DE3119951A1 - Dichtungsvorrichtung - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERISHv 43@Ρ§| MÖLLER:· ß. ÖRÖ&E- K POLtMBER- 22

14.5.1981 - 1 -

Dichtungsvorrichtungen

Diese Erfindung betrifft ganz allgemein Dichtungsvorrichtung, sie betrifft insbesondere aber eine verbesserte Walzenzapfendichtung für Walzwerke und Walzgerüste.

Eine Walzenzapfendichtung konventioneller Ausführung ist mit Fig. 1 dargestellt. Diese konventionelle Walzenzapfendichtung besteht aus der eigent lichen Walzenzapfendichtung f und aus einem inneren

Dichtungsring g. Die Dichtung f ist zwischen dem

Walzenballen b und einer Lagerbuchse d auf den Walzenzapfen c aufgesetzt, wobei diese Lagerbuchse d mit der Verlängerung des Walzenzapfens derart durch Verkeilung verbunden ist, daß sie sich mit dieser in einer stationär und fest angeordneten Lagerbuchse a¹ drehend bewegen kann. Wenn das Walzwerk oder das Walzgerüst arbeitet, wird zwischen der Lagerbuchse d und der Lagerbuchse a¹ Schmieröl kontinuierlich zugeführt. Am Lagereinbaustück ist in einer ^O die Walzenzapfendichtung f umgebenden und umschließenden Position eine Dichtungsendplatte e befestigt. Zu dieser Dichtungsendplatte gehört ein starrer und sich nach radial einwärts erstreckender Flansch j, welcher zwischen den beiden schräggeführten Ansätzen k und 1 angeordnet ist. Zur Walzenzapfendichtung f gehören die nach außen geführten und elastischen Flanschen h und i, die sich im Gleitkontakt mit den vorerwähnten Ansätzen k und 1 befinden. .

Ein Problem dieser DichtungskonstruktiQn äußert sich „ 30 dahingehend, daß dann, wenn die Walze in Axialrichtung

* ■»

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLEft C D.iGfc(5SSfc.-.F; P*OLlMEIÖR 22

14.5.198 - 2 -

- (und zwar nach Fig. 1 von links nach rechts oder von rechts nach links) im Hinblick auf das Lagereinbaustück a verschoben wird, sich das Verhältnis der elastischen Flanschen h und i im Hinblick zu den entsprechenden Ansätzen k und 1 der Dichtungsendplatte verändert. Ein Flansch liegt beispielsweise dann strammer an dem ihm zugeordneten Ansatz an, was mit einer größeren Reibungswirkung und größerem Verschleiß verbunden ist, während der andere _>w 10 Flansch weniger fest und stramm sitzt, wodurch wiederum die Abdichtungswirkung beeinträchtigt wird. Weil weiterhin der starre Flansch j an der Endplatte e vorhanden ist, wird beim Aufsetzen die Walzenzapfendichtung f zu einer im wesentlichen Herzform verformt. Dies verbietet wiederum die Verwendung von inneren Verstärkungselementen, so daß Elemente verwendet werden müssen, die elastischer und flexibler sind und eine geringere Festigkeit aufzuweisen haben, beispielsweise die Spiralfeder m, welche in Fig. 1 wiedergegeben ist. Elemente mit einer solch geringeren Stärke und Festigkeit können nicht immer die Zentrifugalkräfte aushalten, die dann erzeugt '--- werden, wenn sich der Walzenzapfen c mit einer hohen Drehzahl drehend bewegt.

Ein anderes Problem besteht wiederum darin,- daß bei dem konventionellen System der Dichtungsring o, der zwischen dem Dichtungsinnenring g und der Stirnfläche des Walzenballens b angeordnet ist, relativ zerbrechlich ist und beim Ausbauen und Auseinandernehmen der Dichtung häufig beschädigt wird.

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER^· Ö. ÖRÖSSE- k. iJoLliMÖER'. 22

- bh 14.5.1981

Die Erfindung stellt sich somit die Aufgabe, die zuvor angeführten Probleme und Schwierigkeiten zu vermeiden.

Um dies zu erreichen, ist der starre und nach innen

gerichtete Flansch der Dichtungsendplatte weggelassen worden, sind die Ansätze der Dichtungsendplatte derart geändert worden, daß eine kontinuierliche zylindrische Oberfläche entstanden ist. Die eigentli- !* ehe Walzenzapfendichtung braucht somit während des Aufbringens nicht mehr verformt zu werden, ihre nach außen gerichtete Flanschen stehen - ganz gleich, ob eine Axialverschiebung der Walze erfolgt oder nicht -mit den umgebenden zylindrischen Ansätzen in konstantem Reibungskontakt. Darüber hinaus ist der Dich- tungs-Innenring zumindest teilweise mit einer elastischen Beschichtung versehen, die Dichtungsansätze aufzuweisen hat, welche sich abdichtend sowohl an die Stirnfläche der Walze anlegen als auch an andere Konstruktionselemente, so daß dadurch ein wider-

.20 standsfähigeres System entsteht, welches auch wiederholte Einbauvorgänge und Ausbauvorgänge aushalten kann.

