DE10033954A1 - Wälzlager - Google Patents

Abstract

Ein abgedichtetes Rollenlager umfasst Innenringe, die in der axialen Richtung geteilt sein können und einen Wandbereich zur Begrenzung eines Teils eines dazwischen liegenden Dichtungsraums aufweisen, Außenringe, die in der axialen Richtung zur Begrenzung eines Lagerraums zusammen mit den Innenringen zwischen den Außenringen und den Innenringen geteilt sein können, Rollenelemente, die in dem Lagerraum vorgesehen sind, Stirnflächen-Dichtungselemente, die an den in der axialen Richtung des Lagerraums entgegengesetzten Enden vorgesehen sind, und ein mittleres Dichtungselement, das in dem Dichtungsraum vorgesehen ist, wobei das mittlere Dichtungselement einen Dichtungskörper, der infolge der Zentrifugalkraft während der Umlaufbewilligung exzentrisch sein kann, und eine Dichtung umfasst, die mit dem Wandbereich zur Begrenzung des Teils des Dichtungsraums während des Anhaltens in Berührung kommt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein abgedichtetes Rollenlager, beispielsweise ein abgedichtetes vier-reihiges Pendelrollenlager, das beispielsweise als ein Walzenzapfenlager in einem Walzwerk bei einer Stahl-Herstellungsanlage verwendet wird, insbesondere ein abgedichtetes Rollenlager, bei dem eine Druckänderung (Unterdruck) in dem Lagerraum vermieden ist, um zu verhindern, dass Fluid, beispielsweise Wasser und Fremdstoffe wie Zunder, in den Lager­ raum eintreten, wodurch verhindert ist, dass die Funktion des Dichtungselements in der Nähe der Stirnflächen des Lagers herabgesetzt wird und das Schmier­ mittel beeinträchtigt wird, Rost im Lager gebildet wird und die Leistung des Lagers absinkt.

Für das Lager, das in einer Umgebung verwendet werden kann, in der ein Fluid, beispielsweise Wasser, auf das Lager spritzen kann, beispielsweise bei dem Walzenzapfenlager eines Walzwerks bei einer Stahl-Herstellungsanlage, wird ein abgedichtetes Rollenlager, das eine dort eingebaute Dichtungseinrichtung besitzt, verwendet, wie in den japanischen Patentveröffentlichungen Toku Ko Sho 60-14933 und Toku Ko Sho 61-12 130 etc. offenbart ist.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel eines abgedichteten Pendelrollenlagers, insbesondere ein vier-reihiges Pendelrollenlager mit einer eingebauten Dichtung. Nebenbei bemerkt zeigt Fig. 6 nur die obere Hälfte des vier-reihigen Pendelrollenlagers im Schnitt mit weggelassener Welle.

Das dargestellte abgedichtete Rollenlager umfasst zwei erste Außenringe 1, einen zweiten Außenring 2, zwei Innenringe 3, eine Anzahl von Rollen 4, die in vier Reihen in dem Lagerraum S zwischen den ersten Außenringen 1 und dem zweiten Außenring 2 einerseits und den Innenringen 3 andererseits angeordnet sind, und einen Käfig in jeder der vier Reihen zur drehbaren Abstützung der Rollen 4, sodass die Innenringe 3 innerhalb der ersten Außenringe 1 und des zweiten Außenrings 2 umlaufen. Dichtungshalter 7 sind an den in der axialen Richtung des Lagers entgegengesetzten Enden angeordnet, um eine elastische Dichtung 8 in der Nähe der ersten Außenringe 1 aufzunehmen. Die elastischen Dichtungen 8 besitzen Lippen 8a, die mit der äußeren Umfangsfläche der Innenringe 3 an den in der axialen Richtung des Lagers entgegengesetzten Enden in Berührung kommen. Folglich wird Schmiermittel innerhalb des Lager­ raums S gehalten, und ist es möglich zu verhindern, dass Fluid, beispielsweise Wasser und Fremdstoffe wie Zunder, von außen in den Lagerraum S eintritt.

Ein Dichtungsraum V ist an dem Bereich ausgebildet, an dem die Innenringe 3 miteinander in Berührung kommen, und in der Nähe der Innendurchmesser- Fläche der Innenringe 3 angeordnet. Der Dichtungsraum V kann in der Nähe der Außendurchmesser-Fläche der Innenringe 3 angeordnet sein.

Ein mittleres Dichtungselement 9 ist innerhalb des Dichtungsraums V eingebaut. Dieses mittlere Dichtungselement 9 dient zur Verhinderung, dass Fluid, bei­ spielsweise Wasser und Fremdstoffe wie Zunder in den Lagerraum S beispiels­ weise während der Montage und der Demontage einer Rolle (nicht dargestellt) eintritt.

Das mittlere Dichtungselement 9, das beispielsweise in Fig. 7(a) dargestellt ist, umfasst ein Kernmetall 9a zur Beibehaltung der Form und ein elastisches Element 9b zum Abdichten in dem Dichtungsraum V. Das mittlere Dichtungs­ element 10, das in Fig. 7(b) dargestellt ist, umfasst einen Dichtungskörper 10a mit einem Basisbereich und einem Schenkelbereich mit im Querschnitt T- förmiger Gestalt und ein elastisches Element 10b, das an der Seite des Innen­ durchmessers des Basisbereichs des Dichtungskörpers 10a vorgesehen ist, wobei die Gestalt des Dichtungsraums unterschiedlich ist, jedoch seine Funktion im Wesentlichen die gleiche wie diejenige von Fig. 7(a) ist.

