DE202004007546U1

DE202004007546U1 - Drehdurchführung, insbesondere bei Walzen und Rollen

Info

Publication number: DE202004007546U1
Application number: DE200420007546
Authority: DE
Original assignee: Deublin GmbH
Current assignee: Deublin GmbH
Priority date: 2004-05-07
Filing date: 2004-05-07
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2014-05-08

Abstract

Drehdurchführung zur Zufuhr und/oder Abfuhr von strömendem Medium in einen axialen Hohlraum (9) eines gelagerten drehbaren Maschinenbauteils (8), insbesondere bei Walzen und Rollen, umfassend:
Medienanschlüsse (11, 12), darunter
einen Zufuhranschluss (11) zur Verbindung mit einer Zuführleitung und einen Abführanschluss (12) zur Verbindung mit einer Abführleitung;
ein stationärer Teil (1) zum Anbau an einem Lagerdeckel (7) eines Lagers des drehbaren Maschinenbauteils (8), der beide Mediumsanschlüsse (11, 12) und ein Syphonrohr (5) umfasst und mit dem Lagerdeckel (7) fest verbindbar ist, wobei das Syphonrohr (5) sich in Achsrichtung (50) der Drehdurchführung erstreckt und den Vorlauf vom Rücklauf des strömenden Mediums trennt;
ein drehbares Einsatzteil (2) zum Eingriff in den drehbaren Maschinenbauteil (8) und zur abdichtenden Zusammenarbeit mit dem stationären Teil (1);
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem stationären Teil (1) ein Zweiwege-Einsatz (4) als Syphonrohr-Halter und als Mediumsanschluss vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehdurchführung zur Zufuhr und/oder Abfuhr von strömendem Medium in einen axialen Hohlraum eines gelagerten drehbaren Maschinenbauteils, insbesondere bei Walzen und Rollen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einer Drehdurchführung dieser Art ( DE 296 09 023 U1 ) umfasst der stationäre Teil der Drehdurchführung einen als Kniestück ausgebildeten, gegossenen Verteilerkopf mit einem Zuführhohlraum, an den das Syphonrohr angeschlossen ist, und einem Abführhohlraum mit Verbindung zum Außenumfang des Syphonrohrs, wobei beide Hohlräume durch eine Zwischenwand getrennt sind, die zur Befestigung des äußeren Endes des Syphonrohrs dient. Nachteilig an dieser Drehdurchführung sind die Herstellungskosten des Gussstücks und die mangelnde Flexibilität des Einsatzes dieses gegossenen Verteilkopfs.
Bei einer weiteren Drehdurchführung mit Verteilkopf ( DE 195 41 615 C1 ) werden zwei zueinander sich drehende Abdichtstellen benötigt, nämlich zwischen einer drehbeweglichen Buchse und dem Lagerdeckel sowie zwischen einer drehfesten Rohrleitung des Verteilkopfes und einer mit dem drehbaren Maschinenbauteil verbundenen Rohrleitung. Der Einbau einer Gleitringdichtung, die eine lange Lebensdauer erwarten lässt, ist nicht möglich.
Bei einer weiteren Drehdruchführung ( DE 197 52 336 C1 ) weist der Lagerdeckel einen im Gießverfahren hergestellten stationären Verteilerkopf für die Zufuhr und Abfuhr des strömenden Mediums auf, wobei das Syphonrohr in diesem Verteilerkopf drehfest gehalten wird. Mit der zu kühlenden Rolle oder Walze ist ein sich mitdrehender Einsatz in Form einer Hülse mit Federbalg oder Wellenkompensator vorgesehen, die an einer Dichtung einer stationären Buchse anliegt und die drehenden gegenüber den nicht drehenden Teilen der Rolle oder Walze abdichtet. Diese Konstruktion der Drehdurchführung mit stationärem Verteilerkopf, Dichtung und Federbalg oder Wellenkompensator ist aufwendig.
