DE3721264A1

DE3721264A1 - Dichtungsvorrichtung fuer walzenlager

Info

Publication number: DE3721264A1
Application number: DE19873721264
Authority: DE
Inventors: Ernst-Oskar Benfer; Rolf Gerd Irle
Original assignee: SMS Schloemann Siemag AG; Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1987-06-27
Filing date: 1987-06-27
Publication date: 1989-01-12
Also published as: KR900000134A; AU1635288A; JPS6422408A; DD271066A5; EP0297323A3; ZA883849B; EP0297323A2; PL273005A1; YU119388A

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung für Walzen lager in Walzgerüsten, bei denen der Walzenzapfen einen konischen Abschnitt zwischen der Walzenstirnfläche und dem mit einer Zapfenbuchse bestückten, in einer Lagerbuchse im Lagergehäuse gelagerten Bereich des Walzenzapfens aufweist, mit einem einstückigen, ringförmigen, flexiblen und mittels Drahtseil und ggf. eines Drahtbandes mittig stabilisierten Dichtungskörper, der auf den konischen Abschnitt aufgescho ben ist und mit Ringdichtungsansätzen an diesem anliegt, wobei der zapfenbuchsenseitige Ringdichtungsansatz mittels einer Schraubenfeder stabilisiert ist und der Dichtungskör per mit dem äußeren Ringende mindestens einer von zwei in axialem Abstand angeordneten radialen, elastischen Ringrip pen mit elastischem Reibungskontakt an mindestens eine ge häusefeste bzw. deckelfeste, seitlich eines Ringbundes angeordnete ringförmige Dichtfläche anlegbar ist.

Eine derartige Dichtungsvorrichtung ist durch die DE-OS 36 01 238 bekanntgeworden. Bei der bekannten Dich tungsvorrichtung wird der Bereich zwischen den beiden Ring rippen von einem Stahlband umgeben. Das Stahlband wirkt den Zentrifugalkräften entgegen und hält den Dichtungskörper in Form. Damit der Dichtungskörper in sich stabil bleibt ist in dessen mittleren Bereich ein Drahtseil-Ring und eine, diesen umgebende Schraubenfeder vorgesehen. Der zapfenbuchsenseiti ge Ringdichtungsansatz ist mit einer Schraubenfeder verse hen, um entgegen der Zentrifugalkraft einen sicheren Sitz des Ringdichtungsansatzes am Walzenzapfen zu gewährleisten.

Im Betrieb einer derartigen Dichtungsvorrichtung hat es sich gezeigt, daß die zapfenbuchsenseitige Ringrippe stärker an die Dichtfläche angepreßt wird als die walzenseitige Ring rippe und dadurch stärker verschleißt. Sehr hohe Umdrehungs geschwindigkeiten und damit sehr hohe Anpreßkräfte können dazu führen, daß die Spitze der an der Dichtungsrippe ange ordneten Dichtungslippe entgegen der Zentrifugalkraft von der Dichtfläche fort auf den Walzenzapfen zu gebogen wird. Bei dieser sogenannten Schuhbildung der Dichtungslippe ist deren Dichtungsfunktion stark eingeschränkt. Hinzu kommt, daß die Dichtungsrippe bei hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten nicht mehr parallel zum mit dem Lagergehäuse fest verbunde nen Ringbund ausgerichtet ist und es bei axialer Verschie bung der Walze und damit der Dichtungsvorrichtung zu einem Kontakt zwischen der sich drehenden Dichtungsrippe und dem feststehenden Ringbund kommen kann. Diese Berührung führt in der Regel zu einer schnellen Zerstörung der Dichtungsrippe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsge mäße Dichtungsvorrichtung dahingehend zu verbessern, daß auch bei hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten eine gleichblei bend gute Dichtwirkung und ein niedriger Verschleiß der Dichtungselemente gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der die zapfenbuch senseitige Ringrippe einstückig halternde Dichtungskörperbe reich durch ein Drahtseil-Ring bewehrt ist. Der Drahtring bewirkt, daß sich dieser Bereich des Dichtungskörpers und die damit einstückig verbundene Ringrippe nicht der Zentri fugalkraft folgende nach außen auf die Dichtungsfläche zube wegen kann. Gleichzeitig wird verhindert, daß sich dieser Bereich um den einstückig ausgebildeten Verbindungssteg zum Dichtungskörper biegen kann, so daß die Dichtungsrippe stets parallel zum feststehenden Ringbund des Lagergehäuses ausge richtet ist.

