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Title:
SEALING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/061139
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a sealing device for roller bearings, comprising a journal seal (4), which is arranged upstream on the roller-ball side of the annular seal (8) which is connected in a rigid manner to an annular projection (7) of the bearing housing (5). The sealing lip (18) of the sealing device is applied to the front side (10) of the roller (1) by means of a sealing contact. The aim of the invention is to improve the sealing device in such a manner that the sealing lip of the annular seal is barely impinged upon by cooling means mixed by impurities, making it long lasting and ensuring that no undesired water can penetrate into said outlet. According to the invention, an L-shaped profile (11), in the cross-section, is rigidly connected to the first side (12) thereof by means of the front side (14) of the roller (1), such that the sealing lip (18) is applied to areas of the first side (12); such that the second side (13) of the L-shaped annular profile (11) is sealed to the roller balls at a certain distance from the annular seal (8) and regions of the annular projection (7); and such that the annular projection (7) comprises an outlet groove (9) which is arranged on the outer side and is open towards the outside.

Inventors:
ROEINGH KONRAD (DE)
KELLER KARL (DE)
HUECKER ROLF (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/012782
Publication Date:
July 07, 2005
Filing Date:
November 11, 2004
Export Citation:
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Assignee:
SMS DEMAG AG (DE)
ROEINGH KONRAD (DE)
KELLER KARL (DE)
HUECKER ROLF (DE)
International Classes:
B21B31/07; F16C13/02; F16C33/74; F16J15/34; F16J15/447; (IPC1-7): B21B31/07; F16J15/34; F16J15/447
Foreign References:
US6217219B12001-04-17
DE29620018U11998-01-08
US4679801A1987-07-14
US4910987A1990-03-27
Attorney, Agent or Firm:
Valentin, Ekkehard (Gihske Gross, Hammerstrasse 2 Siegen, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Dichtungsvorrichtung für Walzenlager mit einer Zapfendichtung (4) der wal zenballenseitig eine Ringdichtung (8) vorgeordnet ist, die fest mit einem Ringansatz (7) des Lagergehäuses (5) verbunden ist und deren Dichtungs lippe (18) auf der Stirnseite (10) der Walze (1) mit Dichtungskontakt aufliegt, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Querschnitt Lförmiges Ringprofil (11) mit seinem ersten Schen kel (12) mit der Stirnseite (14) der Walze (1) fest verbunden ist, dass die Dichtungslippe (18) auf Bereichen des ersten Schenkels (12) aufliegt, dass der zweite Schenkel (13) des Lförmigen Ringprofils (11) die Ringdichtung (8) und Bereiche des Ringansatzes (7) mit geringem Abstand umschließt, und zum Walzenballen hin abdichtet und dass der Ringansatz (7) außensei tig und nach außen offen eine Abflussnut (9) aufweist.
2. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schenkel (13) den Ringansatz (7) bis in den Bereich der Ab flussnut (9) abdeckt.
3. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen Ringansatz (7) und dem zweiten Schenkel (13) ca. 0,5 bis 1,5 mm beträgt.
4. Dichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schenkel (13) im Bereich seines freien Endes mindestens eine Abscheiderkante (16) aufweist.
5. Dichtungsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens Bereiche des Lförmigen Ringprofils (11) oberflächenbe handelt und/oder beschichtet sind.
6. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der mit der Dichtungslippe (18) in Kontakt stehende Be reich des ersten Schenkels (12) verfestigt, z. B. rollier ist.
7. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lförmige Ringprofil (11) zumindest bereichsweise plasmanitriert und/oder gezielt oxidiert ist.
8. Dichtungsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stirnseite (10) der Walze (1) und/oder dem ersten Schenkel (12) mindestens ein Schmiermitteldepot (17) zugeordnet ist und dass zwischen dem Schmiermitteldepot (17) und dem Kontaktbereich der Dichtungslippe (18) mit dem ersten Schenkel (12) eine Verbindung besteht.
Description:
Dichtungsvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung für Walzenlager mit einer Zap- fendichtung, der walzenballenseitig eine Ringdichtung vorgeordnet ist, die fest mit einem Ringansatz des Lagergehäuses verbunden ist und deren Dichtlippe auf der Stirnseite der Walze mit Dichtungskontakt aufliegt.

