EP3080491A1 - Dichtungsanordnung für radial belastete rundführungen - Google Patents

Dichtungsanordnung für radial belastete rundführungen

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Publication number
EP3080491A1
EP3080491A1 EP14824395.9A EP14824395A EP3080491A1 EP 3080491 A1 EP3080491 A1 EP 3080491A1 EP 14824395 A EP14824395 A EP 14824395A EP 3080491 A1 EP3080491 A1 EP 3080491A1
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EP
European Patent Office
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guide
scraper
ring
piston rod
radial
Prior art date
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Ceased
Application number
EP14824395.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jochen Dicke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Group GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP3080491A1 publication Critical patent/EP3080491A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • F16J15/3224—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip capable of accommodating changes in distances or misalignment between the surfaces, e.g. able to compensate for defaults of eccentricity or angular deviations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3284—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings characterised by their structure; Selection of materials

Definitions

  • the invention relates to a sealing arrangement for radially loaded round guides, wherein a guide or piston rod is axially movably mounted in at least one guide bush and the guide rod is assigned as a sealing means axially adjacent to a front end of the guide bush provided scraper, in particular provided in forming machines such as ring blanks Presses or radial-axial rolling machines for moving a machine element.
  • a ring rolling machine or radial axial rolling machine or a ring blank press are forming machines with which ring blanks are rolled or pressed by radial expansion into seamless rings of the desired cross section.
  • Such a ring rolling machine generally has at least one acting on the outer ring side, driven main roller and acting on the inner ring side mandrel roller.
  • On the annular end faces can act two axial rollers, namely an upper axial roller and a lower axial roller.
  • the long-known ring rolling machines consist of a stationary frame with the driven main roll, a radial frame which accommodates a mandrel roller carriage which can be moved by means of guide rods and a centering table for the ring blank, and a movable axial frame, having the lower axial roller and in an axial slide the engagable upper axial roller.
  • the usually hydraulically acted movable guide rods of which four are provided with two spaced apart and thus a total of eight sealing points for moving the Dornwalzschlittens are axially movably mounted in guide bushings of the machine frame, which are arranged in a stationary component of the machine frame.
  • the guide bushes and thus the bearing points of the guide rods are protected to the outside with scrapers as a sealant against contamination.
  • the scrapers abutting the surface to be sealed or the guide rods are installed coaxially with the guide bushes in the context of the ring rolling machine or in covers that can be connected separately to the frame.
  • the storage of the guide rod receiving guide bushings are loaded in the process of guiding rods in the radial direction. This often leads to a one-sided or over a partial circumference of the guide bush impacting wear, which leads to an eccentric position of the guide rods with respect to the inner circumference of the guide bushes and thus also the inner circumference of the guide rods concentrically surrounding scraper.
  • the center displacement of the round guide including, for example, a polygonal guide rod, thus occurs in axial movement by simultaneous application of lateral forces.
  • lateral forces arise due to their own weight, coupled additional mass and / or forces from machining or forming processes.
  • This is the case with cylinders on a mobile hydraulic system, e.g. B. wheel loader or mobile crane, by almost any cylindrical position of the case where functionally induced lateral forces can be present.
  • compact cylinders which are used for assemblies on construction sites for supporting or joining heaviest components. These cylinders often have a very poor leadership behavior due to the height.
  • the components are often inaccurately fixed and guided during assembly, which causes the radial deflection of the piston rod.
  • the guide rods of the guide carriages for descaling are also insufficiently supported on these machines.
  • the entire ring height (up to 4m) is traversed on the axial frame.
  • the outflowing water, z. B. 250 bar, 400 l / min, on the guide carriage a moment or lateral forces on the guide rods.
  • Scrapers which are made of a soft and elastic material, can follow such a center displacement of the guide rod or piston rod within certain limits.
  • such materials which also wear out faster and thus allow only short service life, are not suitable for sealing systems of radially highly loaded round guides.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a seal assembly for radially highly loaded round guides, with which can avoid the aforementioned disadvantages and can achieve an improved seal with increasing wear of the guide bushes even when using very hard, stiff scrapers.
  • the scraper consists of an inelastic material and is disposed within a circumferentially formed on or in a the control or piston member receiving member groove with radial movement play.
  • the scraper follows automatically due to a radial displacement within the groove of the center displacement, so that the scraper can center on the guide or piston rod and this always encloses sealing.
