DE2509751C2

DE2509751C2 - Dichtvorrichtung für die Lager der Tragwellen von fliegend und auswechselbar angeordneten Walzscheiben

Info

Publication number: DE2509751C2
Application number: DE2509751A
Authority: DE
Inventors: Charles A. Southboro Mass. Rich jun.
Original assignee: Morgan Construction Co
Current assignee: Siemens Industry Inc
Priority date: 1974-04-29
Filing date: 1975-03-06
Publication date: 1984-08-09
Also published as: JPS50146759A; DE2509751A1; GB1486076A; JPS5813777B2; US3892446A

Description

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der F i g. 1 und F i g. 4 die im Maßstab vergrößerte Darstellung eines axialen Teilschnittes entsprechend F i g. 1 eines weiteren Ausführungsbeispiels.

Das Lager mit der Dichtvorrichtung nach F i g. 1 weist eine Tragwelle 10 auf, die in einer Exzenterbuchse 12 lagert, der hier eine auswechselbare zentrische Innenbuchse 12a zugeordnet ist Die Exzenterbuchse 12 lagert in einem Walzenständer 14 des nicht dargestellten Walzgerüstes. Wie aus F i g. 2 zu ersehen, liegt die Mittenachse A\ der Tragwelle 10 in radialem Abstand zur Mittenachse A2 der Exzenterbuchse 12. Auf der Tragwelle 10 sitzt die Walzscheibe 20. Die Kaliber 21 dieser Walzscheibe 20 arbeiten beim Walzen mit den Kalibern 21' einer zweiten Walzscheibe 20' zusammen. Eine Drehbewegung der Exzenterbuchse 12 hat eine Anstellbe'vegung der Tragwelle 10 und der auf ihr sitzenden Wälzscheibe 20 gegenüber der anderen Walzscheibe 20' zur Folge. Diese Anstellbewegung kann während des Walzvorgangs durchgeführt werden.

Die Tragwelle 20 kragt mit einem Ende axial aus dem Walzenständer 14 hervor. Dieses Ende setzt sich aus einem zylindrischen Abschnitt 10a, einem im Durchmesser kleineren und ebenfalls kurzen zylindrischen Abschnitt 106, einem zylindrischen Übergangsabschnitt 10c, einem konischen Abschnitt 10d, einem weiteren Übergangsabschnitt 1Oe und einem im Durchmesser kleineren zylindrischen Abschnitt 10/ sowie einem mit einem Außengewinde versehenen Endabschnitt 10g· zusammen. Der Abschnitt 10/weist einen Radialschlitz 16 auf. In den Endabschnitt 1 O^ und in den Abschnitt 10/ist axial eine Gewindebohrung 18 eingebracht, die durch den Endabschnitt 10^ bis zum Abschnitt 10/reicht und in den Querschlitz 16 mündet Auf dieses Ende der Tragwelle 10 ist die Walzscheibe 20 aufgesetzt; sie wird in der Einbaulage von einer Spannhülse 22 festgehalten, die auf dem konischen Abschnitt 1Od sitzt. Von einem Keil 28, der durch den Radialschlitz 16 und durch entsprechende Hadialschlitze 30, 30' in der Spannhülse 22 gesteckt ist wird ein Haltering 24 gegen die äußere Ringstirn 26 der Walzscheibe 20 gedrückt. Dieser Keil 28 wird in der Einbaulage von einer Klemmschraube 32 gehalten, die in die Gewindebohrung 18 geschraubt ist. Der Abschnitt 10/und der Endabschnitt iOg der Tragwelle 10 shd' durch eine Abdeckung 34 abgedeckt, die mit einer Mutter 36, die auf das Außengewinde des Endabschnitts 10g- der Tragwelle 10 aufgeschraubt ist, in ihrer Einbaulage festgehalten wird.

Während des Walzvorgangs wird durch den Lagerspalt 37 zwischen Innenbuchse 12a und Tragwelle 12 ständig Schmieröl zugeführt, während ebenfalls ständig eine Mischung aus Kühlwasser und Walzenschmiermittel auf die Oberflächen der Walzscheiben 20 und 20' aufgebracht wird.

