Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung, mit einer Primärdichtungseinheit, die einen ersten Raum gegen einen zweiten Raum abdichtet, und mit einer Staudichtungseinheit, die den zweiten Raum gegen einen Ablaufraum abgrenzt, die derart ausgebildet ist, dass in den zweiten Raum eingebrachte Flüssigkeit über die Staudichtungseinheit in den Ablaufraum abführbar ist.

Eine derartige Dichtungsanordnung ist aus der DE 10 2010 017 620 Al bekannt.

Diese Dichtungsanordnung wird bspw. bei einer Walze, mit einer den arbeitenden Walzenumfang bildenden umlaufenden Hohlwalze, mit einem diese der Länge nach durchgreifenden, ringsum Abstand zum Innenumfang der Hohlwalze belastenden Querhaupt, auf welches an den aus der Hohlwalze hervorragenden Enden über zumindest eine Abstützung äußere Kräfte aufbringbar sind und auf dem sich die Hohlwalze über eine in den Zwischenraum zwischen der Hohlwalze und dem Querhaupt befindliche Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit abstützt, mit einer außerhalb jedes Endes der Hohlwalze angeordneten Lagerglocke, die einen Bereich großen Innendurchmessers und einen zum äußeren Ende der Walze hin axial benachbarten Bereich geringeren Innendurchmessers aufweist, in den sich das Querhaupt hinein erstreckt, wobei die Lagerglocke in dem Bereich verringerten Innendurchmessers das dortige Ende des Querhaupts spielfrei auf einer Stützlänge umgreift und abstützt und wobei die äußeren Kräfte der Abstützung an der Lagerglocke eingreifen, mit einem axialen Ansatz an jedem Ende der Hohlwalze, der im Außendurchmesser gegenüber dem Durchmesser der Hohlwalze verringert ist und mit radialem Spiel axial in die Lagerglocke in deren Bereich großen Innendurchmessers eingreift, wobei an jedem Ende der Hohlwalze im Eingreifbereich zwischen der Außenseite des Ansatzes und der Lagerglocke ein Drehlager angeordnet ist, auf welchem die Hohlwalze gegenüber der Lagerglocke drehbar abgestützt ist, und mit einer am Ende des axialen Ansatzes axial außerhalb des Drehlagers angeordneten Dichtungsanordnung, die einen ersten Raum zwischen dem aus der Hohlwalze vorstehenden Ende des Querhauptes und dem Innenumfang des Ansatzes gegen einen durch das Innere des Bereichs des großen Durchmessers der Lagerglocke gebildeten zweiten Raum abdichtet, der an einen Ablaufraum angrenzt.

Die Erfindung betrifft daher auch eine derartige Walze.

Bei einer Ausführungsform einer derartigen Walze, wie sie aus der DE 36 39 935 Al bekannt ist, ist das Lager, auf welchem die Hohlwalze gegenüber der Lagerglocke abgestützt ist, mittels einer Dichtungsanordnung gegenüber einer Kammer, die die Primärdichtungseinheit umgibt, abgedichtet. Hierdurch soll für die Lagerschmierung ein anderes Medium verwendet werden können, als es als Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit eingesetzt wird.

Zur Kühlung der Primärdichtungseinheit, die sich nicht nur bei einer Beheizung der Walze, sondern auch aufgrund der während des Betriebs der Walze entstehenden Reibleistung aufheizt, ist eine in die Kammer mündende Zuleitung vorgesehen, über welcher der Kammer Stickstoff zugeführt werden kann.

In der Praxis hat sich gezeigt, dass die Primärdichtungseinheit, die regelmäßig aufeinander abgleitende Gleitringe umfasst, bei einer derartigen Walze insbesondere mit wachsender Betriebsdrehzahl der Walze einem erheblichen Verschleiß ausgesetzt sind, was auf hohe, lokale Temperaturen von Bauteilen der Primärdichtungseinheit trotz der Kühlung zurückzuführen ist sowie darauf, dass es trotz der Stickstoffzufuhr zu Vercrackungen von Leckageöl kommt, die zwischen Dichtflächen der Primärdichtungseinheit gelangen und diese beschädigen können. Um den Verschleiß der Drehdichtung insbesondere bei hohen Drehzahlen und Temperaturen des Druck- und Wärmeträgermediums zu reduzieren, ist aus der DE 100 35 804 Al eine Walze bekannt, bei welcher das Lager, auf welchem die Hohlwalze gegenüber der Lagerglocke drehbar abgestützt ist, mit der Druck- und Wärmeflüssigkeit geschmiert wird. Als solche finden dann regelmäßig mineralische Thermalöle Verwendung.

Um eine ausreichende Schmierwirkung durch diese eine sehr niedrige Viskosität insbesondere bei erhöhten Temperaturen von bis zu 250°C aufweisenden Thermalöle, die unter Drucken von bis zu 5 bar stehen, zu erreichen, wird dem Lager über einen zwischen der Zuleitung und dem Abfluss eingeschalteten Kreislauf, in den ggf. Kühleinrichtungen eingeschaltet sein können, Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit zugeführt. Da keine unterschiedlichen Medien als Druck- und Kühlmedium sowie als Schmiermittel für das Lager verwendet werden, wird bei dieser Walze auf eine Abdichtung zwischen dem Lager und der Primärdichtungseinheit, die aufeinander abgleitende Gleitringe umfasst, verzichtet.