  • the guide bushes are immediately protected from the outset against increased wear.
  • the degree of hardness of the elastically deformable scraper material can be selected as freely as possible since the tendency for the material to be able to follow a center displacement of the guide rod or piston rod is no longer decisive for the sealing contact of the scraper with the guide rod, but rather the radial displaceability of the material stripper.
  • a preferred embodiment of the invention provides a scraper concentrically enclosing support ring, which is formed in at least one annular end face with an embedded seal.
  • a permanent sealing of the guide bushing or bearing is achieved by the seal embedded in the annular end face, namely, which rests intimately and permanently against the wall of the groove facing it.
  • the scraper itself can remain unchanged in its application-specific design, so that can be resorted to commercially available versions, because the face-side seal is in the complementary part, i. incorporated the support ring.
  • the support ring then needs to be pushed over the scraper before installation in the groove of the machine frame or cylinder housing.
  • scraper and support ring may also be provided or formed as a one-piece fixture, e.g. by an adhesive bond or the like.
  • the scraper / support ring unit is coaxial! arranged to guide or piston rod in the groove, the scraper rests with its sealing surface on the outer circumference of the guide rod or piston rod, while the ring outer side of the support ring with radial play is spaced from the recess end of the circumferential groove.
  • the clear width between the walls of the circumferential groove is slightly larger than the width of the support ring, wherein the seal bears against one of the walls.
  • the groove width needs to be only a few tenths of a millimeter larger than the width of the support ring to advantageously allow easier radial displacement of the support ring in the circumferential groove. Nevertheless, it is effectively prevented by the embedded in a recess of the annular end face seal, preferably an O-ring, that dirt or impurities can penetrate. This is further supported by the fact that the O-ring seal of the opposite groove wall rests with a slight bias
  • Figure 1 is an overall view of a ring rolling machine with a movable Axialgerüst and a movable over guide rods Radial framework.
  • Fig. 2 in a partial section as a detail of Fig. 1 the circled there dash-dotted area of a seal assembly for a guide rod for moving a Dornwalzschlittens.
  • a ring rolling machine 1 is shown in its basic structure. The ring rolling machine 1 is used to produce seamless rings, which are rolled out of a ring blank 2.
  • the ring rolling machine 1 has a main roll 3, a mandrel roll 4, an upper tapered roll 5 and a lower tapered roll 6.
  • the main roll 3 operates on the outside of the ring, while the mandrel roll 4, which is also referred to as a roll mandrel, works on the inside of the ring.
  • the tapered rollers 5, 6 work on the ring end faces. Between these tapered rollers an axial rolling gap is formed.
  • the tapered rollers 3, 4 are therefore also referred to as axial rollers.
  • the main roll 3 and the mandrel roll 4 form a first pair of rollers, while the conical roller 5 and the conical roller 6 form a second pair of rollers, wherein at least one roller of these pairs of rollers is driven.
  • the main roll 3 is fixedly arranged in a frame or machine frame 7 of a radial stand 8 of the ring rolling machine 1, while the mandrel roll 4 and a centering table 9 for the ring blank 2 are received by a mandrel rolling carriage 11 which can be moved by way of guide rods 10.
  • the radial stand 8 horizontally opposite the ring rolling machine 1 has a movable axial stand 12 with the upper tapered roller 5 and the lower tapered roller 6.
  • a total of four guide rods 10 are provided in a stationary component of the radial frame 8 and machine frame 7, with upper and lower guide rods 10 each in pairs opposite each other.
  • a sealing arrangement for one of the guide rods 10 is shown in an enlarged view.
  • the guide rod 10 is in two in the machine frame 7 of the ring rolling machine 1 spaced guide bushes 13 axially movable - arrow 14 - stored, in Fig. 2 the dashed lines in Figure 1 circled guide bushing 13 of the lower guide rod 10 is shown.
  • a peripheral groove 15 concentrically surrounding the guide rod 10 is formed on the machine frame 7 for each guide bush 13, axially adjacent to the outer front ends.
  • the groove 15 receives a support ring 16 with a scraper 18 concentrically surrounded by its inner ring side 17.