Die Dichtvorrichtung besteht aus einem ringförmigen Dichtelement 40, das abdichtend fest auf den Abschnitt 106 der Tragwelle 10 aufgesetzt ist und sich mit dieser dreht. Dieses Dichtelement 40 weist eine äußere radiale Umfangsnut 42 auf, die aus zwei einander gegenüber angeordneten Ringen 44a und 446 mit L-Querschnitt gebildet wird. In dem Umfang des Abschnitts 106 des Endes der Tragwelle 10 zugewandten Ringnuten der beiden Ringe 44a, 446 sind Dichtringe 50 angeordnet. Die Ringe 44a unc< 446 werden vermittels (nicht dargestellter) Beben zusammengehalten. Das Dichtelement 40 wird axiä¹ auf das aj3kragende Ende der Tragwelle 10 aufgesetzt und dort von der nach innen gerichteten Ringstirn 54 der Walzscheibe 20 gegen den Abschnitt 10a der Tragwelle 10 gedruckt

Ein weiteres Dichtelement 60 ist zwischen dem Walzenständer 14 und dem beschriebenen tragwellenfesten Dichtelement 40 angeordnet Eine Dichtungsabdeckung 58 ist mittels Schrauben 61 lösbar am Walzenständer 14 befestigt und über einen Dichtring 62 gegen den Walzenständer 14 und die Exzenterbuchse 12 abgedichtet Die Dichtungsabdeckung 58 weist einen Ringflansch 64 auf, der auf die Umfangsnut 42 des Dichtelementes 40 ausgerichtet ist und mit dieser eine Kammer 68 bildet, die das aus dem Lagerspalt 37 austretende Schmieröl aufnimmt, ölablaßvorrichtungen (nicht dargestellt) verbinden diese Kammer 68 mit dem Schmiersystem des Waizgerüstes. Wie aus F i g. 3 hervorgeht, ist das Dichtelement 60 exzentrisch ausgebildet. Die innere Ringfläche 60a des Dichtelementes 60 liegt konzentrisch zur Mittenachse A\ der Tragwelle 10 und die äußere Ringfläche 606 konzentrisch zur Mittenachse Ai der Exzenterbuchse 12. Die äußere Ringfläche 606 weist eine Ringnut 66 zur Aufnahme eines Ditfoings 70 auf. Der Exzenterhub, d. h. die Bewegung, die für "ne gegebene Dreheinstellung des Dichtelementes mit Bezug auf die Mittenachse A2 auf die Mittenachse A\ übertragen wird, ist gleich dem Exzenterhub der Exzenterbuchse 12. Das Dichtelciient 60 ist über ein Mitnehmerelement 72 mit der Exzenterbuchse 12 verbunden und damit wird jede Drehbewegung der Exzenterbuchse 12 auf das Dichtelement 60 übertragen. Die einander gleichen Exzenterhübe der Exzenterbuchse 12 und des Dic-htelementes 60 gewährleisten, daß die radiale Lage des Dichtelements 40, das sich mit der Tragwelle 10 dreht, zu dem Dichtelement 60 sich nicht ändert, d. h. die innere Ringfläche 60a des Dichtelementes 60 behält ihre konzentrische Zuordnung zum Dichtelement 40 und zur Mittenachse A\ der Tragwelle 10 in jeder Walzenanstellposition bei.

Das Dichtelcment 60 weist weiter axial nebeneinander angeordnete Ringnuten 74a und 746 auf; diese werden von einem Zentralsteg 76 und von zwei Ringünsät· zen 78a und 786 gebildet. Sie liegen im Bereich der Flanschen der Ringe 44a, 446 der Dichtvorrichtung 40. Die Ringansätze 78a und 786 sind elastisch und werden vom Spannringen 80, die in den Ringnuten. 742 und 746 sitzen, derart nach außen gedrückt, daß sich ein Reibungskontaktmitden Ringen 44a und 44i?ergibt