Zur Kühlung der Primärdichtungseinheit und zur Vermeidung von Ausbildungen von Vercrackungen wird den Gleitringen von außen Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit zugeführt. Hierdurch ist die äußere Umgebung der Gleitringe stets mit Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit versehen, entstehende Vercrackungen werden abgespült, die Gleitringe werden gekühlt und es wird außen an dem von den Gleitringen gebildeten Dichtspalt eine Ölkehle aus kaltem Öl erzeugt, die weniger als eine aus dem Dichtspalt austretende Leckage zur Reaktion mit Luftsauerstoff neigt. Es hat sich gezeigt, dass trotz der vereinfachten Konstruktion und der damit verbundenen Möglichkeit des Einsetzens ein und desselben Mediums als Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit sowie als Schmiermittel für das Lager eine ausreichende Lebensdauer der Gleitringe der Primärdichtungsanordnung erzielt werden kann.

Als nachteilig hat sich jedoch herausgestellt, dass die Primärdichtungsanordnung aufgrund der Wärmeausdehnung der Hohlwalze und der Durchbiegung derselben und des Querhaupts unter Last, radiale Verlagerungen bis zu +/- 2 mm, angulare Verlagerungen bis zu +/- 2° und axiale Verlagerungen bis zu 10 mm der zueinander abzudichtenden Komponenten (axialer Ansatz und Querhaupt bzw. La- gerglocke) erlauben muss. Dazu ist bei dieser Ausführungsform zwischen der Lagerglocke und den nicht rotierenden Komponenten der Primärdichtungsanordnung ein Balg vorgesehen. In der Praxis hat sich gezeigt, dass aufgrund der hiermit erzielbaren Fertigungsgenauigkeit kein Rollbalg, sondern ein geschweißter Balg eingesetzt werden muss. Das Schweißen dieses Balges ist einerseits sehr anspruchsvoll, andererseits ist die Verbindung der Balgen mit den Anschlussteilen rissgefährdet. Entsprechend aufwendig und auch störanfällig ist die aus der DE 100 35 804 Al bekannte Ausgestaltung der Dichtungsanordnung und der mit dieser versehenen Walze. Darüber hinaus wird die Kühlung der Primärdichtungsanordnung durch Zufuhr von Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit von außen mit zunehmenden Gleitgeschwindigkeiten der Gleitringe ab etwa 7,5 m/s aufgrund der sich entsprechend erhöhenden Fliehkräfte an seine Grenzen stoßen.

Eine weitere Ausgestaltung einer Dichtungsanordnung und einer mit dieser ausgestatteten Walze der in Rede stehenden Art ist aus der DE 10 2009 059 305 Al bekannt.

Bei dieser ist zur Reduzierung des Fertigungsaufwandes der Balg durch ein kostengünstigere und einfacher herzustellende Nebendichtung ersetzt. Diese dichtet nicht rotatorisch, aber aufgrund der während des Betriebs der Walze sich ergebenden Verlagerungen ggf. dynamisch, sodass auch hier Leckagen auftreten und diese Dichtung ebenfalls gefährdet ist, durch Vercrackungen geschädigt zu werden. Um dieser Gefahr entgegenzuwirken, wird nicht nur die wiederum Gleitringe umfassende Primärdichtungseinheit von außen über eine erste Leitung mit einem Strom von Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit beaufschlagt, sondern auch die Nebendichtung über eine zweite Leitung.

Nachteilig ist bei dieser Ausführungsform der Dichtungsanordnung bzw. der Walze, dass der von außen zuzuführende Strom an Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit deutlich erhöht ist. Dies kann zur Folge haben, dass es in Abläufen für diesen Strom und für Leckagestrom an Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit zu unerwünschten Stauungen kommen kann. Darüber hinaus stößt auch diese Ausführungsform bei Gleitgeschwindigkeiten der Gleitringe der Primärdichtungseinheit über 7,5 m/s aufgrund der Fliehkräfte an seine Grenzen. Eine weitere Ausführungsform einer Dichtungsanordnung und einer mit dieser ausgestatteten Walze sind aus der DE 10 2007 013 917 Al bekannt.

Bei dieser Ausführungsform sind die Primärdichtungseinheit und die Sekundärdichtungseinheit durch eine sogenannte Doppelgleitringdichtung ausgebildet. Dabei wirken zwei radial oder axial voneinander beabstandete Gleitringe mit einem oder mehreren Gegengleitringen zusammen. Die beiden Gleitringe bilden zwischen sich den zweiten Raum. Nur einer der beiden Gleitringe, auch „erster Gleitring" genannt, befindet sich im Betrieb der Walze in Kontakt mit heißen Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit. Der zweite Raum zwischen dem ersten und dem entsprechend als zweiter Gleitring bezeichneten anderen Gleitring wird im Betrieb mit gekühlter Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit beaufschlagt. Der zweite Raum wird hier demgemäß auch „Quench" genannt. Hierdurch wird erzielt, dass die den ersten Gleitring überwindende Leckage an heißer Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit nicht in Kontakt mit Luftsauerstoff gelangt, sodass die Bildung von Vercrackungen an diesem ersten Gleitring vermieden wird. Da aufgrund der Zufuhr an gekühlter Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit in den Quench an dem zweiten Gleitring lediglich eine Leckage von Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit entsteht, die eine Temperatur niedriger als die für eine Vercrackung kritischen ca. 80°C aufweist, wird die Entstehung von Vercrackungen auch an dem zweiten Gleitring wirksam vermieden.

Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist jedoch, dass sowohl für den ersten Gleitring als auch für den zweiten Gleitring Zu- und Ableitungen für gekühlte Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit erforderlich sind. Auch sind die Herstellungskosten für eine solche Doppelgleitringdichtung hoch, da die Sekundärdichtungseinheit dieselben Anforderungen an Werkstoff und Fertigungsgenauigkeit stellt wie die Primärdichtungseinheit.

Eine weitere Ausführungsform einer Dichtungsanordnung und einer Walze der in Rede stehenden Art ist aus der DE 10 2010 017 620 Al bekannt. Anstatt der zweiten Gleitringdichtung umfasst diese Dichtungsanordnung und diese Walze als Sekundärdichtungseinheit nun eine Staudichtung. Der zwischen der Primärdichtungseinheit und der Staudichtung gebildete zweite Raum ist wiederum als Quench ausgebildet, in den gekühlte Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit einge- bracht wird, die vollständig über die Staudichtung in den Ablaufraum abführbar ist. Die Staudichtung ist mit anderen Worten so konzipiert, dass sie die in den Quench eingebrachte Flüssigkeit zwar staut, einen Durchtritt vom Quench in den Ablaufraum ab Erreichen eines bestimmten Drucks im Quench jedoch ermöglicht. Die in den Quench eingebrachte Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit dient nicht nur der Kühlung der Bauteile der Primärdichtungseinheit, sondern auch der Herabsetzung der Temperatur eventueller Leckagen, so dass ein Vercracken bei Kontakt mit Sauerstoff beim Überwinden der Staudichtung verhindert wird.

Nachteilig ist, dass analog zu der Ausführungsform gemäß der DE 100 35 804 Al ein Balg erforderlich ist, um den gleitringseitigen Teil der Primärdichtungseinheit gegenüber der Lagerglocke abzudichten, mit anderen Worten, um zu verhindern, dass Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit unter Umgehung des zwischen dem Gleitring und dem Gegenring gebildeten Dichtungsspalt entweichen kann. Ferner ist von Nachteil, dass sich gezeigt hat, dass die Verwirklichung der Staudichtung in der Praxis ebenfalls recht aufwendig ist, damit sie die gewünschten Eigenschaften aufweist, nämlich den Durchtritt der Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit zumindest ab einem vorbestimmbaren Überdruck von dem als Quench ausgebildeten zweiten Raum in dem Ablaufraum. Hierzu sind in der Praxis geeignete Be- Gleitparamater einzuhalten. Ferner sind eine Befederung und eine Verdrehsicherung der Staudichtung erforderlich.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine aus der DE 10 2010 017 620 Al bekannte Dichtungsanordnung und eine diese Dichtungsanordnung aufweisende Walze derart weiterzubilden, dass sie bei gleichbleibender Eignung für den Einsatz von Thermalölen unter einer Temperatur von bis zu 250°C und einem Druck von bis zu 5 bar zur Abstützung der Hohlwalze geeignet ist, und weiterhin das Thermalöl auch zur Lagerschmierung verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Dichtungsanordnung und durch die in Anspruch 19 wiedergegebene Walze gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung umfasst die Primärdichtungseinheit einen Gleitring, der an einem Führungsring geführt ist, der eine erste, vorzugsweise äußere Mantelfläche mit einer Länge aufweist, das die erste Mantelfläche des Führungsrings zumindest über einen Teil ihrer Länge von einer zweiten, vorzugsweise inneren Mantelfläche eines Halterings umgeben ist, der in Richtung der Länge relativ zum Führungsring verschiebbar ist, und dass eine zwischen dem Führungsring und dem Haltering wirkende Nebendichtung vorgesehen ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die erste Mantelfläche des Führungsrings zwei Bereiche mit unterschiedlichen Durchmessern auf, die über einen Absatz voneinander getrennt sind.

Die zweite Mantelfläche des Halterings umfasst dann vorzugsweise einen Radialvorsprung.

