DE3238158A1

DE3238158A1 - Lagerdichtung

Info

Publication number: DE3238158A1
Application number: DE19823238158
Authority: DE
Inventors: Masao Kobe Hyogo Annaka; Michio Kyoto Kitawaki
Original assignee: Mutsubushi Rubber Co Ltd
Current assignee: Mutsubushi Rubber Co Ltd
Priority date: 1981-10-21
Filing date: 1982-10-14
Publication date: 1983-05-05
Also published as: AU547382B2; CA1181107A; GB2121893B; AU8928282A; KR840002078A; US4449717A; GB2121893A; KR880000594B1; MX154903A

Description

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Lagerd ichtung

Die Erfindung betrifft eine Lagerdichtung, wobei die Lager hin- und hergehenden oder sich drehenden Wellen zugeordnet sind.

Lager, wie sie insbesondere in der Stahlindustrie für sich drehende Walzen für Streckwerke und kontinuierliche Gießmaschinen verwendet werden, benötigen eine ausreichende Schmierung. Aus diesem Grund werden Öldichtungen aus elastischem Material verwendet und dabei ringförmig zwischen einem Außengehäuse und der Welle angeordnet. Die bekannten Öldichtungen werden in einem speziell zugehörigen Werkzeug durch Hämmern oder Fräsen angeordnet. Diese Art der Installierung erfordert nicht nur eine beträchtliche Anzahl von Arbeitsgängen, sondern führt auch häufig zu Schwierigkeiten an der Maschine. Außerdem sind auf diese Weise montierte Öldichtungen sehr schwer zu entfernen und dann nicht mehr benutzbar.

Um eine stabilere Installierung zu ermöglichen, hat man an einer elastischen Öldichtung einen metallischen Mantel haftend befestigt. Wenn solche Öldichtungen jedoch für Lager verwendet werden, die an Streckwerken angeordnet sind, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind, nimmt die Haftfähigkeit des Bindemittels ab oder geht ganz verloren, so daß sich der Öldichtungsabschnitt und der metallische Mantel voneinander trennen können.

Während des Betriebs von Streckwerken und kontinuierlichen Gießmaschinen treten Staub, Schmutz, Sand, Zunder, Kühlwasser und andere Fremdstoffe auf, die häufig in den Lagerabschnitt eintreten und dadurch dessen Schmierung beeinträchtigen. Obwohl bereits viele Versuche zur Entwicklung

von Lagerdichtungen unternommen worden sind, die das Eindringen von Fremdstoffen verhindern, hat man bisher keine zufriedenstellenden Ergebnisse erzielt.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, eine Lagerdichtung für Lagerungen von hin- und hergehenden oder umlaufenden Wellen zu schaffen, bei der die vorstehenden Nachteile beseitigt sind und die eine Öldichtung aufweist, welche eine Leckage des Schmieröls aus den Lagern vollständig verhindert, die leicht zu installieren und zu entfernen ist, ohne daß sie beschädigt wird, so daß sie mehrfach, wie sie ist, wiederbenutzbar ist, und die sich wirksam an Schwingbewegungen und die Exzentrizität von Wellen anpaßt, wobei gleichzeitig das Eindringen von Fremdstoffen in die Lager für deren Schutz verhindert wird.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lagerdichtung.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 im Querschnitt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lagerdichtung,

Fig. 2 das Öldichtungselement von Fig. 1 im Schnitt,

Fig. 3 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht das Öldichtungselement,

Fig. 4 im Schnitt das Staubdichtungselement von Fig. 1 und

Fig. 5 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht das Staubdichtungselement.

Wie aus Pig. 1 zu ersehen ist, ist in einem zylindrischen Gehäuse 11, durch das sich eine rotierende Welle 10a einer Walze 10 konzentrisch zum Gehäuse erstreckt, ein Lager 12 angeordnet. Auf beiden Seiten des Lagers 12 ist ein Paar von ringförmigen Öldichtungen 1 im Gehäuse 11 symmetrisch vorgesehen, wobei die Öldichtungen 1 die rotierende Welle 10a umschließen.

Die Öldichtung 1 besteht aus elastischem Material, wie Kautschuk oder Kunstharz. Gemäß der in Fig. 2 gezeigten Ausgestaltung hat die Öldichtung 1 eine im wesentlichen glatte Außenfläche 4, die eine ausreichende Kontaktfläche mit der Innenfläche des Gehäuses 11 bildet. Die Innenfläche der Öldichtung 1 hat zwei Lippen 5 und 7, die in Kontakt mit der Welle 10a kommen. Die eine Lippe 5 ist in der Nähe des Lagers 12 vorgesehen und bildet die Öldichtungslippe. Sie ist vorzugsweise W-förmig ausgebildet, so daß sie Schmieröl in einer Nut 6 halten kann, um den Verschleißwiderstand an der Welle 10a zu verringern. Die andere Lippe 7 verhindert hauptsächlich das Eindringen von Staub, Wasser oder anderen Fremdstoffen in das Lager 12 und verstärkt den Öldichtungseffekt. Die eine Ringfläche der Öldichtung 1 hat auf der dem Lager 12 zugewandten Seite eine V-förmige Ringnut 2, die nach innen bis zu einer Tiefe ausgeschnitten ist, die größer ist als die halbe Breite der Öldichtung 1. Die andere Seite der Ringfläche der Öldichtung ist mit einer W-förmigen Ringnut 8 versehen, die mit der V-förmigen Nut 2 so zusammenwirkt, daß ein schmaler Aufweitungsteil 9 gebildet wird, wodurch die Öldichtung 1 insbesondere in Radialrichtung sehr flexibel ist.

