DE2929033C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungsanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Herkömmliche Dichtungsanordnungen der gattungsgemäßen Art lockern sich nach längerer Betriebsdauer und haben großes axiales Spiel, was dazu führt, daß die Dichtlippen brechen und Schmieröl austreten kann. Außerdem haben herkömmliche Dichtungsanordnungen den Nachteil, daß die Walze zum Aus­ tausch der Dichtungselemente mittels eines Kranes aufge­ hängt werden muß.

Im folgenden wird auf die Fig. 1 bis 4, die einen bekannten Stand der Technik zeigen, der Zeichnung eingegangen, um die Nachteile herkömmlicher Dichtungsanordnungen zu erläutern.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Lagerzapfen eines typischen Walzgerüstes.

Fig. 2 zeigt eine verbesserte herkömmliche Dichtungsanordnung, wie sie aus der JP-Gbm 47-40 908 be­ kannt ist.

In Fig. 1 ist ein Ende einer Walze 1 dargestellt, auf deren kegeligen Lagerzapfen eine Laufbüchse 3 mittels einer Paßfeder 14 drehfest befestigt ist. Mit der Außenseite der Laufbüchse 3 steht die Innenseite einer Lagerbüchse 6, die von einem Gehäuse 5 getragen wird, so in Berührung, daß die Innenseite der Lagerbüchse 6 relativ zur Außenseite der Laufbüchse 3 gleiten kann. An einem Ende der Lauf­ büchse 3 ist mit Hilfe einer Schraube 11 als Anschlag ein Flansch 7 befestigt. An einem Ende des Gehäuses 5 ist mittels einer Schraube 9 ein Träger 8 befestigt, auf dessen Außenseite mit Hilfe einer Schraube 12 eine Ab­ deckung 10 befestigt ist. Zwischen der Lagerbüchse 6 und dem Flansch 7 besteht ein konstruktionsbedingter Spalt 15, und zwischen dem Flansch 7 und dem Träger 8 besteht ein weiterer konstruktionsbedingter Spalt 16. Die Hauptelemen­ te sind am Lagerzapfen grundsätzlich in vorstehend be­ schriebener Weise angeordnet. Im folgenden werden zwei Ringdichtungen 21 und 22 ausführlicher beschrieben, die am Lagerzapfen der Walze 1 zwischen der Laufbüchse 3 und der Walze 1 sitzen.

Fig. 2 zeigt vergrößert die Zapfenkehle mit einer einge­ bauten herkömmlichen Dichtungsanordnung in richtiger Ein­ baulage. Wie Fig. 2 zeigt, ist am anderen Ende der Lauf­ buchse 3 ein Fixierstift 31 befestigt. Der kegelstumpfför­ mige Kopf bzw. Abschnitt des Fixierstiftes 31 ist in ein kegeliges Loch 27, das in der inneren Ringdichtung 21 ausgebildet ist, eingesetzt, damit eine Relativdrehung zwischen der Laufbüchse 3 und den Ringdichtungen 21 und 22 verhindert wird. Die innere Ringdichtung 21 und die äußere Ringdichtung 22 sind miteinander verbunden, um eine Rela­ tivbewegung zwischen ihnen zu verhindern. Mittels einer Schraube 34 ist am Gehäuse 5 ein Deckel 4 befestigt. Die innere Ringdichtung 21 weist eine Dichtlippe 26 auf, und die äußere Ringdichtung 22 weist eine Dichtlippe 29 auf. Die beiden Dichtlippen 26 und 29 liegen im mittleren Bereich einer zylindrischen Innenfläche 32 des Deckels 4 an. Wenn die auf der Lagerbüchse 3 montierte Baugruppe 2 auf dem kegeligen Lagerzapfen der Walze 1 in Axialrichtung nach außen gezogen wird, um die Ringdichtungen zu erneu­ ern, bewegen sich die starr mit der Lagerbüchse 6 ver­ bundenen Elemente relativ zur Laufbüchse 3 um die axiale Länge des Spaltes 15 (siehe Fig. 1) nach rechts (siehe Fig. 1 und 3), da die Laufbüchse 3 und die Lagerbüchse 6 aufeinander gleiten.

Da die Lagerbüchse 6 und der Deckel 4 zusammengebaut sind, sind dann die Ringdichtungen 21 und 22 einerseits und der Deckel 4 andererseits relativ zueinander so angeordnet, daß die Dichtungslippe 29 der äußeren Ringdichtung 22 zum einen Ende 33 des zylindrischen Innenfläche 32 des Deckels 4 verschoben ist, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist.