Besonders bevorzugt weist die zweite Mantelfläche einen Innendurchmesser auf, der geringfügig größer als der Außendurchmesser des Bereichs kleineren Durchmessers, und der Radialvorsprung einen Innendurchmesser auf, der geringfügig größer als der Außendurchbesser des Bereichs kleinen Durchmessers der Mantelfläche des Führungsrings ist. Unter „geringfügig kleiner bzw. größer" ist eine Größendifferenz zu verstehen, die eine zumindest nahezu reibungsfreie Relativverschiebbarkeit der entsprechenden Bauteile erlaubt.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kein Balg erforderlich ist. Die Erfindung hat erkannt, dass eine etwaige Leckage der zwischen der äußeren Mantelfläche des Führungsrings und der inneren Mantelfläche des Halterings wirkenden Nebendichtung hingenommen werden kann, ohne dass es zu einer Funktionsbeeinträchtigung der Dichtungsanordnung kommt. Die Erfindung stellt daher eine Abkehr von der bisherigen Vorstellung dar, dass entweder eine Spülung des von einem ersten Gleitring gebildeten Dichtspalts mit heißer Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit erforderlich ist oder ein Quench geschaffen und Maßnahmen getroffen werden müssen, die sicherstellen, dass außer durch die Leckage des ersten Dichtspalts kein Übertritt von Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit vom ersten in den zweiten Raum stattfindet. Vorzugsweise ist die Nebendichtung zwischen dem Absatz und dem Radialvor- sprung vorgesehen.

Umfasst - wie bevorzugt - die Nebendichtung eine elastomere Dichtungskomponente, so kann sie besonders kostengünstig bereitgestellt werden.

Die Nebendichtung kann insbesondere eine U-cup Dichtung umfassen, die insbesondere aus einem PTFE Compound-Werkstoff hergestellt sein kann.

Besonders bevorzugt umfasst die Nebendichtung einen Dichtring, bspw. einen 0- Ring. Beispielhaft seien als Materialien Nitrile Butadiene Rubber (NBR), Hydrierter Acrylnitrilbutadien-Kautschuk (HNBR), Fluorkautschuk (FPM), Perfluorkautschuk (FFKM), Tetrafluorethylen-Propylen-Copolymer-Kautschuk (FEPM), Silikon- Kautschuk (VMQ) und Fluor-Silikon-Kautschuk (FVMQ) genannt. Besonders bevorzugt ist ein Dichtring, der einen Perfluorkautschuk (FFKM) aufweist.

Besonders bevorzugt ist eine Ausbildung des Dichtrings als ummantelter Dichtring mit einem Kern und einem Mantel, wobei der Kern Fluorkautschuk (FPM) und/oder Silikon-Kautschuk (VQM) und der Mantel zumindest einen Werkstoff aus der Gruppe Polytetrafluorethylen (PTFE), Fluorethylenpropylen (FEP) und Perfl uoralkoxy (PFA) umfasst. Ein derartiger Dichtring zeichnet sich aufgrund des Kern Werkstoffs durch besonders gute elastische Eigenschaften und aufgrund des Mantelwerkstoffs durch besonders geringe Reibwerte und hohe Verschleißfestigkeit aus.

Die Nebendichtung ist besonders einfach ausbildbar und zuverlässig wirkend, wenn sie - wie bevorzugt - einen Dichtring umfasst, der in einer Ringnut gelagert ist, die in der zweiten Mantelfläche des Halterings oder in der ersten Mantelfläche des Führungsrings vorgesehen ist. Dieser Dichtring wirkt dann mit der ersten Mantelfläche des Führungsrings oder mit der zweiten Mantelfläche des Halterings zusammen.

Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung umfasst vorzugsweise ein Federelement, mittels welchem der Gleitring gegen einen Gegendichtring gedrückt wird. Hierzu ist das Federelement vorzugsweise zwischen dem Haltering und dem Führungsring wirkend angeordnet.

Das Federelement kann hierzu - wie bevorzugt - in einer Aufnahme des Halterings verlagert sein und gegen eine Schulter des Führungsrings wirken.

Die Staudichtungseinheit kann bspw. mindestens einen Kolbenring und/oder Lamellenring (Handelsbezeichnung „Fey-Ring") und/oder Wellendichtring und/oder Spaltring umfassen. Umfasst die Staudichtungseinheit einen Wellendichtring, so ist dieser vorzugsweise so eingebaut, dass ein Überdruck im zweiten Raum gegenüber dem Ablaufraum sich dichtwirkungsreduzierend auswirkt.

Um zu vermeiden, dass sich zwischen dem zweiten Raum und dem Ablaufraum ein unerwünschter Überdruck ausbilden kann, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform ein dem zweiten Raum und dem Ablaufraum verbindender Überlaufkanal vorgesehen.

Des Weiteren kann die Staudichtungseinheit ein Überdruckventil umfassen, welches den zweiten Raum ab einem bestimmten Druck mit dem Ablaufraum verbindet. Dies ist dann von Vorteil, wenn aufgrund der Ausbildung der Staudichtung oder des Vorsehens des Überlaufkanals selbst nicht sichergestellt werden kann, dass zumindest ab einer bestimmten Differenz zwischen dem Druck im zweiten Raum und dem Ablaufraum ein Übertritt von Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit über die Staudichtung erfolgt.

Um die Schmierwirkung der Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit zwischen dem Gleitring und dem Gegenring zu verbessern, können der Gleitring und der Gegenring exzentrisch zueinander angeordnet sein.

Die erfindungsgemäße Walze umfasst eine vorbeschriebene Dichtungsanordnung.

Vorzugsweise sind dann der Haltering drehfest an der Lagerglocke und der Führungsring gegenüber dem Haltering in Richtung der Länge verschiebbar angeordnet, wodurch eine Baugruppe umfassend den Haltering, den Führungsring und den Gleitring im Betrieb der Walze stillstehen. Im Betrieb der Walze rotiert gegenüber dieser Baugruppe dann der an einem der axialen Ansätze der Hohlwalze drehfest angeordnete Gegenring.