Es besteht jedoch bei dem abgedichteten Rollenlager des Standes der Technik wie oben beschrieben das Problem, dass es den Eintritt von Wasser etc. bei dem Zustand einer großen Temperaturveränderung nicht ausreichend verhin­ dern kann.

Beispielsweise stützt in dem Fall, bei dem das abgedichtete Wälzlager als Walzenzapfenlager für ein Walzwerk in einer Stahl-Herstellungsanlage verwen­ det wird, das abgedichtete Rollenlager eine Rolle ab, deren Drehzahl (Upm) sich häufig ändert.

Insbesondere werden die Umlaufbewegung mit hoher Drehzahl, die Umlauf­ bewegung mit niedrigem Leerlauf und das Anhalten bei der Walze wiederholt, sodass die Temperaturen in dem Lagerraum S des abgedichteten Rollenlagers sich entsprechend den jeweiligen Zuständen verändert. Entsprechend werden die Ausdehnung und die Zusammenziehung der Luft etc. innerhalb des Lager­ raums wiederholt, und entweicht die Luft in dem Raum, die sich bei einer höheren Temperatur ausgedehnt hat, durch die elastischen Dichtungen 8 an den Stirnflächen des Lagers, und steht dann der Lagerraum S des abgedichteten Rollenlagers bei einer niedrigeren Temperatur unter Unterdruck.

Insbesondere wird in einem Zustand, bei dem Wasser mehr oder weniger innerhalb des Inneren vorhanden ist, bei einer Innentemperatur von 100°C oder höher das Wasser bei der Ausdehnung zu Dampf, und wird bei einem Tempe­ raturabfall ein großer Unterdruck erzeugt.

Der Unterdruck innerhalb des Lagerraums S beschleunigt den Verschleiß der elastischen Dichtungen 8, was die Funktion der elastischen Dichtungen 8 verschlechtert. Entsprechend kann Fluid, beispielsweise Wasser und Fremd­ stoffe wie Zunder, in den Lagerraum S durch die elastischen Dichtungen 8 hindurch eintreten. Folglich können Probleme entstehen, beispielsweise wird das Schmiermittel beeinträchtigt, und tritt Rosten in dem Lager auf, was zu einem vorzeitigen Abfall der Lagerleistung führt.

Die vorliegende Erfindung ist unter Berücksichtigung der oben angegebenen Situation geschaffen worden.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein abgedichtetes Rollenlager zu schaffen, bei dem durch Beseitigung der Druckänderung (des Unterdrucks) innerhalb des Lagerraums Fluid, beispielsweise Wasser und Fremdstoffe wie Zunder, am Eintritt in den Lagerraum gehindert sind, sodass der Funktionsabfall des Dichtungselement in der Nähe der Stirnflächen des Lagers, die Beeinträch­ tigung des Schmiermittels, das Rosten in dem Lager, die Verschlechterung der Lagerleistung verhindert sind.

Nachfolgend wird die Erfindung ausschließlich beispielhaft und weiter ins Detail gehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:

Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht der Struktur einer Hälfte des Rollen­ lagers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2(a) bis 2(d) je eine Schnittansicht zur Darstellung eines Beispiels des engen Dichtungsbereichs des mittleren Dichtungselements;

Fig. 3(a) bis 3(c) je eine Schnittansicht zur Darstellung eines Beispiels des elastischen Dichtungselements für den engen Dichtungsbereich bei Anwendung auf das mittlere Dichtungselement von Fig. 2(c);

Fig. 4(a) bis 4(e) (ausgenommen Fig. 4(c)) je eine Schnittansicht zur Darstellung eines Beispiels des Dichtungskörpers für das mittlere Dichtungselement, und Figur (4c) eine perspektivische Ansicht des Beispiels;

Fig. 5(a) bis 5(d) je eine Schnittansicht zur Darstellung eines Beispiels des mittleren Dichtungselements;

Fig. 6 eine Schnittansicht zur Darstellung der Struktur einer Hälfte des herkömmlichen abgedichteten Rollenlagers; und

Fig. 7(a) und 7(b) je eine Schnittansicht eines Beispiels des herkömmlichen mittleren Dichtungselements.

Zur Lösung der oben angegebenen Aufgabe umfasst das abgedichtete Rollen­ lager der vorliegenden Erfindung grundsätzlich Außenringe, Innenringe, dies derart, dass ein Dichtungsraum teilweise durch einen Innenwandbereich der Innenringe begrenzt bzw. gebildet ist, Rollen, die in dem Lagerraum zwischen den Außenringen und den Innenringen angeordnet sind, um die Innenringe und die Außenringe mit Bezug zueinander umlaufen zu lassen, Stirnflächen-Dich­ tungselemente, die an den beiden Enden in der axialen Richtung des Lager­ raums angeordnet sind, und ein mittleres Dichtungselement, das in dem Dich­ tungsraum angeordnet ist, um den Lagerraum abzudichten.