Gegenstand der Erfindung ist somit - in einem Walzwerk oder einem Walzgerüst und zur Verwendung in Kombination mit einem Walzenzapfen, der von einer Lagerbuchse umgeben ist, welche in einer stationär und in einem Lagereinbaustück angeordneten Lagerbuchse drehbar gelagert ist - eine den konischen Teil des und von der Lagerbuchse umgebenden Teil des Walzenzapfens umschließende Dichtungskonstruk-

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER -Dr qno'S^.-!l^ä.:?©LLÄft[^!ER.:^2

- bh -

14.5.1981

tion und eine kreisförmige Dichtungsendplatte die den konischen Teil des Walzenzapfens umschließt und im Hinblick auf das Lagereinbaustück befestigt ist, wobei zwischen der Lagerbuchse und der stationären Buchse Schmieröl zugeführt wird. Zur flexiblen und elastischen Dichtung gehört ein nach außen geführter Flansch, der mit der benachbarten Fläche der Dichtungsendplatte in Kontakt steht. Im Hinblick auf die Dichtungsendplatte ist auch ein äußerer Ί Dichtungsring angeordnet. Dieser äußere Dichtungsring weist eine zylindrische Innenfläche auf, die mit der Dichtungsenplatte derart zusammenarbeitet, daß ein kreisförmiger Hohlraum entsteht, der zur Stirnfläche der Walze oder des Walzenballens hin offen ist. Ein Innenteil eines inneren Dichtungsringes liegt an der flexiblen/elastischen Dichtung an, ein äußerer Umfangsteil reicht bis in den vorerwähnten Hohlraum hinein, die Dichtungslippen liegen abdichtend an der Walzenstirnfläche und an der inneren zylindrischen Fläche des äußeren Dichtungsringes an.

Die Erfindung wird nachstehend nun anhand des in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles, (der in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele) näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:-

Fig. 1 Einen Querschnitt durch eine konventionelle Walzenzapfendichtung für ein Walzwerk/ Wal ζgerüst.

Fig. 2 Eine Darstellung ähnlich Fig. 1 für den Gegenstand der Erfindung.

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MüLLERi· Ib. «SR'OSSEi-fc. WlImÖIEF? 22

-Dh-14.5.1981 - 5 -

Wie nun aus Fig. 2 zu erkennen ist, bildet das Lagereinbaustück 1 einen Hohlraum oder eine Bohrung 2. Mit dem Ende des Lagereinbaustückes 1 verbunden ist eine Dichtungsendplatte 3, wobei zwischen dieser Dichtungsendplatte 3 und dem Lagereinbaustück 1 ein O-Ring 5 als Flüssigkeitsabdichtung angeordnet ist. Zur Dichtungsendplatte 3 gehört eine kontinuierliche und zylindrische Innenfläche 6, an welcher ein flexibler oder elastischer Flansch 11, der von der Walzenzapfendichtung 10 nach außen geführt ist, im Reibungskontakt Die Walzenzapfendichtung ist auf den konischen Teil 9a des Walzenzapfens 9 aufgesetzt. Eine Laufbuchse 7 ist an den Walzenzapfen 9 derart angekeilt, daß sie sich mit diesem Walzenzapfen drehen kann. Die Lauf buchse 7 ist in einer stationären und stillstehenden Lagerbuchse la, welche vom Lagereinbaustück 1 gehalten wird, drehbar gelagert. Während des Arbeitens des Walzwerkes oder des Walzgerüstes wird zwischen der Laufbuchse 7 und der Lagerbuchse la kontinuier lieh Schmieröl zugeführt.

Die eigentliche Walzenzapfendichtung 10 ist aus Gu ^s mi oder aus einem ähnlichen flexiblen oder elastischen Material hergestellt, beispielsweise aus weichem Kunststoff. Das Grundelement 13 der Walzenzapfendichtung 10 weist eine konische Bohrung/Üffnung 12 auf, wobei die Konizität im wesentlichen der des Walzenzapfens 9a entspricht. Der flexible/elastische Flansch 11 ist mit dem Grundelement 13 in einem Stück gearbeitet und weist eine innere Umfangsnut lla für das Aufnehmen einer Spiralfeder 11b auf, die den Flansch federnd nach außen drückt und diesen Flansch dabei in abdichtenden Reibungskontakt mit der umge-

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÖLLER I DX GSICJSSE JfLpuULfciEUER : 22

14.1.198 - 6 -

benden zylindrischen Fläche 6 der Dichtungsendplatte 3 hält.