In die Öldichtung 1 ist unter der Außenfläche 4, wie in Fig. 2 zu sehen ist, ein Versteifungsring 3, beispielsweise aus Stahldraht eingebettet und erstreckt sich durch die

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Öldichtung 1 hindurch. Der Versteifungsring 3 ist bei 3a teilweise ausgeschnitten, so daß seine Elastizität eine radial nach außen gerichtete Kraft ohne Lockerwerden bildet, woraus sich ein konstantes Anpressen der Öldichtung am Gehäuse 11 durch den Versteifungsring 3 ergibt, wodurch eine Leqkage irgendwelcher Materialien ausgeschlossen wird.

Die V-förmige Nut 2 hat vorzugsweise einen radial nach außen ausgehöhlten Abschnitt 14,.der gerade über der Öldichtungslippe 5 positioniert ist, sowie einen teilweise ausgeschnittenen elastischen Ring 13, der eine radial nach innen gerichtete Kraft ausübt und zusätzlich vorgesehen werden kann, um die Oldichtungswirkung der Lippe 5 zu verbessern.

Das Ausweitungsteil 9 sorgt für eine radial gerichtete Flexibilität, die es nicht nur ermöglicht, Schwingungen und Außermittigbewegungen der Welle 10a wirksam zu absorbieren und dabei eine ausreichende Ölabdichtung beizubehalten, sondern ermöglicht auch eine einfache Installierung der Öldichtung 1 in einem begrenzten Raum zwischen dem Gehäuse 11 und der Welle 10a von Hand oder unter Verwendung eines Schlegels und ihr Entfernen mit einem Hebel oder dergleichen. Beim Installieren und Entfernen fällt die Öldichtung 1 nicht zusammen und beschädigt die Welle 10a, das Gehäuse 11 und das Lager 12 nicht, so daß sie in der bestehenden Form wiederverwendbar ist.

Da der Versteifungsring 3 voll von dem elastischen Material der Öldichtung 1 umschlossen ist, hat diese den maximalen Wärmewiderstand, den das Material besitzt. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Öldichtungen, welche einen Klebstoff verwenden, so daß der maximale Wärmewiderstand bei etwa 180°C liegt, kann die erfindungsgemäße Öldichtung bei

höheren Temperaturen, nämlich bei etwa 200 bis 23O°C verwendet werden, auch wenn die Öldichtung weniger Bohrungsaufweitung und Schrumpfung des Außendurchmessers zuläßt, wobei die Möglichkeit für eine Ölleckage nicht besteht. Das bedeutet auch, daß eine zweite Vulkanisierunq, beispielsweise 24 h bei 200⁰C, das Material der Öldichtung für den Zweck ausgeführt werden kann, Komprimierungen des Kautschuks zu beseitigen.

Ein Paar von Schutzringen 18 kann derart vorgesehen werden, daß die Öldichtung 1 zwischen dem Schutzring 18 und dem Lager 12 angeordnet ist, wodurch ein Reißen oder Überdrehen der Öldichtung verhindert wird, was durch einen hohen Öldruck verursacht werden könnte, so daß die Öldichtung 1 einen höheren Druckwiderstand hat.

Der Dichtungsmechanismus kann zusätzlich eine ringförmige Staubdichtung 15 aufweisen. Die Staubdichtung 15 ist in einem Raum zwischen dem Gehäuse 11 und der Welle 10a aufgenommen und liegt Rücken an Rücken an einer der Öldichtungen 1.. Sie ist so einer Walzenschulter lOb zugewandt, um <äas Eindringen von Staub, Wasser, Zunder oder anderen nachteiligen Fremdstoffen von der Walzenschulter 10b in den Lagerabschnitt zu verhindern. Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, entsprechen Gestalt und Aufbau der Staubdichtung 15 im wesentlichen denen der Öldichtung 1. So hat die Staubdichtung 15 eine glatte Außenfläche - entsprechend der Außenfläche 4 der Öldichtung 1 - und einen Versteifungsring 18 - entsprechend dem Versteifungsring 3 der Öldichtung 1 - der teilweise bei 18a ausgespart ist, entsprechend der Aussparung 3a an der Öldichtung 1. Die Ringfläche der Staubdichtung 15 auf der der Walzenschulter 10b zugewandten Seite hat eine V-förmige Ringnut 16, die nach innen bis zu einer Tiefe ausgeschnitten ist, die größer ist als die halbe Breite der Staubdichtung 15, so daß diese Nut der Nut 2 der Öldichtung 1 entspricht.