Das abgedichtete Rollenlager der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekenn­ zeichnet, dass das mittlere Dichtungselement einen Dichtungskörper mit einer Exzentrizität, dass er infolge der Zentrifugalkraft während der Umlaufbewegung exzentrisch wird, und einen engen Dichtungsbereich umfasst, der eng bzw. dicht mit dem Randbereich in Berührung steht, der teilweise den Dichtungsraum begrenzt bzw. bildet, wenn es angehalten wird.

Auf diese Weise wird gemäß der vorliegenden Erfindung der Dichtungskörper des mittleren Dichtungselements infolge der Zentrifugalkraft bei der Umlauf­ bewegung der drehbaren Welle exzentrisch, wird der enge Dichtungsbereich von dem Innenwandbereich getrennt, der teilweise den Dichtungsraum begrenzt, um die Dichtungsfunktion herabzusetzen. Als eine Folge ist der Lagerraum gegen­ über der Umgebungsluft offen, um einen Unterdruck in dem Lagerraum zu vermeiden. Folglich ist verhindert, dass Fluid, beispielsweise Wasser und Fremdstoffe wie Zunder, in den Lagerraum eintritt, sodass die Verschlechterung der Funktion des Dichtungselements in der Nähe der Stirnflächen des Lagers, die Beeinträchtigung des Schmiermittels, das Rosten in dem Lager und der Abfall der Lagerleistung verhindert sind.

Wenn die drehbare Welle angehalten wird, kommt der enge Dichtungsbereich des mittleren Dichtungselements in enge bzw. dichte Berührung mit dem Wandbereich, der teilweise den Dichtungsraum begrenzt, und daher ist verhin­ dert, dass beispielsweise bei der Montage und Demontage der Walze Fluid, beispielsweise Wasser und Fremdstoffe wie Zunder, in den Lagerraum eintritt.

Nachfolgend werden einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines vier-reihigen Pendelrollenlagers mit Dichtun­ gen als eine Ausführungsform des abgedichteten Rollenlagers gemäß der vorliegenden Erfindung. Nebenbei bemerkt zeigt Fig. 1 nur die obere Hälfte des vier-reihigen Pendelrollenlagers in vertikalem Schnitt.

Das vier-reihige Pendelrollenlager mit Dichtungen gemäß Darstellung in Fig. 1, nachfolgend als abgedichtetes Rollenlager bezeichnet, umfasst zwei erste Außenringe 11, einen zweiten Außenring 12, zwei Innenringe 13, eine Anzahl von verjüngten Rollen bzw. Pendelrollen 14 in vier Reihen, die zwischen einer­ seits den ersten Außenringen 11 und dem zweiten Außenring 12 und anderer­ seits den Innenringen 13 angeordnet sind, und Käfige 15 zur drehbaren Lage­ rung der Pendelrollen 14. Die ersten Außenringe 11 und der zweite Außenring 12 und die beiden Innenringe können in axialer Richtung voneinander getrennt sein. Außenring-Abstandshalter 16 sind zwischen dem zweiten Außenring 12 und den ersten Außenringen 11 vorgesehen. Ein Dichtungshalter 17 ist an jedem Ende des Lagers in der Nähe der Außenringe 11 vorgesehen. Und ein Stirn­ flächen-Abdichtungselement 18 ist durch mittels der Dichtungshalter 17 abge­ stützt.

Die ersten Außenringe 11 sind solche einer einzelnen Reihe und an den axial entgegengesetzten Enden des Lagers angeordnet, und der zweite Außenring 12 ist ein solcher einer doppelten Reihe und zwischen den ersten Außenringen 11 angeordnet, wodurch eine Außenring-Einheit gebildet ist. Der zweite Außenring 12 besitzt die Gestalt von zwei Außenringen einer einzelnen Reihe, die mitein­ ander verbunden sind. Verjüngte bzw. Pendelflächen 11a, 12a sind an der inneren Umfangsseite der ersten Außenringe 11 und des zweiten Außenring 12 ausgebildet.

Die Innenringe 13 sind paarweise in der axialen Richtung nebeneinander angeordnet, wodurch eine Innenring-Einheit gebildet ist. Die äußere Umfangs­ seite der Innenringe 13 entspricht den Pendelflächen 11a, 12a der ersten Außenringe 11 und des zweiten Außenrings 12, um den Lagerraum S zu bilden bzw. zu begrenzen, der von den Pendelflächen 11a, 12a, umgeben ist.

Eine Walzenwelle 19 (mit strichpunktierten Linien dargestellt) ist in die Innen­ ringe 13 lose eingesetzt. Insbesondere sind die inneren Umfangsflächen der Innenringe 13 an der äußeren Umfangsfläche der Walzenwelle 19 mit einem kleinen Spiel angesetzt.

Die axial entgegengesetzten Enden der Innenring-Einheit sind mit einem Verlängerungsbereich ausgebildet, der sich weiter als diejenigen der Außenring- Einheit erstreckt. Der Verlängerungsbereich ist mit einer Lippengleitfläche 13a ausgebildet, mit der die Lippe 18a des Stirnflächen-Dichtungselements 18 in Berührung kommt.