Eine derartige Dichtungsvorrichtung ist z. B. durch die DE 694 10 752 T2 be- kannt geworden. Die hier gezeigte Ringdichtung ist im harten Walzbetrieb stän- dig dem mit Verunreinigungen versetzten Kühlmittel ausgesetzt, wodurch die Dichtungslippe nur eine sehr kurze Lebensdauer aufweist. Hinzu kommt, dass auch die Gegenlauffläche, d. h. die Stirnseite der Walze durch die im Kühlmittel enthaltenen Verunreinigungen überproportional verschlissen wird, so dass auch diese Gegenlaufseite nur eine kurze Lebensdauer aufweist. Weiterhin weisen die Ringdichtungen in ihrem jeweils unteren Bereich Öffnungen auf, die dazu dienen, dass das zwischen Dichtlippe und Gegenlauffläche in den Bereich des dahinter angeordneten Labyrinths gelangte mit Verunreinigungen versetzte Kühlmittel wieder aus dem Labyrinth ablaufen kann. Zumindest im Bereich der oberen Walzen eines Walzgerüsts kann von benachbarten Walzen stammen- des Spritzwasser direkt in diese Öffnung eindringen, so dass die räumlich da- hinter liegende Zapfendichtung über Gebühr mit verschmutztem Kühlmittel be- aufschlag wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsvorrichtung aufzuzei- gen, bei der die Dichtungslippe der Ringdichtung kaum noch vom mit Verunrei- nigungen versetzten Kühlmittel beaufschlagt wird, die eine größere Lebensdau- er aufweist und bei der kein Spritzwasser in Abflussöffnungen eindringen kann.

Der Erfindung liegt zudem die Aufgabe zugrunde, die Lebensdauer der der Ringdichtung zugeordneten Gegenlauffläche zu erhöhen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass ein im Querschnitt L- förmiges Ringprofil mit seinem ersten Schenkel mit der Stirnseite der Walze fest verbunden ist, dass die Dichtungslippe auf Bereichen des ersten Schenkels aufliegt, dass der zweite Schenkel des L-förmigen Ringprofils die Ringdichtung und Bereiche des Ringansatzes mit geringem Abstand umschließt, und zur Walzenballenseite hin abdichtet und dass der Ringansatz außenseitig, und nach außen offen, eine Abflussnut aufweist.

Dadurch, dass die Dichtungslippe auf dem ersten Schenkel des L-förmigen Ringprofils aufliegt, wird ein Verschleiß der Stirnseite der Walze unterbunden.

Der die Ringdichtung und Teile des Ringansatzes übergreifende zweite Schen- kel gewährleistet, dass das mit Verunreinigungen versetzte Kühlmittel nicht di- rekt auf die Ringdichtung auftreffen kann. Durch den geringen Abstand des zweiten Schenkels zum Ringabsatz wird gewährleistet, dass eine Art Labyrinth gebildet wird, durch welches kaum mit Verunreinigungen versetztes Kühlmittel bis zur Ringdichtung gelangen kann. Damit vor dem Eingang des zwischen dem zweiten Schenkel und dem Ringansatz gebildeten Labyrinth kein Stau an mit Verunreinigungen versetztem Kühlmittel entstehen kann, ist hier eine Abfluss- nute vorgesehen, über welche das mit Verunreinigungen versetzte Kühlmittel abfließt, bevor es überhaupt in das Labyrinth gelangen kann.

Von Vorteil ist dabei, wenn der zweite Schenkel den Ringansatz bis zu der Ab- flussnut abdeckt, so dass das mit Verunreinigungen versetzte Kühlmittel unmit- telbar in die Abflussnut gelangt, ohne vorher vor dem Labyrintheingang anzu- stehen. Weiterhin ist von Vorteil, wenn der Abstand zwischen Ringansatz und dem zweiten Schenkel nur ca. 0,5 bis 1,5 mm beträgt. Dieser Abstand gewähr- leistet, dass der von Walzen aufzubringende Offset noch bewerkstelligt werden kann, dass jedoch das Labyrinth möglichst schmal gehalten wird und damit dem ggf. verschmutzten Kühlmittel nur einen möglichst eingeengten schmalen Weg zur Verfügung stellt.

Weist der mit der Walze rotierende zweite Schenkel an seinem Ende mindes- tens eine Abscheiderkante auf, so ist noch besser gewährleistet, dass das mit Verunreinigungen versetzte Kühlmittel vom Schenkel abspritzt und nicht in das Labyrinth sondern in die Abflussnut gelangen kann.