  • the overall height of the support ring 16 including the scraper 18 sealingly resting on the guide rod 10 is less than the height of the circumferential groove 15, so that a radial free space 21 is formed between the ring outer side 19 of the support ring 16 and the recess end 20 of the groove 15. the support ring 16 with the scraper 18 allows a clearance for a radial displacement.
  • the outer wall 23 of the groove 15 is formed as Anschraubteil.
  • the support ring 16 is provided with an advantageously formed as an O-ring, embedded in the inner ring face seal 24 which causes a seal of the support ring 16 relative to the inner wall 22 of the groove 15, so that despite the radial displacement no dirt or no Impurities can reach the guide bushes 13.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für radial belastete Rundführungen, wobei eine Führungs- oder Kolbenstange (10) in mindestens einer Führungsbuchse (13) axial beweglich gelagert ist und der Führungs- oder Kolbenstange (10) als Dichtmittel ein axial benachbart zu einem Stirnende der Führungsbuchse (13) vorgesehener Abstreifer (18) zugeordnet ist, insbesondere vorgesehen in Umformmaschinen wie Ring-Rohlings-Pressen oder Radial-Axial-Walzmaschinen zum Verfahren eines Maschinenelementes. Bei einer solchen Dichtungsanordnung soll eine verbesserte Abdichtung bei zunehmendem Verschleiß der Führungsbuchsen auch beim Einsatz von sehr harten, steifen Abstreifern ermöglicht werden. Dies wird dadurch erreicht, dass der Abstreifer (18) aus einem unelastischen Material besteht und innerhalb einer am oder in einem die Führungs- oder Kolbenstange (10) aufnehmenden Bauteil (7) umlaufend ausgebildeten Nut (15) mit radialem Bewegungsspiel angeordnet ist.

Description

Dichtungsanordnung für radial belastete Rundführungen
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für radial belastete Rundführungen, wobei eine Führungs- oder Kolbenstange in mindestens einer Führungsbuchse axial beweglich gelagert ist und der Führungsstange als Dichtmittel ein axial benachbart zu einem Stirnende der Führungsbuchse vorgesehener Abstreifer zugeordnet ist, insbesondere vorgesehen in Umformmaschinen wie Ring- Rohlings-Pressen oder Radial-Axial-Walzmaschinen zum Verfahren eines Maschinenelementes.
Bei einer Ringwalzmaschine bzw. Radial-Axialwalzmaschine oder einer Ring- Rohlings-Presse handelt es sich um Umformmaschinen, mit denen Ringrohlinge durch radiales Aufweiten zu nahtlosen Ringen mit gewünschtem Querschnitt ausgewalzt oder gepresst werden.
Eine solche Ringwalzmaschine, wie beispielsweise durch die DE 29 17 369 A1 bekannt geworden, weist in der Regel zumindest eine auf die Ringaußenseite wirkende, angetriebene Hauptwalze und eine auf die Ringinnenseite wirkende Dornwalze auf. Auf die Ringstirnflächen können zwei Axialwalzen wirken, nämlich eine obere Axialwalze und eine untere Axialwalze.
Im Prinzip bestehen die seit langem bekannten Ringwalzmaschinen aus einem ortsfesten Rahmen mit der angetriebenen Hauptwalze, einem Radialgerüst, das einen über Führungsstangen verfahrbaren Dornwalzenschlitten und einen Zentriertisch für den Ringrohling aufnimmt, sowie einem verfahrbaren Axialgerüst, das die untere Axialwalze und in einem Axialschlitten die anstellbare obere Axialwalze aufweist.
Die zumeist hydraulisch beaufschlagt verfahrbaren Führungsstangen, von denen zum Verfahren des Dornwalzschlittens üblich vier mit jeweils zwei voneinander entfernten und somit insgesamt acht Dichtstellen vorgesehen sind, sind in Führungsbuchsen des Maschinenrahmens axial beweglich gelagert, die in einem ortsfesten Bauteil des Maschinenrahmens angeordnet sind.
Die Führungsbuchsen und damit die Lagerstellen der Führungsstangen werden nach außen hin mit Abstreifern als Dichtmittel gegen Verschmutzung geschützt. Die der abzudichtenden Fläche bzw. den Führungsstangen anliegenden Abstreifer sind dabei im Rahmen der Ringwalzmaschine oder in separat mit dem Rahmen verbindbaren Deckeln koaxial zu den Führungsbuchsen eingebaut.