Die Pendelrollen 14, die Wälzelemente sind, sind in dem Lagerraum S ange­ ordnet, um mit den äußeren Umfangsflächen der Innenringe 13 und mit den Pendelflächen 11a, 12a der ersten Außenringe 11 und des zweiten Außenrings 12 in Berührung zu kommen. Die Pendelflächen 14 werden in einer vor­ bestimmten Richtung in Umlauf versetzt, wenn die Innenringe 13 entsprechend der Umlaufbewegung der Welle der Walze 19 in Umlauf stehen, wodurch die Innenringe 13 mit Bezug auf die ersten Außenringe 11 und den zweiten Außen­ ring 12 leicht gedreht werden.

Die Käfige 15 sind in einer ringförmigen Gestalt ausgebildet, und vier Käfige sind in dem Lagerraum S wie dargestellt angeordnet. Somit ist eine gewisse Anzahl von Pendelrollen 14 in der Umfangsrichtung in jedem der Käfige 15 drehbar abgestützt bzw. gelagert.

Die Außenring-Abstandshalter 16 sind in einer ringförmigen Gestalt ausgebildet und zwischen dem doppelreihigen zweiten Außenring 12 und dem einreihigen ersten Außenring 11 an der Seite des Spitzenendes (linker Teil in Fig. 1) bzw. zwischen dem doppelreihigen zweiten Außenring 12 und dem einreihigen ersten Außenring 11 an der Seite des Basisendes (rechter Teil in Fig. 1) eingesetzt.

Die Dichtungshalter 17 sind an dem Bereich des Spitzenendes (linker Teil in Fig. 1) des ersten Außenrings 11 an der Seite des Spitzenendes und an dem Bereich des Basisendes (rechter Teil in Fig. 1) des Außenrings 11 an der Seite des Basisendes vorgesehen, und ein Stirnflächen-Dichtungselement 18 ist an der inneren Umfangsseite der Dichtungshalters 17 gehalten.

Die Stirnflächen-Dichtungselemente 18 sind an der inneren Umfangsseite der Dichtungshalter 17 gehalten und besitzen Lippen 18a, um mit den Lippengleit­ flächen 13a der Innenringe 13 in Berührung zu kommen, wodurch der Lager­ raum S des abgedichteten Rollenlagers abgedichtet ist.

Ferner ist ein Dichtungsraum V an der Seite der Innendurchmesser-Fläche der Innenringe 13 zwischen dem Paar der Innenringe 13 ausgebildet und durch einen Wandbereich des Innenrings 13 und einen Teil der Welle der Walze 19 begrenzt (Fig. 1). Nebenbei bemerkt kann der Dichtungsraum V an der Seite der Außendurchmesser-Fläche der Innenringe 13 ausgebildet sein.

Bei dieser Ausführungsform ist ein mittleres Dichtungselement 20 (in Fig. 1 nicht dargestellt) innerhalb des Dichtungsraums V vorgesehen. Das mittlere Dich­ tungselement 20 umfasst einen Dichtungskörper 20, der eine Exzentrizität besitzt und der insbesondere infolge der Zentrifugalkraft während der Umlauf­ bewegung der Walze 19 exzentrisch wird, und einen engen Dichtungsbereich 40, der mit dem Randbereich in dichter Berührung steht zur teilweisen Begren­ zung des Dichtungsraums V, wenn die Walze 19 angehalten ist.

Weil der Dichtungskörper 30 des mittleren Dichtungselements 20 infolge der Zentrifugalkraft während der Umlaufbewegung der Walze 19 wie oben ange­ geben exzentrisch wird, kann der enge Dichtungsbereich 40 keinen Beitrag dazu leisten, ein Zusammentreffen an einem Bereich des Umfangs mit Bezug auf den Wandbereich, der den Dichtungsraum V teilweise begrenzt, aufrechtzuerhalten, und ist er an demjenigen Bereich von dem Wandbereich getrennt, um die Dichtungsfunktion zu beeinträchtigen. Als eine Folge ist der Lagerraum S zur Umgebungsluft hin offen, um dadurch zu verhindern, dass das Innere des Lagerraums S unter Unterdruck gesetzt wird. Entsprechend ist verhindert, dass Fluid, wie beispielsweise Wasser und Fremdstoffe wie Zunder, in den Lagerraum S eintritt, und sind der Funktionsabfall der Stirnflächen-Dichtungselemente 18, die Beeinträchtigung des Schmiermittels, das Rosten des Lagers und die Herabsetzung der Lagerleistung verhindert.

Ferner werden während des Stillstands der Walze 19, weil keine Zentrifugalkraft an dem engen Dichtungsbereich 40 des mittleren Dichtungselements 20 ausge­ übt wird, die enge Berührung mit dem Wandbereich, der teilweise den Dich­ tungsraum V begrenzt, und daher die Dichtungsfunktion wiederhergestellt. Entsprechend ist verhindert, dass Fluid, wie beispielsweise Wasser und Fremd­ stoffe wie Zunder, in den Lagerraum S beispielsweise während der Montage und der Demontage der Walze 19 eintritt.

Fig. 2(a) bis Fig. 2(d) sind Schnittansichten zur Darstellung eines Beispiels des engen Dichtungsbereichs 40 des mittleren Dichtungselements 20.

Gemäß Fig. 2(a) bis Fig. 2(d) ist der enge Dichtungsbereich 40 mittels eines ringförmigen elastischen Dichtungselements beispielsweise aus Gummi aus­ gebildet. Solange die elastische Dichtung eine inhärente Dichtungsleistung und die benötigte Steifigkeit besitzt, kann sie jede beliebige Gestalt beispielsweise diejenige eines O-Rings, eines D-Rings aufweisen, der aus elastischen oder Kunststoffmaterialien hergestellt ist.