Bei einer bekannten Strangführungsrolle ( DE 198 36 537 C1 ) wird eine Drehdurchführung mit einem Anschlusskopf verwendet, der einen axialen Hohlraum aufweist, in den von der einen Seite der Lagerzapfen einer Strangführungsrolle mit daran angebrachtem Wellenkompensator und Hülse (wie in DE 197 52 336 C1 ) hinein reicht und an der anderen Seite ein stopfenförmiger Deckel untergebracht sind. Der stopfenförmige Deckel umfasst zwei axial hintereinander angeordnete Hohlräume für die Kühlwasserzufuhr und -rückführung, die durch eine Zwischenwand und das in dieser Zwischenwand befestigte Syphonrohr voneinander getrennt sind. Somit gibt es keinen einheitlichen Innenraum und auch keinen Zweiwegeeinsatz in diesem Innenraum als Halter des Syphonrohrs und als Mediumsanschluss. Da der Wellenkompensator an dem Wellenzapfen befestigt ist, kann man ihn nicht als drehbares Einsatzteil zum Eingriff in den drehbaren Maschinenbauteil bezeichnen.
Eine Drehdurchführung ohne drehbaren Teil ist aus der US-Patentschrift 1 718 209 bekannt. Ein gegossenes Anschlussgehäuse ist über einen Wellenkompensator mit einem scheibenförmigen Abdichtteil verbunden, das gegenüber dem drehbaren Maschinenbauteil abdichtet.
Bei einer weiteren Drehdurchführung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 ( EP 1 048 880 A1 , Fig. 1 bis 3) weist der stationäre Teil einen Montagefortsatz auf, der in den axialen Innenraum des Einsatzteils hineinragt und als bearbeitetes Gußteil hergestellt worden ist. In dem Montgefortsatz sitzt das Ende des Syphonrohres, das an dieser Stelle eine Querbohrung aufweist, die mit dem einen Mediumsanschluss verbunden ist. Der andere Mediumsanschluss ist unmittelbar mit dem axialen Innenraum verbunden, wobei jedoch der in den Innenraum hineinragende Montagefortsatz ein beträchtliches Strömungshindernis darstellt, was unerwünscht ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehdurchführung der oberbegrifflichen Art kostengünstiger herstellen zu können.
Die gestellte Aufgabe wird aufgrund der Merkmale des Anspruches 1 gelöst und durch die weiteren Merkmale der abhängigen Ansprüche ausgestaltet und weiterentwickelt.
Im einzelnen umfasst der stationäre Teil der Drehdurchführung beide Mediumsanschlüsse, den Zufuhranschluss und den Abführanschluss. Der stationäre Teil ist an dem Lagerdeckel fest gehaltert, vorzugsweise angeschraubt. Die am stationären Teil angebrachten Mediumsanschlüsse können außerhalb des Lagerdeckels angeordnet werden, was bedeutet, dass in dem Lagerdeckel keine Zufuhr- und Abfuhrkanäle vorgesehen sein müssen.
Von besonderer Bedeutung ist, dass der stationäre Teil einen im Wesentlichen rundsymmetrischen Innenraum umfassen kann, wobei ein Syphonrohr symmetrisch im Innenraum angeordnet ist und sich in Achsrichtung der Drehdurchführung erstreckt. Das Syphonrohr trennt den Vorlauf vom Rücklauf des strömenden Mediums innerhalb des axialen Hohlraumes des drehbaren Maschinenbauteils, das sich insbesondere als Walze oder Rolle darstellt. Diese weitgehend symmetrische Ausbildung des Innenraums des stationären Teils vermeidet Strömungsverengungen und sorgt für einen günstigen Strömungsverlauf.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der stationäre Einsatzteil einen zylindrischen Anschlusskörper mit abgeflachten Anschlussseiten auf, die im Winkel zueinander angeordnet sind. Ein derartiger zylindrischer Anschlusskörper ist einfach zu fertigen. Der Winkel mit dem die Mediumsleitungen an dem Anschlusskörper angeschlossen sind, kann beispielsweise 90° betragen, was insbesondere dann in Betracht kommt, wenn der zylindrische Anschlusskörper mit vier Schrauben an dem Lagerdeckel befestigt wird.