Der Austausch der Ringdichtungen 21 und 22 wird in dem in Fig. 3 dargestellten Zustand vorgenommen. Der Grund dafür liegt darin, daß die Laufbüchse 3 und die Lagerbüchse 6 nicht leicht in die in Fig. 2 dargestellte Stellung gebracht werden können, da die Lagerbüchse und die Lauf­ büchse schwer sind.

Wenn dann, nachdem neue Ringdichtungen 21 und 22 einge­ setzt worden sind, die auf der Laufbüchse 3 montierte Baugruppe 2 wieder mit dem kegeligen Lagerzapfen der Walze 1 zusammengebaut wird und wenn die Feder 14 und die zuge­ hörige Nut 13 (siehe Fig. 1) nicht genau miteinander ausgerichtet sind, stößt die Laufbüchse 3 gegen die Feder 14, so daß die Lagerbüchse 6 und die starr mit ihr ver­ bundenen Elemente auf der Laufbüchse 3 um die Länge des Spalts (siehe Fig. 1) nach vorne gleiten. Dies hat zur Folge, daß die Ringdichtungen 21 und 22 sowie der Fixier­ stift 31 in die in Fig. 4 dargestellte Stellung gebracht werden. Wenn bei dieser Stellung die Laufbüchse 3 gedreht wird, um die Feder 14 mit der Nut 13 auszurichten, erfolgt eine Relativdrehung zwischen der Laufbüchse 3 und der Baugruppe 2 sowie den Ringdichtungen 21 und 22, so daß der Fixierstift 31 und das kegelige Loch 27 nicht mehr mit­ einander ausgerichtet sind. Wegen des hohen Gewichtes der Laufbüchse 3 und der Lagerbüchse 6 ist es jedoch sehr schwierig, gleichzeitig die Feder 14 und die Nut 13 einer­ seits sowie den Fixierstift 31 und das kegelige Loch 27 miteinander richtig auszurichten. Da während des Aus­ tausches der Ringdichtungen die Walze 1 an einem Kran hängt, muß der erneute Zusammenbau zudem unter sehr insta­ bilen Verhältnissen vorgenommen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungs­ anordnung für einen Lagerzapfen zu schaffen, die einfachen Ausbau und einfache Erneuerung der Ringdichtungen ermög­ licht. Dabei soll es die zu schaffende Dichtungsanordnung außerdem ermöglichen, die Ringdichtungen einfach und genau am Einbauort zu fixieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Diese Dichtungsanordnung ermöglicht einen einfachen Aus­ tausch der kombinierten Ringdichtung auf der Walze; Da sich der zweite Sicherungsstift durch beide Ringdichtungen bis in die Laufbüchse erstreckt, sind sowohl die innere als auch die äußere Ringdichtung ständig in Drehrichtung relativ zur Laufbüchse ausgerichtet; des weiteren ist es möglich, zumindest für einen Teil der Ringdichtung zu verhindern, daß dieser aufgrund von Zentrifugalkräften von den Dichtflächen abhebt, und ferner Instabilitäten des Gleitkontaktdruckes der Dichtlippen zu vermeiden. Die Dichtungsvorrichtung sorgt somit für wirksame und voll­ ständige Abdichtung gegenüber Öl aus dem Bereich A (siehe Fig. 5) und Kühlmittel aus dem Bereich B (siehe Fig. 5).

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen bekannten kegeligen Lager­ zapfen;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine herkömmliche Dichtungsanordnung für den Lagerzapfen gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die herkömmliche Dichtungsanordnung gemäß Fig. 2, nachdem sie vom kegeligen Lagerzapfen abgezogen wor­ den ist;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die herkömmliche Dichtungsanordnung während des Aufschiebens auf den kegeligen Lagerzapfen;

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine erfindungsge­ mäße Dichtungsanordnung im Einbauzustand am Lagerzapfen;

Fig. 6 einen Längsschnitt durch die erfindungsge­ mäße Dichtungsanordnung während des Auf­ schiebens auf den kegeligen Lagerzapfen; und

Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine weitere Aus­ führungsform der erfindungsgemäßen Dichtungs­ anordnung im Einbauzustand am Lagerzapfen.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 5 und 6 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung beschrieben. Fig. 5 zeigt diese in korrekter Einbaulage. In die Außenseite einer Walze 1 ist eine Nut 13 geschnitten, in die eine an der Innen­ seite einer Laufbüchse 3 befestigte Feder 14 eingesetzt ist (siehe Fig. 1), so daß sich die Laufbüchse 3 mit der Walze 1 dreht und eine Relativdrehung zwischen der Laufbüchse und der Walze nicht möglich ist. Auf der Laufbüchse 3 sitzt eine Lagerbüchse 6 in der Weise, daß sich die Außenseite der Laufbüchse 3 relativ zur Innenseite der Lagerbüchse 6 drehen kann. Die Außenseite der Lagerbüchse 6 ist an der Innenseite eines Gehäuses 5 befestigt. Zwischen einem Ende der Lagerbüchse 6 und einem als Anschlag dienenden Flansch 7 (siehe Fig. 1) ist ein Spalt 15 ausgebildet, und ein weiterer Spalt 16 ist zwi­ schen dem Flansch 7 und einem Halter bzw. Träger 8 ausgebildet. Die Spal­ te 15 und 16 sollen eine genaue Einstellung von Ring­ dichtungen 51 und 52 ermöglichen. Zwischen dem Gehäuse 5 und einer Wasserdichtung 67 ist ein Deckel 4 angeord­ net, der annähernd T-Profil hat und mittels einer Schraube 34 am Gehäuse 5 befestigt ist. Die innere Ringdichtung 51, die aus elastischem Material besteht und unmittelbar neben der Laufbüchse 3 angeordnet ist, weist einen ersten Körper 55 mit ungefähr rechtwinkeligem Profil auf, an dem zwei Dichtlippen 56 und 57 angeformt sind, die von den Enden der Außenseite des Körpers 55 ausgehen. Im ersten Körper 55 ist ein kegeliges Loch 58 ausgebildet, das in Richtung zur Laufbüchse 3 weiter wird und einen Fixierstift 66 aufnehmen kann. Das kegelige Loch 58 ist mit einer ringförmigen Verstärkungsplatte 59 an seiner offenen, erweiterten Seite versehen. Der kegelige Kopf bzw. Abschnitt des Fixierstiftes 66, der seitlich an der Laufbüchse 3 befestigt ist, ist in das kegelige Loch 58 eingesetzt, damit eine Relativbewegung in Umfangsrichtung zwischen der inneren Ringdichtung 51 und der Laufbüchse 3 verhindert wird.

Die äußere Ringdichtung 52, die ebenfalls aus elasti­ schem Material besteht, ist auf der der Walze 1 zugewandten Seite der inneren Ringdichtung 51 unmittelbar neben dieser angeordnet und weist einen zweiten Körper 60 auf, der einen im wesentlichen rechtwinkeligen Querschnitt hat. Auf der Außenseite des zweiten Körpers 60 ist eine Dichtlippe 61 ange­ formt, und in Axialrichtung geht vom zweiten Körper 60 in Rich­ tung zur Walze 1 ein vorspringender Abschnitt 62 aus, der das Ende der zylindrischen Innenfläche eines inneren Dichtungsrin­ ges 58 abstützt. Vom vorspringenden Abschnitt 62 geht wiederum in Axialrichtung eine äußere Dichtlippe 63 aus. In die mit der inneren Ringdichtung 51 in Berührung stehende Seite der äußeren Ringdichtung 52 ist eine Verbundplatte 64 ein­ gebettet. Ein zweiter Fixierstift 65 ist an seinem einen Ende in den zweiten Körper 60 der äußeren Ring­ dichtung 52 eingebettet und verläuft mit seinem anderen Ende durch die Verbundplatte 64 hindurch in eine Kernbohrung 69, die im ersten Fixierstift 66 ausgebildet ist. Die Länge des in die Kernbohrung 69 eingesetzten Abschnittes des zweiten Fixierstiftes 65 ist ausreichend größer als die Summe der axialen Längen der Spalte 15 und 16 (siehe Fig. 1), so daß der zweite Fixierstift 65 während des Ein­ baus der Dichtungsanordnung eine Relativdrehung zwischen den Ringdichtungen 51 und 52 einerseits und der Laufbüchse 3 andererseits verhindert. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 sind ringförmige Einsätze 70 und 71 aus Schaumgummi mit un­ gefähr dreieckigem Querschnitt zwischen die Dichtlippe 56 der inneren Ringdichtung 51 und die Außenseite des ersten Körpers 55 sowie zwischen die Dichtlippe 61 der äußeren Ringdichtung 52 und den zweiten Körper 60 eingesetzt. Die­ se ringförmigen Einsätze 70 und 71 drücken die Dichtlippen 56 und 61 radial elastisch nach außen und können durch elasti­ sche Gummielemente oder hohle Ringe oder Blattfedern aus ela­ stischem Material ersetzt sein.