In Fig. 2(a) ist der Dichtungsraum V an der Seite der Innendurchmesser-Fläche des Paares der Innenringe 13 ausgebildet, und ist der enge Dichtungsbereich 40 durch ringförmige elastische Dichtungselemente beispielsweise aus Gummi ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform ist der Dichtungskörper 30 innerhalb eines ausgesparten Bereichs vorgesehen, der an der Seite der Innendurch­ messer-Fläche der Bereiche der Berührungsfläche ausgebildet ist, durch die das Paar der Innenringe 13 miteinander in Berührung kommt, und ist der Dichtungs­ körper 30 mit ausgesparten Bereichen 41 an seiner radial äußeren Seite aus­ gebildet, und ist ein elastisches Element in den ausgesparten Bereichen 41 angeordnet, um mit dem Wandbereich, der einen Teil des Dichtungsraums V begrenzt, eng in Berührung zu stehen.

In Fig. 2(b) ist der Dichtungsraum V in einer unterschiedlichen Gestalt gegen­ über derjenigen von Fig. 2(a) und mit im Wesentlichen der gleichen Funktion wie derjenigen von Fig. 2(a) an der anderen Seite der Außendurchmesser-Fläche des Paares der Innenringe 13 ausgebildet, und ist der enge Dichtungsbereich 40 durch ringförmige elastische Dichtungselemente beispielsweise aus Gummi ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform ist der Dichtungskörper 30 zwischen dem Paar der Innenringe 13 vorgesehen und mit einem Basisbereich und einem Schenkelbereich mit T-förmigem Querschnitt ausgebildet. Ausgesparte Bereiche 42 sind in der Nähe der Innenringe 13 an der radial inneren Seite des Basis­ bereichs des Dichtungskörpers 30 ausgebildet, und ein elastisches Element ist in den ausgesparten Bereichen 42 angeordnet.

In Fig. 2(c) ist ähnlich zu Fig. 2(b) der Dichtungsraum V an der Seite der Außen­ durchmesser-Fläche des Paars der Innenringe 13 ausgebildet, und ist der enge Dichtungsbereich 40 mittels ringförmiger, elastischer Dichtungselemente beispielsweise aus Gummi ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform ist der Dichtungskörper 30 mit einem ausgesparten Bereich ausgestattet, der an der Seite der Außendurchmesser-Fläche des Paars der Innenringe 13 ausgebildet ist, und mit ausgesparten Bereichen 43 an der radial inneren Seite des Dich­ tungskörpers 30 ausgebildet, und ist ein elastisches Element in den jeweiligen ausgesparten Bereichen angeordnet.

In Fig. 2(d) ist ähnlich zu Fig. 2(b) der Dichtungsraum V an der Seite der Außen­ durchmesser-Fläche des Paars der Innenringe 13 ausgebildet, und ist der enge Dichtungsbereich 40 mittels ringförmiger, elastischer Dichtungselemente beispielsweise aus Gummi ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform ist der Dichtungskörper 30 zwischen dem Paar der Innenringe 13 vorgesehen und mit einem Basisbereich und einem Schenkelbereich mit einem T-förmigen Quer­ schnitt ausgebildet. Ausgesparte Bereiche 44 sind an der radial inneren Seite des Basisbereichs ausgebildet, und ein elastisches Element ist in den jeweiligen ausgesparten Bereichen angeordnet.

Fig. 3(a) bis Fig. 3(c) sind Schnittansichten zur Darstellung eines Beispiels des elastischen Dichtungselements zur Verwendung bei dem engen Dichtungs­ bereich 40, der bei der mittleren Dichtungsstruktur, wie in Fig. 2(c) dargestellt ist, Anwendung findet, obwohl die Beziehung der Teile mit der Oberseite nach unten dargestellt ist. Nebenbei bemerkt können diese Beispiele des elastischen Dichtungselements bei einer anderen mittleren Dichtungsstruktur von Fig. 2(a) bis Fig. 2(d) Anwendung finden.

In Fig. 3(a) ist der elastische Dichtungsbereich für das enge Dichtungselement 40 als ein O-Ring hergestellt aus Gummi etc. ausgebildet. In Fig. 3(b) ist der elastische Dichtungsbereich für das enge Dichtungselement 40 als ein D-Ring hergestellt aus Gummi etc. ausgebildet. In Fig. 3(c) ist der elastische Dichtungs­ bereich für das enge Dichtungselement 40 als ein elastisches Element mit einer flexiblen Lippe 45 ausgebildet.

Fig. 4(a) bis Fig. 4(e) (ausgenommene Fig. 4(c)) sind Schnittansichten zur Darstellung eines Beispiels des Dichtungskörpers 30 für das mittlere Dichtungs­ element 20, und Fig. 4(c) ist eine perspektivische Ansicht.

In Fig. 4(a) ist der Dichtungskörper 30 in der Dicke seines Materials derart ungleichmäßig ausgebildet, dass ein Bereich des Dichtungskörpers 30 in der Umfangsrichtung dicker als der übrige Bereich ist, und somit mit einer Exzen­ trizität ausgestattet.