Die die Lagerung der Führungsstange übernehmenden Führungsbuchsen werden beim Verfahren der Führungsstangen in radialer Richtung belastet. Hierbei kommt es häufig zu einem einseitigen bzw. einem sich über einen Teilumfang der Führungsbuchse auswirkenden Verschleiß, der zu einer außermittigen Lage der Führungsstangen in Bezug auf den Innenumfang der Führungsbuchsen und somit auch dem Innenumfang der die Führungsstangen konzentrisch umgebenden Abstreifer führt.
Die Mittenverlagerung der Rundführung, wozu beispielswiese auch eine polygone Führungsstange zählt, tritt somit bei axialer Bewegung durch gleichzeitige Beaufschlagung mit Seitenkräften auf. Diese Seitenkräfte entstehen durch Eigengewicht, angekoppelte zusätzliche Masse und / oder Kräften aus Bearbeitungs- bzw. Umformprozessen. Das ist bei Zylindern an einem mobilen Hydrauliksystem, z. B. Radlader oder Mobilkran, durch die fast beliebige Zylinderlage der Fall, wo funktionsbedingt Seitenkräfte vorliegen können. Weiterhin auch bei Kompaktzylindern, die für Montagen auf Baustellen zum Abstützen bzw. Fügen schwerster Bauelemente benutzt werden. Diese Zylinder haben oft aufgrund der Bauhöhe ein sehr schlechtes Führungsverhalten. Zusätzlich sind die Bauelemente während der Montage häufig nur ungenau fixiert und geführt, was das radiale Ausweichen der Kolbenstange bewirkt.
Neben den bei Radial-Axialwalzmaschinen schon genannten Dornwalzschlitten sind an diesen Maschinen ebenfalls die Führungsstangen der Führungsschlitten zur Entzunderung nur unzureichend unterstützt. Beim Vertikalhub zur Entzunderung wird am Axialgerüst die gesamte Ringhöhe (bis 4m) abgefahren. Gleichzeitig erzeugt das ausströmende Wasser, z. B. 250 bar, 400 l/min, über den Führungsschlitten ein Moment bzw. Seitenkräfte auf die Führungsstangen.
Abstreifer, die aus einem weichen und elastischen Material hergestellt sind, können einer solchen Mittenverlagerung der Führungs- bzw. Kolbenstange in gewissen Grenzen folgen. Derartige Materialien, die zudem schneller verschleißen und damit nur geringe Standzeiten erlauben, sind allerdings für Dichtsysteme von radial hoch belasteten Rundführungen nicht geeignet.
Je härter und somit verschleißfester das Abstreifermaterial ist, umso geringer ist die Neigung des Materials einer außermittigen Verlagerung der Führungs- oder Kolbenstange und somit der Dichtfläche zu folgen. Wenn die Elastizitätsgrenze des Abstreifermaterials erreicht wird und in der Folge die durch den Verschleiß der Führungsbuchse hervorgerufene seitliche Verlagerung weiter zunimmt, hebt der Abstreifer an der entlasteten Seite bzw. an einem Teilradius von der Führungsoder Kolbenstange ab und Schmutzpartikel können ungehindert in den Spalt zwischen Führungsbuchse und Stange eindringen.
Aufgrund der rauen Betriebsbedingungen bei insbesondere Ringwalzmaschinen oder Ring-Rohlings-Pressen werden daher nur Abstreifer verwendet, die aus sehr hartem, steifen und somit nur in einem geringen Maße elastischen Material bestehen. Weiche, elastische Abstreifer würden extrem schnell verschleißen und sind aufgrund der Einbaulage nur mit hohem Aufwand auszutauschen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung für radial hoch belastete Rundführungen zu schaffen, mit der sich die vorgenannten Nachteile vermeiden lassen und sich eine verbesserte Abdichtung bei zunehmendem Verschleiß der Führungsbuchsen auch beim Einsatz von sehr harten, steifen Abstreifern erreichen lässt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Abstreifer aus einem unelastischen Material besteht und innerhalb einer am oder in einem die Führungs- oder Kolbenstange aufnehmenden Bauteil umlaufend ausgebildeten Nut mit radialem Bewegungsspiel angeordnet ist. Bei einem einseitigen bzw. teilweisen Verschleiß am Innenumfang der Führungsbuchsen und damit einhergehender außermittiger Führung bzw. Lage der Führungs- oder Kolbenstangen in Bezug auf den Innenumfang der Führungsbuchse folgt der Abstreifer aufgrund einer radialen Verschiebung innerhalb der Nut selbsttätig der Mittenverlagerung, so dass sich der Abstreifer auf der Führungs- oder Kolbenstange zentrieren kann und diese stets dichtend umschließt. Damit gleichzeitig einhergehend werden die Führungsbuchsen schon sofort von vornherein gegen einen erhöhten Verschleiß geschützt.