Das Grundelement 13 der Walzenzapfendichtung ist weiterhin auch noch mit einem Verstärkungsring 14, der im wesentlichen einen L-förmigen Querschnitt hat, versteift. Dieser Verstärkungsring 14 ist in das Grundelement 13 eingebettet, ist von seiner Gestaltung her im wesentlichen zylindrisch ausgeführt und dem Dichtungskörper koaxial zugeordnet. Der exponier-"Ί0 te Radialflansch 14a dieses Verstärkungsringes 14 liegt am Ende der Laufbuchse 7 an.

Zur Walzenzapfendichtung 10 gehört weiterhin auch noch ein Innenflansch 15, der von einer anderen Feder 16, die einen kleineren Durchmesser hat, fest an der konischen Walzenzapfenfläche 9a gehalten wird. Auch dem anderen Ende des Dichtungselementes ist ein Flansch k7 zugeordnet, der fest am konischen Teil 9a des Walzenzapfens 9 gehalten wird. Vom Dichtungs-Grundelement 13 aus ist winklig nach außen ein ölabstreifer zwischen das Ende der Lagerbuchse la und des benachbarten Teiles der Dichtungsendplatte 3 geführt.

An der mit der allgemeinen Hinweiszahl 19 gekennzeichneten Stelle ist ein äußerer Dichtungsring 3a an der Dichtungsendplatte 3 befestigt. Dieser äußeßere Dichtungsring 3a bildet zusammen mit der Dichtungsendplatte 3 einen kreisförmigen Hohlraum 2Q, der zur Stirnfläche der Walze hin geöffnet ist und in den hineingeführt ist der periphäre Endteil 21a eines Dichtungsinnenringes 21. Dieser Dichtungsin-

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER iDiGficfeäE -ifi.*PÖL"Lft)ElfeR ' 22

*- bh -

14.5.1981 - 7 -

nenring 21 ist zweckmäßigerweise nun derart gestaltet, daß zu ihm auch noch ein Zwischenteil 21b gehört, der im wesentlichen parallel zur Stirnfläche 8 der Walze geführt ist, daß zu ihm weiterhin auch noch ein Innenteil 21c gehört, dessen Innenkante sich in einer Ausnehmung befindet, die teilweise vom Flansch 17.am Grundelement 13 der Walzenzapfendichtung 10 gebildet wird.

^ Bei dem für die Beschreibung gewählten Ausführungs beispiel ist der Dichtungsinnenring 21 zumindest teilweise mit einer relativ dünnen Beschichtung 23 aus einem elastischen Werkstoff versehen, beispielsweise aus Gummi, welche integral mit dem Dichtungsring verbunden ist. Zur Beschichtung 23 des äußeren Umfangsteiles 21a des Dichtungsinnenringes gehören die Dichtungsansätze oder Dichtungslippen 24,,die sich abdichtend an die innere Zylinderfläche des äußeren Dichtungsringes 3a anlegen, und diese innere Zylinderfläche ist koaxial zur Zylinderfläche 6 der Dichtungsendplatte 3 zugeordnet. Des weiteren gehören zu der Beschichtung 23 mehrere Vorsprünge 26,

^Λ die federnd und elastisch an der Stirnfläche der Walze 8 anliegen, benfalls zugeordnet sind ein Ansatz oder mehrere Ansätze 25, die eine flüssig keitsdichte Abdichtung zwischen dem Dichtungsinnen ring 21 und der Walzenstirnfläche herbeiführen.

Nun ist zu verstehen, daß die Walzenzapfendichtung 10 deswegen fest auf dem konischen Teil 9a des Walzenzapfens sitzt, weil der Radialflansch 14a des VERstärkungselements 14 in das Ende der Laufbuchse ^

* ft«

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER CD;GftdS$E -Ifi^PÖL'LSiEltR Ϊ 22

eingreift. Die Walzenzapfendichtung 10 sitzt nun ihrerseits wiederum ganz dicht am Dichtungsinnenring 21, dessen innerer Teil 21c ganz fest in der * teilweise vom Flansch 17 gebildeten Nut sitzt. Der

Reibungskontakt zwischen dem inneren Teil 21c des Dichtungsinnenringes26 und der Walzenzapfendichtung 10 - wenn kombiniert mit jenem der Vorsprünge 26, welche an der Stirnfläche der Walze 8 a.nliegen - ist stark genug um den Reibungskantakt s^.0 der Dichtungsansätze oder Dichtungslippen 24 mit dem äußeren Dichtungsring 3a zu überwinden. Das aber bedeutet, daß ein Schlupf des Dichtungsinnenringes 21 im Hinblick auf die Walzenzapfendichtung 21 bzw. im Hinblick auf die Walze 8 vermieden wird. Die zusätzlichen Dichtungsansätze oder