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme der beigefügten Zeichnungen weiter verdeutlicht werden. Es zeigen rein schematisch:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch das linke Ende eines Ausführungsbeispiels einer Walze, in der die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung verwendet werden kann;

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung;

Fig. 2a die Primärdichtungseinheit aus Fig. 2 in einer vergrößerten Darstellung;

Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung;

Fig. 4 einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit einem dritten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung;

Fig. 5 einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit einem vierten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung sowie

Fig. 6 einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit einem fünften Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung.

Die in Fig. 1 als Ganzes mit 10 bezeichnete Walze umfasst ein feststehendes Querhaupt 1 in Gestalt eines im Wesentlichen massiven und zylindrischen Trägers, um welchen eine Hohlwalze 2 umläuft, die mit ihrem Innenumfang 3 Abstand von dem Außenumfang 4 des Querhaupts 1 belässt. Der zylindrische Zwischenraum zwischen dem Innenumfang 3 der Hohlwalze 2 und dem Außenumfang 4 des Querhaupts 1 ist in eine auf der Seite des Walzenspalts 7, d. h. auf der Seite einer Gegenwalze 8 gelegene Druckkammer 5 und in eine auf der gegenüberliegenden Seite gelegene Leckkammer 6 unterteilt, und zwar durch am Querhaupt 1 angeordnete, am Innenumfang 3 der Hohlwalze 2 dichtend anliegende Längs- dichtungen 9, die zu beiden Seiten des Querhaupts 1 angeordnet sind und von denen in der Zeichnung nur eine vordere Längsdichtung 9 zu sehen ist. Die Druckkammer 5 und die Leckkammer 6 haben also etwa die Gestalt zylindrischer Halbschalen, und es ist die Druckkammer 5 an beiden Enden durch Endquerdichtungen 11 geschlossen. Die Endquerdichtungen 11 haben in dem Ausführungsbeispiel die Form von Halbringen, die sich über die obere Hälfte des Querhaupts 1 erstrecken und mit ihrem Außenumfang am Innenumfang 3 der Hohlwalze 2 anliegen. Die Endquerrichtungen 11 sind an Führungsstiften 12 geführt, die sich senkrecht zur Achse des Querhaupts 1 in der Wirkebene erstrecken, d. h. in der Ebene, in der die resultierende, der von der Druckflüssigkeit in der Druckkammer 5 ausgeübten Kräfte liegt. Diese Wirkebene fällt in vielen Fällen mit der Verbindungsebene der Achse der Hohlwalze 2 und der Achse der Gegenwalze zusammen.

Die Endquerdichtung 11 hat einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt und liegt mit einer Flanke an einem Ansatz 13 des Querhaupts 1 an, mit der anderen Flanke an der Flanke 14 eines von dem Führungsstift 12 aus dem Querhaupt 1 festgehaltenen Halterings 15.

Die Längsdichtungen 9 auf den beiden Seiten bilden mit den an den beiden Enden der Hohlwalze 2 angebrachten Endquerdichtungen 11 die Druckkammer 5, die über eine isolierte Zuleitung 16, die in einen Einlass 17 an der Oberseite des Querhaupts 1 mündet, mit ggf. beheizter Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit versorgt werden kann. Die Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit, meist ein Thermalöl, strömt in der Längskammer 5 gemäß Fig. 1 nach rechts, tritt nahe dem dortigen Ende der Längskammer 5 durch einen Querkanal in die Leckkammer 6 über und strömt in dieser wieder nach links, um an dem Auslass 18 und einem nicht dargestellten Auslasskanal wieder abgesaugt zu werden.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Leckkammer 6 nach links nicht durch eine Endquerdichtung abgeschlossen, sodass Druckflüssigkeit an dem Auslass 18 vorbei nach links über den Ansatz 13 hinaus übertreten kann. Damit die Hauptmenge an Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit in der Leckkammer 6 verbleit, ist ein Abweisring 19 vorgesehen, der anströmenden Flüssigkeit wieder in die Leckkammer 6 zurücklenkt, wo sie über den Auslass 18 abgeführt wird.

An der Hohlwalze 2 ist stirnseitig ein hülsenartiger Ansatz 20 befestigt, der der Hohlwalze 2 fortsetzt und dessen Außenumfang 23 einen geringeren Durchmesser als der Außendurchmesser der Hohlwalze 2 besitzt. Der Innenumfang 21 des Ansatzes 22 belässt einen geringen Abstand zum Außenumfang 22 des aus der Hohlwalze 2 hervorragenden Endes des Querhauptes 1. Es ist also ein Abstandsraum, nachfolgend als erster Raum 24 bezeichnet, gebildet, in welchen geringfügige Anteile der Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit aus der Leckkammer 6 übertreten können, wenn sie den Abweisring 19 überwunden haben. Eine Wesentliche Strömung kann in dem ersten Raum 24 jedoch nicht stattfinden, weil dieser am in der Zeichnung linken Ende durch eine als Ganzes mit 25 bezeichnete, erfindungsgemäße Dichtungsanordnung begrenzt ist.