Die solchermaßen bei einer axialen Verschiebung der Führungsstangen von Schlitten an Ringwalzmaschinen oder der Kolbenstange von Zylindern das Eindringen von Verunreinigungen zwischen den Führungsbuchsen und den Stangen wirkungsvoll verhindernden Abstreife r können anwendungsspezifisch und verschiedenartig, beispielsweise mit einer umfänglich an der Führungs- oder Kolbenstange anliegenden, zu dieser freigeschnittenen Dichtlippe bzw. -kante, ausgebildet sein. Wegen des radialen Freiraums bzw. Bewegungsspiels können die Ab- streifer in jedem Fall aus extrem hartem, steifen und damit unelastischem Material bestehen.
Der Härtegrad des elastisch verformbaren Abstreifermaterials kann weitestgehend frei gewählt werden, da zur dichtenden Anlage des Abstreifers an der Führungsstange nicht mehr die Neigung des Materials, um einer Mittenverlagerung der Füh- rungs- oder Kolbenstange folgen zu können, ausschlaggebend ist, sondern die radiale Verschiebbarkeit des Abstreifers.
Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht einen den Abstreifer konzentrisch umschließenden Tragring vor, der in mindestens einer Ringstirnfläche mit einer eingebetteten Dichtung ausgebildet ist. Trotz der radialen Beweglichkeit bzw. Verschiebbarkeit wird eine permanente Abdichtung der Führungsbuchse bzw. Lagerstelle durch die in der Ringstirnfläche eingebettete Dichtung erreicht, die sich nämlich innig und dauerhaft an die ihr zugewandte Wandung der Nut anlegt. Der Abstreifer selbst kann dabei in seiner anwendungsspezifischen Bauweise unverändert bleiben, so dass auf handelsübliche Ausführungen zurückgegriffen werden kann, denn die stirnflächenseitige Dichtung wird in das Komplementärteil, d.h. den Tragring eingearbeitet. Der Tragring braucht dann vor dem Einbau in die Nut des Maschinenrahmens oder Zylindergehäuses nur über den Abstreifer geschoben zu werden. Optional können Abstreifer und Tragring auch als einstückiges Einbauteil bereitgestellt bzw. ausgebildet werden, z.B. durch eine Klebeverbindung oder dergleichen.
Bei der Kombination von Tragring und beliebig geformten Abstreifer muss lediglich ein ausreichender radialer Freiraum mit Bewegungsspiel zur Verschiebbarkeit der Abstreifer-/Tragring-Einheit innerhalb der Nut zum Ausgleich der Mittenverlagerung gewährleistet sein. Die Abstreifer-/Tragring-Einheit ist koaxia! zu Führungs- oder Kolbenstange in der Nut angeordnet, wobei der Abstreifer mit seiner Dichtfläche am Außenumfang der Führungs- oder Kolbenstange anliegt, während die Ringaußenseite des Tragrings mit radialem Spiel von dem Ausnehmungsende der umlaufenden Nut beabstandet ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die lichte Weite zwischen den Wandungen der umlaufenden Nut geringfügig größer ist als die Breite des Tragrings, wobei die Dichtung an eine der Wandungen anliegt. Die Nutbreite braucht hierbei nur um wenige Zehntelmillimeter größer als die Breite des Tragrings zu sein, um vorteilhaft eine leichtere radiale Verschiebbarkeit des Tragrings in der umlaufenden Nut zu ermöglichen. Gleichwohl wird durch die in einer Ausnehmung der Ringstirnfläche eingebettete Dichtung, vorzugsweise ein O-Ring, wirkungsvoll verhindert, dass Schmutz bzw. Verunreinigungen eindringen können. Das wird dadurch noch unterstützt, dass die O-Ring-Dichtung der gegenüberliegenden Nut-Wandung mit einer leichten Vorspannung anliegt
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen im Zusammenhang mit einer Radial-Axial-Walzmaschine bzw. Ringwalzmaschine und des dort u. a. zum Einsatz kommenden Dornwalzenschlittens dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Es zeigen:
Fig. 1 in einer Gesamtansicht eine Ringwalzmaschine mit einem verfahrbaren Axialgerüst und einem über Führungsstangen verfahrbaren Radialgerüst; und
Fig. 2 in einem Teilschnitt als Einzelheit der Fig. 1 den dort strichpunktiert eingekreisten Bereich einer Dichtungsanordnung für eine Führungsstange zum Verfahren eines Dornwalzschlittens. In Fig. 1 ist eine Ringwalzmaschine 1 in ihrem grundsätzlichen Aufbau dargestellt. Die Ringwalzmaschine 1 dient der Herstellung nahtloser Ringe, die aus einem Ringrohling 2 ausgewalzt werden.