Zur Befestigung des Syphonrohres innerhalb des stationären Einsatzteils weist dieses eine axiale Aussparung auf, in welcher das Ende des Syphonrohres sitzt. Außerdem ist ein Zweiwege-Einsatz mit einem daran angebrachten Zapfen vorgesehen, der in die Innenwand des stationären Einsatzteils eingreift und an dem das Syphonrohr festgeschraubt ist. Der Zweiwege-Einsatz umfasst einen Rohrkörper mit Querbohrung, durch die das Syphonrohr verläuft. An der Durchdringungsstelle weist das Syphonrohr eine Queröffnung auf, die mit dem Inneren des Rohrkörpers des Zweiwege-Einsatzes in Verbindung steht, so dass auf diesem Wege eine Leitungsverbindung zwischen einem der Mediumsanschlüsse über das Innere des Zweiwege-Einsatzes ins Innere des Syphonrohres gegeben ist, während der andere Strömungsweg am Außenumfang des Syphonrohres durch den axialen Hohlraum des drehbaren Maschinenbauteils in den Innenraum des stationären Einsatzteils und von dort zu dem anderen Mediumsanschluss erfolgt. Es ergibt sich so ein relativ wenig behinderter Strömungsverlauf für das strömende Medium und wenig komplizierte Formen bei der Herstellung der Drehdurchführung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben.
Dabei zeigt:
1 einen Längsschnitt durch die Drehdurchführung entlang der Linie A-B in 3,
2 einen weiteren Längsschnitt entlang der Linie A-C in 3,
3 eine Ansicht auf die Drehdurchführung, teilweise aufgebrochen und
4 ein Einzelteil der Drehdurchführung.
Die Hauptbestandteile der Drehdurchführung des Ausführungsbeispiels sind ein stationärer Einsatzteil 1, ein drehbarer Einsatzteil 2, eine Buchse 3, ein Zweiwege-Einsatz 4 und ein Syphonrohr 5, wobei die Teile 4 und 5 dem stationären Einsatzteil 1 angehören. Der stationäre Einsatzteil 1 ist mittels Schraubenbolzen 6 an einem Lagerdeckel 7 der Maschine befestigt, die im vorliegenden Fall eine Walze oder Rolle darstellt, die einen Walzenkörper aufweist, von dem ein Ende bei 8 angedeutet ist. Derartige Walzen oder Rollen sind etwa aus den eingangs erwähnten Druckschriften bekannt und bedürfen deshalb keiner weiteren Beschreibung. Solche Walzen oder Rollen weisen einen axialen Hohlraum 9 auf, dem eine Kühlflüssigkeit zugeführt wird, insbesondere Wasser. Die Drehdurchführung dient zur Zufuhr und Abfuhr der Kühlflüssigkeit in diesen axialen Hohlraum 9 der Walze oder Rolle.
Der stationäre Einsatzteil 1 ist gehäuseartig ausgebildet und weist einen im Wesentlichen rundsymmetrischen Innenraum 10 auf, der sich entlang der Drehachse 50 erstreckt und quer zur Achse 50 mit einem Zufuhranschluss 11 und einem Abführanschluss 12 verbunden ist. Die Anschlüsse 11 und 12 sind mit jeweiligen nicht dargestellten Zuführ- und Abführleitungen des Mediums verbunden, das die Walze oder Rolle durchströmt.
Wie am besten aus 1 und 2 ersichtlich, sind die Mediumsanschlüsse 11 und 12 außerhalb des Lagerdeckels 7 angeordnet, das heißt die Zuführ- und Abführleitungen verlaufen parallel zum Lagerdeckel 7 und durchdringen diesen nicht.
