V-Ringe. Ist der lageraxial nachstellbare Reibring (20) in wenigstens zwei Ringsegmente geteilt, so ist ein Reibringaustausch ohne Lagerdemontage möglich.A length compensation in the event of thermal expansion of the roller shaft and / or an inclination of the roller is taken up by the mechanical seals according to the invention or their springs ( 21 ). When using the mechanical seal according to the invention with its larger possible wear paths and with its pairing with hardened mating surfaces, a much longer service life is achieved than when using conventional radial sealing rings (Simmerrings) or V-rings. If the friction axially adjustable friction ring ( 20 ) is divided into at least two ring segments, it is possible to replace the friction ring without dismantling the bearing.

Die Erfindung ist grundsätzlich anwendbar auch bei Wälzlagerungen mit Ölumlaufschmierung.In principle, the invention can also be used with rolling bearings Circulating oil lubrication.

Claims

1. Gasket for the storage of a two-roll machine, in particular high-pressure roller mill / press for comminuting granular material, for sealing the end face to a grease-lubricated / oil-lubricated roller bearing ( 12 ) adjoining labyrinth annular gap ( 26 ) to the outside, characterized in that the Seal consists of a sliding ring seal with axially adjustable friction ring ( 20 ), and that at the La byrinth annular gap ( 26 ) sealed to the outside by the mechanical seal at at least one circumferential point, an approximately ra dial outgoing line ( 29 ) for derivation or Disposal of the bearing lubricant is connected.

2. Seal according to claim 1, characterized in that the axially adjustable friction ring ( 20 ) is fixed to the bearing cover ( 18 ), and that the perpendicular to the roller axis or roller bearing axis lying front end of the friction ring ( 20 ) on the end face of one of the Wal zenwelle attached and pressed with this rotating stop ring ( 25 ).

3. Seal according to claim 2, characterized in that the axially adjustable friction ring ( 20 ) is supported over a plurality of prestressed compression springs ( 21 ) distributed around the ring circumference.

4. Seal according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the axially adjustable friction ring ( 20 ) is in one piece or composed of two or more ring segments.