Bei dem weiteren Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 gehören zum Dichtelement 60' die innere Ringfläche 60a'und die äußere Ringfläche 606'. Die innere Ringfläche 60a'ist konzentrisch zur Mittenachse A\ derTragwelle 10 angeordnet, die äußere Ringfläche 606' ist zur Aufnahme eines Drchtrings 70 mit einer Ringnut 66' versehen und konzentrisch zur Mittenachse A? der Exzenterbuchse 12 angeordnet Ein Ringpaar 82 mit L-Querschnitt wird von der inneren Ringfläche 60a'des Dichtelementes 60' umfangen. Zu diesem Ringpaar 82 gehört weiter eine Ringrinne 86 in radialem Abstand zur inneren Ringfläche 60a'des Dichtelementes 60'. Diese Ringrinne 86 weist einander gegenüberliegende Rillenränder 86a und BFb auf, die zu abgeschrägten Außenwandungsabschnitten 88 des Dichtelementes 60' so angeordnet sind, daß sieh Schrägnuten 90a und 90b ergeben. In diesen sitzen Spannringe 92 end stellen eine Abdichtung zwischen der inneren Ringfläche 60a' des Dichtelementes 60' und den Rillenrändern 86a und 866 der Ringrinne 86 h.*r. Weiterhin drücken diese Spannringe 92 die Ringränder 86a und 866 in einen Reibungskontakt mit den Ringen 44a und 446des Dichtelementes 40.

Die exzentrische Form des Dichtelementes 60, die einen Exzenterhub aufweist, der dem der Exzenterbuchse 12 gleich ist, macht es möglich, daß die bestehende Zuordnung zwischen den Ringen 44a und 44b und den Ringansätzen 78a und 78Λ während der Walzenanstellbewegungen, die auf die Tragwelle 10 übertragen werden, unverändert bestehen bleibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

10

15

20

30

35

40

45

50

55

60

65

Claims

Patentansprüche:

1. Dichtvorrichtung für die Lager der Tragwellen von fliegend und auswechselbar angeordneten Walzscheiben, wobei die Tragwellen in Buchsen lagern, die in einem Gehäuse um eine exzentrisch zur Achse der Tragwelle liegende Achse drehbar angeordnet sind, mit mehreren, am Gehäuse bzw. an der Tragwelle anliegenden gehäuse- bzw. tragwellenfest angeordneten ringförmigen Dichtelementen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem gehäusefesten Dichtelement (58) und dem tragwellenfesten Dichtelement (40) ein drittes exzenterringförmiges Dichtelement (60) angeordnet ist, dessen Ringöffnungsmitte in der Mittenachse (A 1) der Tragwelle (10) und dessen Ringumfangsmitte in der dazu exzentrischen Mittenachse (A 2) der Buchse (12,12a^ liegen, und daß zwischen dem dritten Dichtelement (60) und der Buchse (12, \2a) ein lösbares Mitnehmej^!ement (72) angeordnet ist.

2. Dichtvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das tragwellenfeste Dichtelement eine Umfangsnut mit U-Querschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsnut (42) das dritte Dichtelement (60) in bekannter Weise seitlich einfaßt und dabei die eingefaßten Seitenflächen elasjische, gegen die Seitenwände der Nut (42) drückbare Ringar.sätzc (78a. 7%b) aufweisen.

3. Dichtvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringansätze (78a, Wb) Keilquerschnitte aufweisen und durch in beide Seitenwände des dritten DicMelemi-ntes (60) eingeformte, schräg nach innen gerichtete Ringnuten (74a, 74b) gebildet werden, und daß in d':se Ringnuten (74a, 74b) jeweils ein elastischer Spannring (80) eingesetzt ist.

4. Dichtvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das tragwellenfeste Dichtelement (40) aus zwei spiegelbildlich gleichen, in einer radialen Ebene aufeinanderliegender! Ringen (44a, 44b,) mit L-Querschnitt besteht.

5. Dichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der zylindrischen Außenwandung des dritten Dichtelementes eine Ringnut zur Aufnahme eines elastischen Dichtrings (70) angeordnet ist.

6. Dichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der zylindrischen Innenv/andung des tragwellenfesten Dichtelementes (40) Ringnuten zur Aufnahme von elastischen Dichtringen (50) angeordnet sind.

7. Dichtvorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der auf den Anspruch 2 rückbezogenen Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Dichtelement (60) aus einer in die Umfangsnut (42) des tragwellenfesten Dichtelementes (40) eingesetzten Ringrinne (86) mit einer radial nach außen offenen Ringnut mit U-Querschnitt und einem lösbar mit diesem verbundenen, die Ringrinne (86) mit radialem Abstand fassenden Exzenterring (60') zusammengesetzt ist, wobei die beiden Seitenwändc der Ringnut einen Keilquerschnitt aufweisen und zusammen mit entsprechend schräg verlaufenden Innenkanten des Exzenterrings (60') Schrägnuten (90a, 90b) bilden, in die elastische Spannringe (92) einsetzbar sind.

Die Erfindung betrifft eine Dichtvorrichtung für die Lager der Tragwellen von fliegend und auswechselbar angeordneten Walzscheiben, wobei die Tragwellen in Buchsen lagern, die in einem Gehäuse um eine exzenirisch zur Achse der Tragwelle liegende Achse drehbar angeordnet sind, mit mehreren, am Gehäuse bzw. an der Tragwelle anliegenden gehäuse- bzw. iragwellenfest angeordneten ringförmigen Dichtelementen.

Bei einer Dichtvorrichtung dieser Art (DE-OS ίο 14 28 974) weist das gehäusefeste ringförmige Di ;htelement die Form einer elastischen Scheibe auf, und das tragwellenfeste Dichtelement eine Umfangsnut mit U-Querschnitt. Der Umfangsrand der elastischen Scheibe liegt dabei lippenförmig am Boden des U-Querschnitts der Umfangsnut an und verformt sich dabei ggfs. ela-5.:isch. Diese Dichtvorrichtung hat die Aufgabe, ein Auslaufen des dem Lager der Tragewelle zugeführten Öls und das Eindringen von Kühlflüssigkeit, Walzzunder und anderen Verunreinigungen in das Lager zi» verhindem.

Beim Betrieb von Walzgerüsten mit solchen Dichtvorrichlungen hat sich gezeigt, daß die Ölverluste und die Eintrittsmengen von Kühlwasser u. dergl. in das Lager umso größer sind, je weiter sich die Mittenachsen der Tragwellen bei der Anstellung der Walzscheiben voneinander wegbewegen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß dann, wenn die Tragwellen und die auf ihnen sitzenden rillenförniigen Dichtelemente konzentrisch auf den lippenförmigen Umfangsrand der elastischen Scheiben der gehäusefesten Dichtelemente ausgerichtet sind, ein gegebener Abschnitt der Ringfläche des Bodens der Rinne, der von dem lippenförmigen Umfangsrand berührt wird, sich in radialer Richtung nicht verschiebt, wenn die Tragwelle rotiert. Wird aber die Achse der Tragwelle beim Anstellvorgang radial verschoben, dann verschiebt sich auch der Berührungsflächenabschnitt auf der mit der Tragwelle rotierenden Ringfläche des tragwellenfesten Dichtelementes entsprechend radial von dem entsprechenden Abschnitt des lippenförmigen Umfangsrandes der e-lastisclm Scheibe weg und dieser muß der Bewegung folgen, um die Dichtwirkung zu erhalten. Die Dichtwirkung nimmt dabei ab. weil der von der elastischen Verformung der Scheibe erzeugte Druck ebenfalls abnimmt, wenn die Verformung geringer wird. Es kann dabei vorkommen, daß partiell überhaupt keine Dichtwirkung mehr zustande kommt, weil Materialermüdung und/oder Verschleißabrieb der Scheibe dazu führen, daß deren lippenförmiger Umfangsrand nicht mehr auf der Ringfläche des tragwellenfesten Dichtelementes aufliegt und sich zwischen beiden ein offener Durchtrittsspalt bildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gatlungsgemäße Dichtvorrichtung so zu verbessern, daß ein Nachlassen der Dichtwirkung infolge der Anstellbcwegung der Tragwellen vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst, und damit erreicht, daß unabhängig von der Größe der Anstellbewegung der Tragwellen der Walzscheiben ein gleichbleibender Andruck der aufeinanderliegenden Fiächenabschniuc der Dichtelemente gewährleistet wird.

Zweckmäßige Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2—7 angegeben.

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung darb5 gestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 die Dichtvorrichtung mit Lager und Tragwelle im Axialschnitt.