Dichtungslippen 25 gewährleisten eine verbesserte fTüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen dem Dichtungsinnenring 21 und der Stirnfläche der Walze 8. Die nicht unterbrochene zylindrische Fläche 6 der Dichtungsendplatte macht es möglich, daß

der Flansch auch dann im wesentlichen mit ihr in Kontakt bleibt,! wenn die Walze in Axialrichtung ^ verschoben wird. Weil kein nach innen geführter starrer und steifer Flansch an der Fläche 6 vor handen ist, braucht die Walzenzapfendichtung 10 während des Einbauvorganges und während des Ausbauvorganges auch nicht verformt zu werden, so daß deshalb Verstärkungselemente mit größerer Festigkeit verwendet werden können, beispiels- * 30 weise der eingebettete Metallring 14. Mit Verstär-

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH ■ GERD MÖLLER Ξ K GßOSSE £ β I PD C LM E £E R I ?? 926

- bh 14.5.1981

kungselementen, die eine größere Festigkeit haben, kann auch die Zentrifugalkraft besser und wirkungsvoller ausgehalten werden, was wiederum zur Folge hat, daß ein Rutschen zwischen der Walzenzapfendichtung 10 und dem konischen Abschnitt 9a des Walzenzapfens vermieden wird.

Claims (4)

1. pm ·

   PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER I Dl G6ÖSSE -ieIpOCLltelfcR \ ²²

   14,5.1981 1 NachgereichtI

   Patentansprüche;

   Für ein Walzwerk/Walzgerüst und für die Verwendung auf dem Walzenzapfen, der von einer an ihm befestigten Lagerbuchse umgeben ist, die sich ihrerseitswiederum in einer stationären und am Lagereinbaustück montierten Lagerbuchse drehend bewegen kann - der vorerwähnte VIaI-zenzapfen mit einem konischen Walzenzapfenabschnitt, der von dem von der Lagerbuchse umge-IQ benen Walzenzapfenabschnitt ausgeht und bis

   zur Stirnfläche der Walze reicht - eine den konischen Teil des Walzenzapfens umschließende Walzenzapfenabdichtung, wobei das Schmiermittel zwischen der Lagerbuchse und der Laufbuchse zugeführt wird. Die Walzenzapfendichtung

   dadurch gekennzeichnet, daß zu ihr gehören :-

   eine kreisförmige Dichtungsendplatte, welche den konischen Walzenzapfenabschnitt umschließt ^^0 und im Hinblick auf das bereits angeführte La

   gereinbaustück montiert und befestigt ist;

   ein kreisförmiges, flexibles/elastisches Dichtungselement, daß derart auf den konischen Abschnitt des Walzenzapfens aufgesetzt ist, daß es sich mit diesem konischen Walzenzapfenabschnitt drehend bewegen kann; dieses flexible und elastische Dichtungselement mit Flanschvorrichtungen, die sich von ihm aus nach außen erstrecken und mit dem benachbarten Oberfläche ~ 30 der bereits erwähnten Dichtungsendplatte in

   Dichtungskontakt stehen;

   PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER · O. GROSSE «F. P®LLMBI€R 22

   - 44 -

   ein relativ zur Dichtungsendplatte montierter äußerer Dichtungsring mit einer zylindrischen Innenfläche, die mit der bereits angeführten Dichtungsendplatte derart zusammenwirkt, daß ein kreisförmiger und zur Stirnseite des Wal

   zenballens hin geöffneter Hohlraum entsteht;

   ein Dichtungsinnenring mit einem Innenteil, der an dem flexiblen/elastischen Dichtungselement anliegt, und mit einem periphären Außenteil, VO der bis in den vorerwähnte Hohlraum hineinge

   führt ist;

   schließlich auch noch' Lippen-und Ansatzvorrich-""^ tungen an dem vorerwähnten Dichtungsinnenring,

   die an der Stirnfläche der Walze anliegen und auch an der inneren zylindrischen Fläche des

   äußeren Dichtungsringes.
2. 2. Walzenzapfendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarte Fläche der bereits angeführten Dichtungsendplatte zylindrisch und

   koaxial zur zylindrischen Innenfläche des äußeren Dichtungsringes angeordnet ist.
3. 3. Walzenzapfendichtung nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsinnenring als ein metallisches

   Konstruktionselement ausgeführt ist und daß die Lippen oder Ansätze ein integraler Bestandteil der elastischen Beschichtung dieses Dichtungsinnenringes siind.
4. 4. Walzenzapfendichtung nach Anspruch 1, · dadurch gekennzeichnet, daß ein metallischer Versärkungsring zumindest teilweise in das flexible Dichtungselement eingebettet ist, daß zu diesem Verstärkungsring

   ein exponierte Flansch gehört, der mit der

   Lagerbuchse i η Kontakt steht.