Die Ringwalzmaschine 1 weist eine Hauptwalze 3, eine Dornwalze 4, eine obere Kegelwalze 5 und eine untere Kegelwalze 6 auf. Die Hauptwalze 3 arbeitet auf die Ringaußenseite, während die Dornwalze 4, die auch als Walzendorn bezeichnet wird, auf die Ringinnenseite arbeitet. Die Kegelwalzen 5, 6 arbeiten auf die Ringstirnflächen. Zwischen diesen Kegelwalzen wird ein Axialwalzspalt gebildet. Die Kegelwalzen 3, 4 werden daher auch als Axialwalzen bezeichnet.
Die Hauptwalze 3 und die Dornwalze 4 bilden ein erstes Walzenpaar, während die Kegel walze 5 und die Kegelwalze 6 ein zweites Walzenpaar bilden, wobei zumindest jeweils eine Walze dieser Walzenpaare angetrieben wird.
Die Hauptwalze 3 ist ortsfest in einem Rahmen bzw. Maschinenrahmen 7 eines Radialgerüstes 8 der Ringwalzmaschine 1 angeordnet, während die Dornwalze 4 und ein Zentriertisch 9 für den Ringrohling 2 von einem über Führungsstangen 10 verfahrbaren Dornwalzschlitten 1 1 aufgenommen werden.
Dem Radialgerüst 8 horizontal gegenüberliegend weist die Ringwalzmaschine 1 ein verfahrbares Axialgerüst 12 mit der oberen Kegelwalze 5 und der unteren Kegelwalze 6 auf.
Um eine stabile und verzugsfreie Verfahrbarkeit des Dornwalzschlittens 1 1 zu erreichen, sind insgesamt vier Führungsstangen 10 in einem ortsfesten Bauteil des Radialgerüsts 8 bzw. Maschinenrahmens 7 vorgesehen, wobei sich obere und untere Führungsstangen 10 jeweils paarweise gegenüberliegen. In Fig. 2 ist in vergrößerter Darstellung eine Dichtungsanordnung für eine der Führungsstangen 10 gezeigt.
Die Führungsstange 10 ist in zwei im Maschinenrahmen 7 der Ringwalzmaschine 1 voneinander beabstandet angeordneten Führungsbuchsen 13 axial beweglich - Pfeilrichtung 14 - gelagert, wobei in Fig. 2 die in Fig.1 strichpunktiert eingekreiste Führungsbuchse 13 der unteren Führungsstange 10 dargestellt ist.
Des Weiteren ist am Maschinenrahmen 7 für jede Führungsbuchse 13 axial benachbart zu den äußeren Stirnenden eine umlaufende, die Führungsstange 10 konzentrisch umgebende Nut 15 ausgebildet. Die Nut 15 nimmt einen Tragring 16 mit einem von seiner Ringinnenseite 17 konzentrisch umschlossenen Abstreifer 18 auf. Die Bauhöhe des Tragrings 16 einschließlich des auf der Führungsstange 10 dichtend anliegenden Abstreifers 18 ist geringer als die Höhe der umlaufenden Nut 15, so dass zwischen der Ringaußenseite 19 des Tragrings 16 und dem Aus- nehmungsende 20 der Nut 15 ein radialer Freiraum 21 ausgebildet ist, der dem Tragring 16 mit dem Abstreifer 18 ein Bewegungsspiel für eine radiale Verschiebung ermöglicht.