Von Vorteil ist, wenn der Drahtseil-Ring in den Dichtungs körper einvulkanisiert ist.

Ist um den Drahtseil-Ring eine Schraubenfeder in den Dich tungskörper einvulkanisiert, so kann der Drahtseil-Ring sicher in einer bestimmten Position gehalten werden.

Wird der Drahtring im zapfenbuchsenseitigen Endbereich des Dichtungskörpers vorgesehen, so ist sichergestellt, daß alle Bereiche des Dichtungskörpers aureichend bewehrt sind, so daß keine Verformung und Verbiegung am elastischen Dich tungskörper auftreten können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von Fig. 1 näher erläutert.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt einen Dichtungskörper 1, wie er bei beliebig hohen Drehzahlen Einsatz finden kann. Der Dich tungskörper 1 ist auf den konischen Absatz 2 eines Walzen zapfens 3 aufgeschoben. Der Walzenzapfen 3 der Walze 4 sitzt in einer Zapfenbuchse 5, die sich mit dem Walzenzapfen 3 dreht. Die Lagerbuchse 5 lagert in einer Lagerbuchse 6 des feststehenden Lagergehäuses 7. Dem Spalt zwischen der Zapfen buchse 5 und der Lagerbuchse 6 wird ständig Öl zugeführt. Eine Auffangrinne 8 des Lagergehäuses 7 bildet einen Öl sumpf. Über eine Abflußbohrung 9 fließt das Öl zur Wieder aufbereitung ab.

Der Dichtungskörper 1 soll das aus dem Lagerspalt austreten de Öl daran hindern, auf die Walze zu gelangen. In Fällen in denen das Walzgut bzw. die Walze mit Kühlmittel beaufschlagt wird, soll der Dichtungskörper zusätzlich ein Vermischen des Öls mit der Kühlflüssigkeit verhindern.

Der Dichtungskörper weist zwei Ringdichtungsansätze 10, 11 auf, um sowohl auf der Öl- als auf der Kühlmittelseite dicht mit dem Ansatz 2 des Walzenzapfen 3 abzuschließen. Dem Ring dichtungsansatz 10 ist eine Schraubenfeder 12 zugeordnet, um einen sicheren Andruck an den Ansatz 2 zu gewährleisten.

Eine Kombination aus einer Schraubenfeder 13 und einem Drahtseil-Ring 14 dient zur Bewehrung des Dichtungskörpers 1. Die zylindrische äußere Umfangsfläche des Dichtungskör pers 1 wird von einem Stahlband 15 als Verstärkungselement umschlossen. Ein ringförmiges Dichtungselement 16 kann bei Naßbetrieb zum Einsatz gelangen.

Am Dichtungskörper 1 sind Ringrippen 17, 18 einstückig ange formt. Die Spitzen der Ringrippen 17, 18 gehen in Ringlippen 19, 20 über. Die Ringlippen 19, 20 laufen auf feststehenden Dichtflächen 21, die mit dem Deckel 27 des Lagergehäuse 7 fest verbunden sind. Ebenfalls mit dem Deckel 27 fest ver bunden ist ein Ringbund 22 der zwischen den Ringrippen 17, 18 angeordnet ist und auf den Dichtungskörper 1 weist. Die Ringrippen 17, 18 mit ihren Ringlippen 19, 20 und der Ring bund 22 bilden ein Labyrinth, in dem sich Öl bzw. Kühlmit telpartikel fangen können, die die Ringlippen passiert ha ben. Am Dichtungskörper 1 ist eine Öl-Abweisnase 23 vorgese hen, die das aus dem Lagerspalt austretende Öl in den Öl sumpf leiten soll.

Ein von einer Schraubenfeder 24 umgebender Drahtseil-Ring 25 ist in den Dichtungskörper 1 einvulkanisiert. Auch dieser Drahtseil-Ring 25 mit seiner Schraubenfeder 24 dient zur Bewehrung des Dichtungskörpers 1. Dabei ist der Drahtseil- Ring 25 so angeordnet, daß der die Dichtungsrippe 18 und die Öl-Abweisnase 23 aufweisende, eine verhältnismäßig große Masse besitzende Bereich 26 des Dichtungskörpers 1 auch bei großen Umdrehungsgeschwindigkeiten formstabil bleibt.