In Fig. 4(b) ist mit der Dichtungskörper 30 derart ausgebildet, dass ein Bereich des Dichtungskörpers 30 in der Umfangsrichtung mit Löchern 31 ausgebildet ist, und somit mit einer Exzentrizität ausgestattet.

In Fig. 4(c) ist der Dichtungskörper 30 derart ausgebildet, dass ein Bereich des Dichtungskörpers 30 in der Umfangsrichtung mit Gewichten 32, beispielsweise aus Metall etc., ausgestattet, die daran eingebracht sind, und somit mit einer Exzentrizität ausgestattet.

In Fig. 4(d) ist der Dichtungskörper 30 derart ausgebildet, dass ein Bereich des Dichtungskörpers 30 in der Umfangsrichtung mit Nuten 33 ausgebildet ist, und somit mit einer Exzentrizität ausgestattet.

In Fig. 4(e) ist der Dichtungskörper 30 derart ausgebildet, dass ein Bereich des Dichtungskörpers 30 in der Umfangsrichtung mit Gewichten 34 beispielsweise aus Metall etc. ausgestattet, das dort eingebettet ist, und somit mit einer Exzen­ trizität ausgestattet.

Nebenbei bemerkt wird die Größe der Exzentrizität des Dichtungskörpers 30 auf irgendeinen Wert eingestellt, indem in die Materialdicke, die Löcher, die Gewichte etc. oder die Steifigkeit des elastischen Dichtungselements eingestellt werden.

Fig. 5(a) bis Fig. 5(d) sind Schnittansichten zur Darstellung eines Beispiels des mittleren Dichtungselements 20.

In Fig. 5(a) ist der Dichtungsraum V an der Seite der Innendurchmesser-Fläche des Paares der Innenringe 13 ausgebildet, und ist der Dichtungskörper 30 innerhalb des Dichtungsraums V an der Seite der Innendurchmesser-Fläche der Bereiche der Berührungsfläche vorgesehen, durch die hindurch das Paar der Innenringe 13 miteinander in Berührung kommt, und mit einem Basisbereich und einem Schenkelbereich mit einem T-förmigen Querschnitt ausgebildet, damit das Schwenkzentrum 36 des Schenkelbereichs mit der Innendurchmesser-Fläche der Innenringe 13 an den Bereichen der Berührungsfläche in Berührung steht. Das Gewicht 35, beispielsweise ein Metall für die Exzentrizität, ist in dem Basisbereich in der Axialrichtung, nicht jedoch in der Umfangsrichtung verscho­ ben vorgesehen. Die in Fig. 5(a) dargestellte Walze ist angehalten, und der Basisbereich des Dichtungskörpers 30 ist mit einem oberen bzw. Spitzenende für den engen Dichtungsbereich 40 an seinen beiden Enden derart ausgebildet, dass der enge Dichtungsbereich 40 in enge Berührung mit dem Wandbereich zur Begrenzung eines Teils des Dichtungsraums V kommt. Andererseits wird, während die Walze umläuft, wie in Fig. 5(b) dargestellt ist, der Dichtungskörper 30 infolge der an dem Gewicht 35 ausgeübten Zentrifugalkraft exzentrisch, sodass jedes Spitzenende für den engen Dichtungsbereich von dem Wand­ bereich zur Begrenzung eines Teils des Dichtungsraums V getrennt ist, um die Dichtungsfunktion herabzusetzen, wodurch verhindert ist, dass ein Unterdruck in dem Lagerraum S erzeugt wird.

In Fig. 5(c) ist in der Dichtungsraum V an der Seite der Innendurchmesser- Fläche des Paares der Innenringe 13 ausgebildet, und ist der Dichtungskörper 30 mit dem Dichtungsraum V an der Seite der Innendurchmesser-Fläche der Bereiche der Berührungsflächen ausgestattet, durch die hindurch das Paar der Innenringe 13 miteinander in Berührung kommt, und mit einem Basisbereich und einem Schenkelbereich mit einem T-förmigen Querschnitt ausgebildet, damit das Schwenkzentrum 36 des Schenkelbereichs mit der Innendurchmesser-Fläche eines der Innenringe 13 in Berührung steht (des rechten Innenring in Fig. 5(c)). Das Schwenkzentrum 36 für die Exzentrizität ist in der axialen Richtung, nicht jedoch in der Umfangsrichtung verschoben vorgesehen.

In Fig. 5(d) ist im Gegensatz im Hinblick auf Fig. 5(a) der Dichtungsraum V an der Seite der Außendurchmesser-Fläche des Paars der Innenringe 13 ausge­ bildet, und ist der Dichtungskörper 30 innerhalb des Dichtungsraums V an der Seite der Außendurchmesser-Fläche der Bereiche der Berührungsfläche vorgesehen, durch die hindurch das Paar der Innenringe 13 miteinander in Berührung kommt, und mit einem Basisbereich und einem Schenkelbereich mit einem T-förmigen Querschnitt ausgebildet, damit das Schwenkzentrum 36 des Schenkelbereichs mit der Innendurchmesser-Fläche der Innenringe 13 an den Bereichen der Berührungsfläche in Berührung steht. Das Gewicht 36, beispiels­ weise ein Metall für die Exzentrizität, ist an der radial äußeren Seite des Basis­ bereichs des Dichtungskörpers 30 in der Axialrichtung verschoben angeordnet (linker Teil in Fig. 5(d)). Der enge Dichtungsbereich 40 besitzt entgegengesetzte Spitzenenden des Basisbereichs des Dichtungskörpers 30.