Unter der V-fÖrmigen Nut 16 hat die Staubdichtung 15 eine schräg vorstehende Staublippe 17 zum Abdichten gegenüber dem Eindringen von Fremdstoffen. Da Funktion und Vorteile der verschiedenen Bauelemente der Staubdichtung 15 denen der entsprechenden Elemente der Öldichtung 1 ähnlich sind, braucht nicht näher darauf eingegangen zu werden.

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Claims

ν. F-ONER E B Μ * I N GHAUS FINCK

PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

MARIAHILFPLATZ 2 &3, MÜNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95 Ol βθ, Ο-βΟΟΟ MÖNCHEN 95

MDTSUBISHI RUBBER CO., LTD. _14# Oktober 1982

DEA-3O3O3

Lagerdichtung

Patentansprüche

Cl. /Lagerdichtung mit einem zylindrischen Gehäuse (11) , das konzentrisch eine sich axial erstreckende Welle (10a) und ein Lager (12) umschließt, das mit Schmieröl zur Erzeugung einer Schmierwirkung an der Welle (10a) . versorgt wird, und mit einem Paar von elastischen Öldichtungen (1), die als Ringe zwischen dem Gehäuse (11) und der Welle (10a) anschließend an das Lager (12) angeordnet sind, um eine Leckage des Schmieröls am Lager (12) zu verhindern, dadurch gekennzeich- · net, daß jede Öldichtung (1)

a) einen in ihren radial äußeren Abschnitt eingebetteten und durch ihn hindurchgehenden elastischen Versteifungsring (3), der teilweise ausgeschnitten (3a) ist und dadurch eine radial nach außen gerichtete Elastizität aufweist,

b) auf einer der Ringseitenflächen eine V*-förmicte Ringnut (2), die auf eine Tiefe ausgeschnitten ist, die größer ist als die halbe Breite der Öldichtung (1) ,

c) auf der anderen Rinqseitenflache eine W-förmige Ringnut (8), die mit der V-förmigen Nut (2) zur

Bildung eines abgebogenen bzw. hundefußartigen Abschnitts zusammenwirkt, der ein Stück mit dem radial außenliegenden Abschnitt bildet und die Elastizität der Öldichtung (1) in einer Radialrichtung verbessert, und

d) einen radial innenliegenden Abschnitt aufweist, der eine Öldichtungslippe (5) hat, die in einem Stück mit dem abgebogenen Abschnitt ausgebildet ist.
2. Lagerdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öldichtung (1) aus Kautschuk oder Kunstharz besteht.
3. Lagerdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Versteifungsring (3) der Öldichtung (1) aus Stahldraht besteht.
4. Lagerdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß ein Paar von Öldichtungen (1) symmetrisch so installiert sind, daß die V-förmige Nut dem Lager (12) zugewandt"ist.
5. Lagerdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprrche, dadurch gekennzeichnet , daß die Öldichtungslippe (5) der Öldichtung (1) W-fÖrrnig ist, so daß das Schmieröl zwischen den W-förmigen Lippen gehalten wird.
6. Lagerdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der radial innenliegende Abschnitt der Öldichtung (1) weiterhin eine Staubdichtungslippe (7) hat, die in einem Stück mit dem abgebogenen Abschnitt und der Öldichtungslippe (5) ausgebildet ist, um das Eindringen

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schädlicher Materialien in das Lager (12) zu verhindern.
7. Lagerdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Öldichtung (I)- mit einem zusätzlichen Versteifungsring (13) aus elastischem Material versehen ist, der ihren radial .innenliegenden Abschnitt umschließt und teilweise ausgespart ist, um eine radial nach innen gerichtete elastische Kraft auf die Öldichtungslippe (5) auszuüben.
8. Lagerdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß ein Paar von Schutzringen (18) vorgesehen ist, zwischen denen ein Paar von Öldichtungen (1) angeordnet ist, um eine " Axialbewegung der Öldichtungen (1) zu verhindern.
9. Lagerdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine elastische Staubdichtung (15) ringförmig zwischen dem Gehäuse (11) und der Welle (10a) angeordnet ist, um das Eindringen von schädlichen Materialien in die Öldichtungen (1) und das Lager (12) zu verhindern, dadurch gekennzeichnet , daß die Staubdichtung (15)

a) einen radial außenliegenden Abschnitt, in den ein elastischer Versteifungsring (18) eingebettet ist, sich durch ihn erstreckt und teilweise ausgespart (18a) ist, um so eine radial nach außen gerichtete Elastizität zu erzeugen,

b) auf einer seiner Ringseitenflächen eine V-förmige Ringnut (16), die auf eine Tiefe ausgeschnitten ist.

die größer ist als die halbe Breite der Staubdichtung (15), und

c) einen radial innenlicgenden Abschnitt aufweist, der eine Staubdichtungslippe (17) hat.
10. Lagerdichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Staubdichtung (15) aus Kautschuk oder Kunstharz besteht.
11. Lagerdichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet , daß.der Versteifungsring 18 der Staubdichtung (15) aus Stahldraht besteht.