Zur Lagerung der Hohlwalze 2 auf dem Querhaupt 1 ist eine Lagerglocke 43 vorgesehen. Sie besitzt einen Bereich 44 größeren Innendurchmessers, der dem Außenumfang 23 des Ansatzes 20 zugewandt ist. Ferner weist die Lagerglocke 43 einen Bereich 45 kleineren Innendurchmessers auf, über welchen sie auf dem Querhaupt 1 gelagert ist.

Zwischen dem Ansatz 20 und der Lagerglocke 43 ist im Bereich 44 ein Drehlager 46 angeordnet, über welches der Ansatz 20 gegenüber dem Querhaupt 1 drehbar gelagert ist. Es versteht sich, dass das in der Zeichnung nicht dargestellte, rechte Ende in entsprechender Weise ausgebildet sein kann.

Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung 25 sind in den Fig. 2 bis 4 dargestellt. Sie umfassen eine Primärdichtungseinheit 26, die den ersten Raum 24 gegen einen zweiten Raum 27 abdichtet sowie eine Staudichtungseinheit 28, die den zweiten Raum 27 gegen einen Ablaufraum 29 abgrenzt. Die Staudichtungseinheit 28 ist derart ausgebildet, dass in den zweiten Raum eingebrachte Flüssigkeit über die Staudichtungseinheit 28 in den Ablaufraum 29 abführbar ist. Die Primärdichtungseinheit 26 umfasst einen Gleitring 30, der an einem Führungsring 31 geführt ist, der eine erste Mantelfläche 32 mit einer Länge L aufweist, die von seiner äußeren Mantelfläche gebildet ist. Ferner umfasst die Primärdichtungseinheit 26 einen Haltering 33. Dieser weist eine zweite, von seiner inneren gebildete Mantelfläche 34 auf, die einen Innendurchmesser des Halterings 33 begrenzt, der geringfügig größer als derjenige Außendurchmesser des Führungsrings 31 ist, der durch die äußere Mantelfläche 32 begrenzt ist. Der Haltering 33 ist somit in Richtung R der Länge L relativ zum Führungsring 31 verschiebbar.

Die Primärdichtungseinheit 26 umfasst weiterhin eine Nebendichtung 35, die zwischen dem Führungsring 31 und dem Haltering 33 wirkt. Sie erlaubt eine Relativverschiebung zwischen dem Haltering 33 und dem Führungsring 31. Hierzu umfasst die Nebendichtung 35 eine Dichtungskomponente in Form eines Dichtrings 58, der in einer Ringnut 59 in der inneren Mantelfläche 34 des Halterings 33 vorgesehen ist, und der gegen die äußere Mantelfläche 32 des Halterings 31 wirkt. Neben dem Gleitring 30, der mit einem an dem Ansatz 20 befestigten Gegenring 36 zusammenwirkt, dient die Nebendichtung 35 der Trennung des ersten Raumes 24 von dem zweiten Raum 27. Der Dichtring 58 der Nebendichtung 35 ist als U-CUP Dichtung aus einem PTFE Compound-Werkstoff ausgebildet.

Um den Gleitring 30 gegen den Gegenring 36 zu drücken und die Dichtwirkung sicherzustellen, ist ein Federelement 37 vorgesehen, welches zwischen dem Haltering 33 und dem Führungsring 31 wirkend angeordnet ist. Hierzu umfasst das Federelement 37 eine Mehrzahl von Druckfedern, die über den Umfang des Halterings 33 verteilte Aufnahmen 38 gelagert sind und gegen eine Schulter 39 des Führungsrings 31 wirken.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung umfasst die Staudichtungseinheit 28 zwei Lamellendichtringe 41, die in einem Flansch 40 gelagert sind, der an dem Ansatz 20 der Hohlwalze 2 angebracht ist. Die Lamellendichtringe 41 wirken radial mit einem Flansch 42 zusammen, der an der Lagerglocke 43 befestigt ist. Um die Druckdifferenz, die sich zwischen dem zweiten Raum 27 und dem Ablaufraum 29 ausbilden kann, zu begrenzen, ist bei dem in Fig. 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung in dem mit der Lagerglocke 43 verbundenen Flansch 42 ein Überdruckventil 52 vorgesehen, welches eine Verbindungsleitung zwischen dem zweiten Raum 27 und dem Ablaufraum 29 freigibt, wenn eine vorgegebene Druckdifferenz überschritten wird.

Während des Betriebs der Walze 10 wird über eine Zuleitung 47 gekühlte Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit in den zweiten Raum 27 geleitet, um so die Bauteile der Primärdichtungseinheit 26, insbesondere Gleitring 30, Gegenring 36 und Nebendichtung 35, und auch eventuelle Leckagen der Primärdichtungseinheit 26 kühlen zu können. Somit wird wirksam vermieden, dass Leckagen, die die Staudichtungseinheit 28 überwinden, bei Kontakt mit Sauerstoff vercracken. Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit, die unter Überwindung der Staudichtungseinheit 28 in den Ablaufraum 29 gelangt, wird zusammen mit Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit, die über einen Zulauf 48 dem Drehlager 46 zugeführt wird, über einen Ablauf 49 abgeführt und - ggf. nach einer Aufbereitung - einem Druck- und Wärmeträgerfl üssigkeits- Kreislauf rückgeführt.