Die vorteilhaften Wirkungen der beschriebenen Dichtungsanordnung zeigen sich beim Aufschieben der Baugruppe 2 auf den kegeligen Lagerzapfen der Walze 1. Wenn die Nut 13 und die Feder 14 nicht miteinander ausgerichtet sind, während die Baugruppe 2 auf der Laufbüchse 3 auf den kugeligen Lagerzapfen der Walze 1 geschoben wird, stößt die an der Laufbüchse 3 befestigte Feder 14 gegen die Walze 1, so daß die Laufbüchse 3 nicht weiter vorgeschoben werden kann und nur diejenigen Teile, die fest mit der Lagerbüchse 6 verbunden sind, weiter vorgeschoben werden, und zwar um die axiale Länge der Spalte 15 und 16 in Fig. 1. Dies hat zur Folge, daß sich die Ringdichtungen 51 und 52 von der Laufbüchse 3 entfernen, so daß sich der erste Fixierstift 66 aus dem kegeligen Loch 58 der inneren Ringdichtung 51 löst. Da jedoch zu diesem Zeitpunkt der von der äußeren Ring­ dichtung 52 vorstehende zweite Fixierstift 65 in den ersten Fixierstift 66 eingesetzt bleibt, kann keine Relativdrehung zwischen den Ringdichtungen 51 und 52 einerseits sowie der Laufbüchse 3 andererseits erfolgen. Wenn dann die Laufbüchse 3 gedreht wird, um die Feder 14 mit der Nut 13 auszurichten (siehe Fig. 1), dre­ hen sich demzufolge die Ringdichtungen 51 und 52 zu­ sammen mit der Laufbüchse 3, so daß kein Schlupf zwischen den Ringdichtungen 51 und 52 und der Laufbüchse 3 in Umfangsrich­ tung auftritt. Daher kann dann der erste Fixierstift 66 auf einfache Weise in das kegelige Loch 58 so eingeführt werden, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist.

Der zweite Fixierstift 65 erleichtert nicht nur den Einbau der Ringdichtungen 51 und 52, sondern sichert diese auch am Einbauort und verhindert, daß sie durch Zentrifugalkräfte von den Dicht­ flächen abgehoben werden. Ferner ist es mittels der ringför­ migen Einsätze 70 und 71, die in der in Fig. 7 darge­ stellten Weise angeordnet sind, möglich zu verhindern, daß der Kontaktdruck der an der zylindrischen Innenfläche 32 des Deckels 4 anliegenden Dichtlippen 56 und 61 sinkt.

Claims (3)

1. Dichtungsanordnung für einen Lagerzapfen einer Walze (1), mit einer Laufbüchse (3), die auf der Außenseite des Lagerzapfens angebracht ist, einer Lagerbüchse (6), in der die Laufbüchse drehbar gelagert ist, einem mit der Außenseite der Lagerbüchse (6) verbundenen Gehäuse (5) zur Abstützung der Walze (1), einer kombinierten Ringdichtung (51, 52) aus einer inneren Ringdichtung (51) und einer äußeren Ringdichtung (52), die beide keine Relativdrehung gegeneinander ausführen und auf der Außenseite des Lagerzapfens sitzen, einem Deckel (4), der am Gehäuse (5) befestigt ist und auf einer zylin­ drischen Innenfläche (32) Dichtlippen (56, 57, 61) der kombinierten Ringdichtung (51, 52) gleitend aufnimmt, und einem ersten Fixierstift (66), der von einem Ende der Laufbüchse (3) in Richtung zur inneren Ringdichtung (51) vorsteht und mit dem vorstehenden Ende in ein in der inneren Ringdichtung (51) ausgebildetes Loch (58) hineingeschoben ist und eine Drehung zwischen innerer Ringdichtung (51) und Laufbüchse (3) verhindert, ge­ kennzeichnet durch einen zweiten Fixierstift (65), der mit einem Ende an der äußeren Ringdichtung (52) befestigt ist und mit dem anderen Ende in eine Kern­ bohrung (69) des ersten Fixierstiftes (66) verschiebbar hineinragt, und daß die axiale Länge des zweiten, in den ersten Fixierstift (66) verschiebbar hineinragenden Fixierstiftes (65) größer als das maximal mögliche axiale Spiel zwischen der Laufbüchse (3) und der Lagerbüchse (6) ist, das beim gesamten oder teilweisen Austausch der kombinierten Ringdichtung (51, 52) auftritt.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen der Dichtlippe (56) und einer Außenseite eines Körpers (55) der inneren Ringdichtung (51) sowie zwischen der Dichtlippe (61) und einer Außenseite eines Körpers (60) der äußeren Ring­ dichtung (52) elastische, ringförmige Einsätze (70, 71) angeordnet sind.

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Loch (58) in der inneren Ringdichtung (51) eine Verstärkungsplatte (59) aufweist, in welche der erste Fixierstift (66) hinein­ ragt.