Bei dem abgedichteten vier-reihigen Pendelrollenlager zur Verwendung bei dem Walzenzapfenlager eines Walzwerks bei der Stahl-Herstellungsanlage wird das Lager in der Walze eingebaut, während die Walze umläuft, und kommt daher selten ein Fluid, beispielsweise Wasser oder Fremdstoffe wie Zunder, von dem mittleren Dichtungsbereich aus. Entsprechend werden sogar dann, wenn die Dichtungsfunktion während der Umlaufbewegung beeinträchtigt ist, wie bei der vorliegenden Ausführungsform, keine besonderen Probleme verursacht. Ande­ rerseits wird die Walze häufig von dem Lager für einen Walzen-Schleifvorgang etc. entfernt, bei dem die Innendurchmesser-Fläche des Innenrings freigelegt wird. In Hinblick hierauf verhindert bei der vorliegenden Ausführungsform der enge Dichtungsbereich des mittleren Dichtungselements, dass Fluid, beispiels­ weise Wasser und Fremdstoffe wie Zunder, dort eintritt. Entsprechend ist die vorliegende Ausführungsform unter dem Gesichtspunkt der umweltbewussten Verwendung außergewöhnlich vorteilhaft.

Die vorliegende Erfindung kann in zahlreichen Formen modifiziert werden, und soll nicht auf die oben angegebenen Beispiele beschränkt sein.

Wie oben erläutert worden ist, wird gemäß der vorliegenden Erfindung während der Umlaufbewegung der drehbaren Welle der Dichtungskörper des mittleren Dichtungselements infolge der dort herrschenden Zentrifugalkraft exzentrisch, sodass der enge Dichtungsbereich von dem Wandbereich, der einen Teil des Dichtungsraums bildet, getrennt ist, um die Dichtungsfunktion herabzusetzen.

Als eine Folge ist der Dichtungsraum zu der Umgebungsluft hin offen, um die Erzeugung eines Unterdrucks in dem Lagerraum zu verhindern. Folglich ist das Eintreten eines Fluids, beispielsweise von Wasser und Fremdstoffe wie Zunder, in dem Lagerraum verhindert, sodass eine Herabsetzung der Funktion des Dichtungselements in der Nähe der Stirnflächen, eine Beeinträchtigung der Schmiermittels, ein Rosten, ein Abfall der Lagerleistung verhindert sind.

Wenn die drehbare Welle angehalten wird, kommt der enge Dichtungsbereich des mittleren Dichtungselements in enge Berührung mit dem Wandbereich, der einen Teü des Dichtungsraums begrenzt, und daher ist verhindert, dass beispielsweise bei der Montage und der Demontage der Walze Fluid, beispiels­ weise Wasser und Fremdstoffe wie Zunder, in den Lagerraum eintritt.

Claims (18)

1. Abgedichtetes Rollenlager, das Innenringe (13), die in der axialen Richtung geteilt sein können und einen Wandbereich zur Begrenzung eines Teils eines dazwischen liegenden Dichtungsraums (V) aufweisen, Außenringe (11, 12), die in der axialen Richtung zur Zusammenarbeit mit den Innenringen (13) zur Begren­ zung eines Lagerraum (S) zwischen den Außenringen (11, 12) und den Innen­ ringen (13) geteilt sein können, Rollenelemente (14), die in dem Lagerraum (S) vorgesehen sind, Stirnflächen-Dichtungselemente (18), die an den in der axialen Richtung des Lagerraums (S) entgegengesetzten Enden vorgesehen sind, und ein mittleres Dichtungselement (20), das in dem Dichtungsraum (V) vorgesehen ist, umfasst und wobei das mittlere Dichtungselement (20) einen Dichtungs­ körper (30), der infolge der Zentrifugalkraft während der Umlaufbewegung exzentrisch sein kann, und eine Dichtung (40) umfasst, die mit dem Wand­ bereich zur Begrenzung eines Teils des Dichtungsraums (V) während des Anhaltens in Berührung kommt.

2. Abgedichtetes Rollenlager nach Anspruch 1, wobei die Innenringe (13) paarweise eine Berührungsfläche aufweisen, über die die Innenringe (13) miteinander in Berührung stehen, der Dichtungsraum (V) an der Seite der Innendurchmesser-Fläche der Innenringe (13) ausgebildet ist, ein ausgesparter Bereich in der Nähe der Berührungsflächen an der Seite der Innendurchmesser- Fläche der Innenringe (13) ausgebildet ist und der Dichtungskörper (30) in dem ausgesparten Bereich vorgesehen ist.

3. Abgedichtetes Rollenlager nach Anspruch 2, wobei ein ausgesparter Bereich an der radial äußeren Seite des Dichtungskörpers (30) ausgebildet ist und die Dichtung (41) in dem ausgesparten Bereich (30) vorgesehen ist.