Das in Fig. 3 dargestellte zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung 25 unterscheidet sich lediglich in der Ausbildung der Staudichtungseinheit 28 von dem ersten Ausführungsbeispiel, sodass nachfolgend nur die Unterschiede beschrieben werden sollen.

Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Flansch 40 derart ausgebildet, dass er eine radiale Dichtfläche 50 bildet. Gegen die radiale Dichtfläche 50 wirkt die Dichtfläche 51 eines Spaltrings 53 unter Belassung eines Dichtspalts 55, der einen gewissen Übertritt an Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit von dem zweiten Raum 27 in den Ablaufraum 29 erlaubt. Zu seiner Lagerung ist der Flansch 42 zweiteilig derart ausgebildet, dass die beiden Stirnflächen des Spaltrings seitlich von den beiden Teilen des Flansches 42 teilweise umgeben sind und ein Aufnahmeraum 54 für den Spaltring 53 gebildet ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Spaltring 53 auf seinen gegenüberliegenden Stirnflächen Ringnuten 60, in die Dichtringe 61 eingesetzt sind. Neben der Erzeugung von Dichtwirkungen gegen die Teile des Flansches 42 dienen die Dichtringe 61 auch der Verdrehsicherung des Spaltrings 53 in dem Aufnahmeraum 54. Denkbar ist auch eine Modifizierung dieser Ausführungsform dahingehend, dass auf die Dichtringe 61 verzichtet und eine Leckage auch zwischen den Stirnflächen des Spaltrings 53 und dem Aufnahmeraum 54 hingenommen wird, sofern die gesamte Leckage nicht größer als die Zufuhr an Druck- und Wärmeträgerflüssigkeit in den zweiten Raum 27 ist.

Das in Fig. 4 dargestellte, dritte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung 25 unterscheidet sich von den in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispielen wiederum lediglich in der Ausbildung der Staudichtungseinheit 28. Wiederum seien zwecks Vermeidung von Wiederholungen lediglich die Unterschiede beschrieben.

Die radiale Dichtfläche des Flansches 40 wirkt mit einer Dichtlippe 56 eines Wellendichtrings 57 zusammen, der von dem Flansch 42 gehalten ist. Der Wellendichtring 57 ist derart angeordnet, dass beim Überschreiten eines bestimmten Überdrucks in dem zweiten Raum 27 gegenüber dem Ablaufraum 29 die Dichtlippe 56 von der Dichtfläche 51 abhebt und somit einen zwischen der Dichtlippe 56 und der Dichtfläche 51 gebildeten Dichtspalt 55 freigibt.

Bei den in Fig. 5 und 6 dargestellten vierten und fünften Ausführungsbeispielen einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung 25 umfasst die Primärdichtungseinheit 26 wiederum einen Gleitring 30, der ebenfalls an einem Führungsring 31 geführt ist. Dieser weist eine erste Mantelfläche 32 mit einer Länge L auf, die von seiner äußeren Mantelfläche 32 gebildet ist. Sie weist Bereiche 32a, 32b mit unterschiedlichen Durchmessern auf, die über einen Absatz 32c voneinander getrennt sind.

Ferner umfasst die Primärdichtungseinheit 26 einen Haltering 33. Dieser weist eine zweite Mantelfläche 34 auf, die einen Innendurchmesser 34a des Halterings 33 begrenzt, der geringfügig größer als der Bereich 32b größeren Durchmessers der Mantelfläche 32 des Führungsrings 31 ist.

Von der zweiten Mantelfläche 34 des Halterings 33 erstreckt sich ein Radialvorsprung 33a, der einen Innendurchmesser 34b des Halterings 33 begrenzt, der geringfügig größer als der Bereich 32a kleineren Durchmessers der Mantelfläche 32 des Führungsrings 31 ist. Der Absatz 32c und der Radial vorsprung 33a sind in Richtung der Länge L derart voneinander beabstandet, dass der Haltering 33 in Richtung R der Länge L relativ zum Führungsring unter Belassung eines Abstandes A, dessen Minimalwert mindestens dem zur Aufnahme einer Nebendichtung 35 benötigten Abstand entspricht, verschiebbar ist.

Die Nebendichtung 35 wirkt zwischen dem Führungsring 31 und dem Haltering 33. Sie erlaubt eine Relativverschiebung zwischen dem Haltering 33 und dem Führungsring 31.