Die während des Maschinenbetriebs erforderlichen axialen Bewegungen der Führungsstangen 10 führen zu einem einseitigen bzw. teilweisen Verschleiß der Führungsbuchsen 13 und damit einhergehender außermittiger Führung bzw. Lage der Führungsstangen 10 in Bezug auf den Innenumfang der Führungsbuchsen 13. Da aber der Tragring 16 mit dem Abstreifer 18 aufgrund der radialen Verschiebbarkeit innerhalb der Nut 15 der Mittenverlagerung der Führungsstange 0 folgt, kann sich der Abstreifer 18 selbsttätig auf der Führungsstange 10 zentrieren und diese umlaufend stets dichtend umschließen. Um eine leichtere radiale Verschiebbarkeit des Tragrings 16 innerhalb der umlaufenden Nut 15 zu begünstigen, ist die lichte Weite zwischen den Wandungen 22, 23 der Nut 15 um einige zehntel Millimeter größer als die Breite des Tragrings 16.
Aus fertigungstechnischen Gründen und insbesondere zur freien Zugänglichkeit beim Einbau von Abstreifer 18 und Tragring 16 in den Maschinenrahmen 7, ist die außenliegende Wandung 23 der Nut 15 als Anschraubteil ausgebildet.
Schließlich ist der Tragring 16 mit einer vorteilhaft als O-Ring ausgebildeten, in die innere Ringstirnseite eingebetteten Dichtung 24 versehen, die eine Abdichtung des Tragrings 16 gegenüber der innenliegenden Wandung 22 der Nut 15 bewirkt, so dass trotz der radialen Verschiebbarkeit kein Schmutz bzw. keine Verunreinigungen zu den Führungsbuchsen 13 gelangen können.
Bezugszeichenliste:
1 Ringwalzmaschine
2 Ringrohling
3 Hauptwalze
4 Dornwalze
5 obere Kegelwalze
6 untere Kegelwalze
7 Maschinenrahmen bzw. Bauteil zur Aufnahme Führungs- oder Kolbenstange
8 Radialgerüst
9 Zentriertisch
10 Führungsstange
1 1 Dornwalzschlitten
12 Axialgerüst
13 Führungsbuchse
14 Pfeil
15 Nut
16 Tragring
17 Ringinnenseite
18 Abstreifer
19 Ringaußenseite
20 Ausnehmungsende
21 radialer Freiraum
22 Wandung
23 Wandung
24 Dichtung

Claims

Patentansprüche
Dichtungsanordnung für radial belastete Rundführungen, wobei eine Führungs- oder Kolbenstange (10) in mindestens einer Führungsbuchse ( 3) axial beweglich gelagert ist und der Führungs- oder Kolbenstange (10) als Dichtmittel ein axial benachbart zu einem Stirnende der Führungsbuchse (13) vorgesehener Abstreifer (18) zugeordnet ist, insbesondere vorgesehen in Umformmaschinen wie Ring-Rohlings-Pressen oder Radial-Axial- Walzmaschinen zum Verfahren eines Maschinenelementes,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abstreifer (18) aus einem unelastischen Material besteht und innerhalb einer am oder in einem die Führungs- oder Kolbenstange (10) aufnehmenden Bauteil (7) umlaufend ausgebildeten Nut (15) mit radialem Bewegungsspiel angeordnet ist.
Dichtungsordnung nach Anspruch 1 ,
gekennzeichnet durch
einen den Abstreifer (18) konzentrisch umschließenden Tragring (16), der in mindestens einer Ringstirnfläche mit einer eingebetteten Dichtung (24) ausgebildet ist.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die lichte Weite zwischen den Wandungen (22, 23) der umlaufenden Nut (15) geringfügig größer ist als die Breite des Tragrings (16), wobei die Dichtung (24) an einer der Wandungen (22, 23) anliegt.
EP14824395.9A 2013-12-13 2014-12-12 Dichtungsanordnung für radial belastete rundführungen Ceased EP3080491A1 (de)

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DE102013225870 2013-12-13
PCT/EP2014/077553 WO2015086816A1 (de) 2013-12-13 2014-12-12 Dichtungsanordnung für radial belastete rundführungen

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JP (1) JP6259100B2 (de)
KR (1) KR101911813B1 (de)
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