4. Abgedichtetes Rollenlager nach Anspruch 1, wobei der Dichtungsraum auf der Seite der Außendurchmesser-Fläche des Paars der Innenringe (13) aus­ gebildet ist, der Dichtungskörper (30) zwischen den Innenringen (13) vorgesehen und mit einem Basisbereich und einem Schenkelbereich mit einem T-förmigen Querschnitt ausgebildet ist, ein ausgesparter Bereich an den Innenringen (13) in der Nähe eines radial inneren Bereichs des Basisbereichs des Dichtungskörpers (30) ausgebildet ist und die Dichtung (44) in dem ausgesparten Bereich vor­ gesehen ist.

5. Abgedichtetes Rollenlager nach Anspruch 1, wobei die Innenringe (13) paarweise eine Berührungsfläche aufweisen, über die die Innenringe (13) miteinander in Berührung stehen, der Dichtungsraum (V) an der Seite der Außendurchmesser-Fläche der Innenringe (13) ausgebildet ist und der Dich­ tungskörper (30) in dem Dichtungsraum (V) vorgesehen ist und ein ausgesparter Bereich an einem radial inneren Bereich des Dichtungskörpers (V) ausgebildet ist und die Dichtung in dem ausgesparten Bereich vorgesehen ist.

6. Abgedichtetes Rollenlager nach Anspruch 1, wobei der Dichtungsraum (V) an der Seite der Außendurchmesser-Fläche des Paars der Innenringe (13) ausgebildet ist, der Dichtungskörper (30) zwischen den Innenringen (13) vor­ gesehen und mit einem Basisbereich und einem Schenkelbereich mit einem T- förmigen Querschnitt ausgebildet ist, ein ausgesparter Bereich an einem radial inneren Bereich des Basisbereichs des Dichtungskörpers (30) ausgebildet ist und die Dichtung in dem ausgesparten Bereich vorgesehen ist.

7. Abgedichtetes Rollenlager nach Anspruch 1, wobei die Dichtung ein O-Ring ist.

8. Abgedichtetes Rollenlager nach Anspruch 1, wobei die Dichtung ein D-Ring ist.

9. Abgedichtetes Rollenlager nach Anspruch 1, wobei die Dichtung (8) aus einem elastischen Element mit einer flexiblen Lippe (8a) hergestellt ist.

10. Abgedichtetes Rollenlager nach Anspruch 1, wobei der Dichtungskörper (40) eine ungleichmäßige Materialdicke derart aufweist, dass ein Bereich des Dichtungskörpers (40) in der Umfangsrichtung dicker als der übrige Bereich ist.

11. Abgedichtetes Rollenlager nach Anspruch 1, wobei der Dichtungskörper (40) derart hergestellt ist, dass ein Bereich des Dichtungskörpers (40) in der Umfangsrichtung mit Löchern (31) ausgebildet ist.

12. Abgedichtetes Rollenlager nach Anspruch 1, wobei der Dichtungskörper (40) derart hergestellt ist, dass ein Bereich des Dichtungskörpers (40) in der Umfangsrichtung mit einem dort angebrachten Gewicht (32) ausgestattet ist.

13. Abgedichtetes Rollenlager nach Anspruch 1, wobei der Dichtungskörper (40) derart hergestellt ist, dass ein Bereich des Dichtungskörpers (40) in der Umfangsrichtung mit Nuten (33) ausgestattet ist.

14. Abgedichtetes Rollenlager nach Anspruch 1, wobei der Dichtungskörper (40) derart hergestellt ist, dass ein Bereich des Dichtungskörpers (40) in der Umfangsrichtung mit einem dort eingebetteten Gewicht (34) ausgestattet ist.

15. Abgedichtetes Rollenlager nach Anspruch 2, wobei der Dichtungskörper (30) mit einem Basisbereichs und einem Schenkelbereich mit einem T-förmigen Querschnitt ausgebildet ist und ein Dreh- bzw. Schwenkzentrum (36) in dem Schenkelbereich aufweist, das mit der Innendurchmesser-Fläche der Innenringe (13) in Berührung steht, und die Dichtung an jeder Seite des Dichtungskörpers (30) vorgesehen ist.

16. Abgedichtetes Rollenlager nach Anspruch 15, wobei der Dichtungskörper (30) mit einem Gewicht (35) in der axialen Richtung ausgestattet ist.

17. Abgedichtetes Rollenlager nach Anspruch 15, wobei das Dreh- bzw. Schwenkzentrum (36) des Dichtungskörpers (30) axial versetzt ist.

18. Abgedichtetes Rollenlager nach Anspruch 1, wobei die Innenringe (13) paarweise einen Berührungsflächen-Bereich aufweisen, über den die Innenringe (13) miteinander in Berührung stehen, der Dichtungsraum an der Seite der Außendurchmesser-Fläche des Berührungsflächen-Bereichs der Innenringe (13) ausgebildet ist, der Dichtungskörper (30) mit einem Basisbereich und einem Schenkelbereich mit einem T-förmigen Querschnitt derart ausgebildet ist, dass der Dichtungskörper (30) ein Dreh- bzw. Schwenkzentrum (36) in dem Schen­ kelbereich in Berührung mit der Außendurchmesser-Fläche der Innenringe (13) an dem Berührungsflächen-Bereich aufweist und mit einem Gewicht an der radial äußeren Seite des Basisbereichs ausgestattet ist und die Dichtung an jeder Seite des Basisbereichs des Dichtungskörpers (30) ausgebildet ist.