Hierzu umfasst die Nebendichtung 35 einen Dichtring 58, der einen Elastomerwerkstoff umfasst. Aufgrund der regelmäßig erforderlichen Temperaturstabilität handelt es sich beispielsweise um einen Perfluorkautschuk (FFKM), der bspw. unter der Marke „Kalrez ®" im Handel erhältlich ist

Es hat sich gezeigt, dass durch einen derartigen Dichtring axiale Oszillationen zwischen dem Führungsring 31 und dem Nebenring 33, wie sie bspw. durch einen Planschlag des rotierenden Gleitrings 30 entstehen, durch elastische Verfassung aufgenommen werden können. Durch einen solchen Planschlag wird ein ständiges Reiben des Gleitrings 30 an derselben Fläche eines Gegengleitrings 36, was zu einer Verschleißerhöhung führen könnte, vermieden. Um den Gleitring 30 gegen den Gleitring 36 zu drücken und die Dichtwirkung sicherzustellen, ist wiederum ein Federelement 37 vorgesehen, welches zwischen dem Haltering 33 und dem Führungsring 31 wirkend angeordnet ist. Hierzu umfasst das Federelement eine Mehrzahl von Druckfedern, die in über den Umfang des Halterings 33 verteilte Aufnahmen 38 gelagert sind und gegen eine Schulter 39 des Führungsrings 31 wirken.

Um dem Verschleiß und einem Altern der Nebendichtung 35 entgegenwirken zu können, sind über dem Umfang verteilt angeordnete, axial und radial gerichtete Bohrungen 65 durch den Haltering 33 geführt, über welche insbesondere gekühltes Öl zugeführt und den Haltering 33 in der Nähe der Nebendichtung 35 kühlen zu können. Die Bohrungen münden in den zweiten Raum 27, so dass das Öl in der Nähe der Nebendichtung 35 in den zweiten Raum 27 entlassen werden kann. Um eine Druckdifferenz, die sich zwischen dem zweiten Raum 27 und dem Ablaufraum 29 ausbilden kann, zumindest zu begrenzen oder gar zu vermeiden, ist bei dem in Fig. 5 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel ein Überlaufkanal 62 in einem Flansch 42 vorgesehen, der an der Lagerglocke 43 befestigt ist. Der Überlaufkanal 62 ist derart angeordnet, dass das Öl an zumindest nahezu dem höchsten Niveau von dem zweiten Raum 27 in den Ablaufraum 29 übertreten kann. Dabei ist der Überlaufraum 62 derart ausgebildet, dass das Übertreten des Öls, je nach dessen temperaturabhängiger Viskosität, zumindest nahezu drosselfrei erfolgt.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten, vierten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung umfasst die Staudichtungseinheit 28 einen Wellendichtring 57, der den zweiten Raum 27 und den Ablaufraum zumindest im Wesentlichen gegeneinander abdichtet. Ein Übertreten von Öl kann somit im Wesentlichen nur über den Überlaufkanal 62 erfolgen.

Es ist jedoch ebenfalls möglich, den Wellenring 57 in einer im Zusammenhang mit dem dritten Ausführungsbeispiel beschriebenen Weise einzubauen, damit beim Überschreiten eines bestimmten Überdrucks Öl auch über eine Leckage des Wellendichtrings vom zweiten Raum 27 in den Ablaufraum 29 übertreten kann. Aufgrund der Leckage wird die Dichtlippe des Wellendichtrings gekühlt und geschmiert, was zu einer Verschleißreduzierung führen kann.

Im Unterschied zu dem in Fig. 5 dargestellten, vierten Ausführungsbeispiel, auf dessen Beschreibung insoweit verwiesen wird, weist das in Fig. 6 dargestellte, fünfte Ausführungsbeispiel anstatt des Überlaufkanals 62 ein Überdruckventil 63 auf, dass beim Übersteigen eines bestimmten Drucks eine fluidische Verbindung zwischen dem zweiten Raum 27 und dem Ablaufraum 29 freigibt. Das Überdruckventil 63 kann auch in dem Überlaufkanal 62 angeordnet sein. Bezuaszeichenliste:

1 Querhaupt

2 Hohlwalze

3 Innenumfang

4 Außenumfang

5 Druckkammer

6 Leckkammer

7 Walzenspalt

8 Gegenwalze

9 Längsdichtungen

10 Walze

11 Endquerdichtungen

12 Führungsstift

13 Ansatz

14 Flanke

15 Haltering

16 Zuleitungen

17 Einlass

18 Auslass

19 Abweisring

20 Ansatz

21 Innenumfang

22 Außenumfang

23 Außenumfang

24 erster Raum

25 Dichtungsanordnung

26 Primärdichtungseinheit

27 zweiter Raum

28 Staudichtungseinheit

29 Ablaufraum

30 Gleitring

31 Führungsring

32 erste Mantelfläche 32a, 32b Bereiche

32c Absatz

33 Haltering

33a Radialvorsprung

34 zweite Mantelfläche

34a Innendurchmesser

35 Nebendichtung

36 Gegenring

37 Federelement

38 Aufnahme

39 Schulter

40 Flansch

41 Lamellendichtring

42 Flansch

43 Lagerglocke

44 Bereich

45 Bereich

46 Drehlager

47 Zuleitung

48 Zulauf

49 Ablauf

50 radiale Dichtfläche

51 Dichtfläche

52 Überdruckventil

53 Spaltring

54 Aufnahmeraum

55 Dichtspalt

56 Dichtlippe

57 Wellendichtring

58 Dichtring

59 Ringnut

60 Ringnuten

61 Dichtringe

62 Überlaufkanal

63 Überdruckventil 65 Bohrungen

A Abstand

L Länge

R Richtung