Fig. 2 zeigte dagegen das Verhalten eines bekannten Dich tungskörpers 1 bei hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten. Die Fliegkraft bewirkt bei der großen Masse des Bereichs 26 daß dieser, bewegt durch stark nach außen gebogen wird.

Dadurch ist die Ringrippe 18 nicht mehr parallel zum Ring bund 22 ausgerichtet und kann schon bei kleinen axialen Verschiebungen der Walze und damit des Dichtungskörpers 1 am Ringbund 22 schleifen, wodurch die Ringrippe 18 zerstört wird.

Der Druck auf die Ringlippe 20 ist so stark, daß sich deren Spitze zurück, auf den Dichtungskörper 1 zubiegt. Dabei ist die Dichtungslippe 20 einem sehr starken Verschleiß unter worfen. Ein einwandfreies Abdichten ist in dieser Lage der Ringlippe 20 nicht mehr möglich, so daß sehr viel Öl in das Labyrinth gelangen kann. Hier vermischt es sich entweder mit dem Kühlmittel und kann anschließend nicht mehr verwendet werden oder es gelangt sogar bis zum Walzgut, wo es eine Qualitätsminderung des Walzgutes bewirkt.

Weiteren Schaden kann der Dichtungskörper dadurch nehmen, daß die Öl-Abweisnase 23 auf der Dichtfläche 21 schleift und dabei zerstört wird.

Liste der Bezugszeichen: 1 Dichtungskörper
2 Konischer Absatz
3 Walzenzapfen
4 Walze
5 Zapfenbuchse
6 Lagerbuchse
7 Lagergehäuse
8 Auffangring
9 Abflußbohrung
10 Ringdichtungsansatz
11 Ringdichtungsansatz
12 Schraubenfeder
13 Schraubenfeder
14 Drahtseil-Ring
15 Stahlband
16 Ringförmiges Dichtungselement
17 Ringrippe
18 Ringrippe
19 Ringlippe
20 Ringlippe
21 Dichtfläche
22 Ringbund
23 Öl-Abweisnase
24 Schraubenfeder
25 Drahtseil-Ring
26 Bereich des Dichtungskörpers
27 Deckel

Claims

1. Dichtungsvorrichtung für Walzenlager in Walzgerüsten, bei denen der Walzenzapfen einen konischen Abschnitt zwischen der Walzenstirnfläche und dem mit einer Zapfenbuchse be stückten, in einer Lagerbuchse im Lagergehäuse gelagerten Bereich des Walzenzapfens aufweist, mit einem einstücki gen, ringförmigen, flexiblen und mittels Drahtseil und ggf. eines Stahlbandes mittig stabilisierten Dichtungs körper, der auf den konischen Abschnitt aufgeschoben ist und mit Ringdichtungsansätzen an diesem anliegt, wobei der zapfenbuchsenseitige Ringdichtungsansatz mittels einer Schraubenfeder stabilisiert ist und der Dichtungs körper mit dem äußeren Ringende mindestens einer von zwei in axialem Abstand angeordneten radialen, elastischen Ringrippen mit elastischem Reibungskontakt an mindestens eine gehäusefeste bzw. deckelfeste , seitlich eines Ring bundes angeordnete ringförmige Dichtfläche anlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die zapfenbuchsenseitige Ringrippe (18) einstüc kig halternde Dichtungskörperbereich (26) durch einen Drahtseil-Ring (25) bewehrt ist.

2. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtseil-Ring (25) in den Dichtungskörper (1) einvulkanisiert ist.

3. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den die zapfenbuchsenseitige Ringrippe (18) ein stückig halternden Dichtungskörperbereich (26) eine den Drahtseil-Ring (25) umgebende Schraubenfeder (24) in den Dichtungskörper (1) einvulkanisiert ist.

4. Dichtungsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtseil-Ring (25) im Bereich des Endes des zapfenbuchsenseitigen Dichtungskörperbereichs (26) vorge sehen ist.