Es hat sich bewährt, dass das L-förmige Ringprofil oberflächenbehandelt z. B. verfestigt und/oder beschichtet ist. Durch ein Rollieren wird einerseits die Ober- fläche bereichsweise gehärtet und andererseits werden der Oberfläche die e- ventuell bei der Herstellung entstandenen Spitzen genommen, so dass der Dichtungslippe eine möglichst glatte Oberfläche entgegensteht. Durch die Här- tung der Oberfläche wird erreicht, dass das L-förmige Ringprofil eine große Le- bensdauer hat.

Wird das L-förmige Ringprofil zusätzlich noch plasmanitriert, so erhält es eine noch größere Härte. Durch ein gezieltes Oxidieren wird erreicht, dass im Ober- flächenbereich des L-förmigen Ringprofils alle freien Bindungen der Moleküle mit 0-Atomen besetzt werden, so dass ein späteres Oxidieren des L-förmigen Ringprofils nicht mehr möglich ist.

Ist dem L-förmigen Ringprofil oder aber der Stirnseite der Walze ein Schmier- mitteldepot zugeordnet, das über geeignete Kanäle stets geringe Mengen an Schmiermittel an die Stelle zwischen der Dichtungslippe der Ringdichtung und dem ersten Schenkel des L-förmigen Profils abzugeben vermag, wird gewähr- leistet, dass sowohl die Dichtlippe als auch das L-förmige Ringprofil eine noch größere Lebensdauer erhält.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die Zeichnung eine Walze 1 mit einem Walzenzapfen 2, auf dem eine Zapfenbuch- se 3 drehfest aufgebracht ist. Die Walzenbuchse 3 hält eine ringförmige Zap- fendichtung 4 in Position. Das feststehende Lagergehäuse 5 trägt die Lager- buchse 6. Am Lagergehäuse 5 ist ein Ringansatz 7 fest angeordnet, der wie- derum eine Ringdichtung 8 drehfest aufnimmt. Der Ringansatz 7 weist eine

Abflussnut 9 auf, in der mit Verunreinigungen versetztes Kühlmittel gesammelt und in den unteren Bereich der ringförmigen Abflussnut fließen kann.

An der Stirnseite 10 der Walze 1 ist ein im Querschnitt L-förmiges Ringprofil 11 mit seinem ersten Schenkel 12 und dem zweiten Schenkel 13 angeordnet. Da- bei ist der erste Schenkel 12 über Schrauben 14 fest mit der Stirnseite 10 ver- bunden. Der zweite Schenkel 13 steht mit geringem Abstand über der Ringdich- tung 8 und einem Teil des Ringansatzes 7, so dass das von der Walze 1 kom- mende, mit Verunreinigungen versetzte Kühlmittel nicht zur Ringdichtung 8 hin gelangen kann, sondern in den Abflussnut 9 geführt wird.

Damit das mit Verunreinigungen versetzte Kühlmittel nicht um den zweiten Schenkel 13 in das hier gebildete Labyrinth 15 gelangen kann, weist der zweite Schenkel 13 eine Abscheiderkante 16 auf, die bei sich drehendem zweiten Schenkel 13 ein noch sichereres Abscheiden des mit Verunreinigungen ver- setzten Kühlmittels gewährleistet.

Im Bereich des ersten Schenkels 12 und der Stirnseite 10 ist ein Schmiermittel- depot 17 vorgesehen, aus dem Schmiermittel zur Anlagefläche der Dichtungs- lippe 18 auf dem ersten Schenkel 12 gelangen kann, um hier eine entspre- chende Schmierwirkung, und damit eine erhöhte Lebensdauer hervorzurufen.

Zwischen der Ringdichtung 8 und der Zapfendichtung 4 sorgt ein weiteres ring- förmiges Profil 19 dafür, dass ein möglichst verwindungsreiches Labyrinth 15' entsteht.

Bezugszeichenübersicht 1. Walze 2. Walzenzapfen 3. Zapfenbuchse 4. Zapfendichtung 5. Lagergehäuse 6. Lagerbuchse 7. Ringansatz 8. Ringdichtung 9. Abflussnut 10. Stirnseite 11. L-förmiges Profil 12. erster Schenkel 13. zweiter Schenkel 14. Schraube 15. Labyrinth 16. Abscheiderkante 17. Schmiermitteidepot 18. Dichtungslippe 19. ringförmiges Profil