Der stationäre Einsatzteil 1 weist einen Gleitring 13 und eine radiale Flachdichtung 14 mit vorderseitiger radialer Gleitfläche auf. Der Gleitring 13 sitzt verschieblich in der axialen Verlängerung des Innenraums 10 und wird dort mittels einer Schnurringdichtung 15 nach außen abgedichtet. Der Gleitring 13 kooperiert mit dem drehbaren Einsatzteil 2, die sich als Hülse zum Umschließen eines Innenraums 20 darstellt und einen Flansch 21 aufweist, um mittels Sprengringen 16 und nachgiebigem Gleitmaterial an den stationären Einsatzteil 1 zur axialen Mitnahme angekoppelt zu sein, während eine Drehbewegung zwischen dem stationären Teil 1 und dem drehbaren Teil 2 ermöglicht wird. Das Stirnende des hülsenartigen drehbaren Einsatzteils 2 trägt eine radiale Flachdichtung 24, gegen die die radiale Flachdichtung 14 des stationären Einsatzteils mittels einer Feder 17 gepresst wird. Der Gleitring 13 weist einen Flansch mit einer darin angebrachten axialen Nut auf, in die ein Führungsstift 18 eingreift, um den Gleitring 13 gegen Verdrehen zu sichern, während er in Achsrichtung 50 des Hohlraumes 10 gleiten kann.
Die Buchse 3 besitzt einen axialen Hohlraum 30, in den das Ende des hülsenartigen drehbaren Einsatzteils 2 eintaucht und dort mittels Schnurringdichtungen 25 abgedichtet ist. Die Buchse 3 sitzt in einem erweiterten Teil des axialen Hohlraumes 9 und ist über einen Flansch 31 und Schrauben 32 an dem Walzen- oder Rollenkörper 8 befestigt. Eine Schnurringdichtung 33 sorgt für Abdichtung des axialen Hohlraumes 9 gegenüber einem Bereich, in welchem die Lagerung der Walze oder Rolle angeordnet ist (nicht dargestellt). Das drehbare Einsatzteil 2 weist eine Nut 26 auf, in die ein Führungsstift 36 der Buchse 3 eingreift, so dass das drehbare Einsatzteil 2 sich zwar axial zur Buchse 3 verschieben kann, nicht aber relativ zu diesem drehen kann.
Die beschrieben Konstruktion der Abdichtung des axialen Hohlraumes 9 gegenüber dem Lagerbereich der Walze oder Rolle hat die Eigenschaft einer gewissen Nachgiebigkeit ohne Verlust der Abdichtfunktion, wenn sich der Walzen- oder Rollenkörper 8 infolge wechselnder Belastung unterschiedlich durchbiegt, was zu radialen Bewegungen der dargestellten Enden der Walzen- oder Rollenkörper 8 führt mit der Folge, dass die radialen Gleitflächen der Dichtungen 14, 24 ohne Abdichtungsverlust aneinander gleiten können.
Zur Trennung des Vorlaufs vom Rücklauf des strömenden Mediums sind das Syphonrohr 5 und der Zweiwege-Einsatz 4 vorgesehen. Das Syphonrohr 5 erstreckt sich durch den axialen Hohlraum 9 des Walzen- oder Rollenkörpers 8, um das Kühlmedium wie bekannt durch das Innere des Syphonrohres zuzuführen und über den Ringraum zwischen Syphonrohr und Innenwandung des Hohlraumes 9 abzuführen.
Auch die umgekehrte Mediumsführung ist möglich.
Bei dieser Zufuhr und Abfuhr des Mediums ist noch der Zweiwege-Einsatz 4 behilflich, dessen Ausbildung aus 4 ersichtlich ist. Der Zweiwege-Einsatz stellt einen Rohrkörper 48 mit einem Innenraum 40 und einer Querbohrung 41 dar, wobei das eine Ende des Rohrkörpers 48 durch eine Querwand 42 geschlossen ist, an die sich ein Zapfen 43 anschließt. In den Zapfen 43 ist eine Schraubbohrung 44 angebracht, um eine Schraube 45 aufzunehmen, mit der das Syphonrohr 5 an dem Zweiwege-Einsatz 4 festgemacht wird. Der Rohrkörper 48 des Zweiwege-Einsatzes 4 ist in die Bohrung des Zufuhranschlusses 11 eingefügt und stützt sich außerdem mit seinem Zapfen 43 in einer Ausnehmung 46 des stationären Einsatzteils 1 ab. Dessen Innenraum 10 weist ferner noch eine Aussparung 47 zur Aufnahme und Abstützung des Endes des Syphonrohres 5 auf. Das Syphonrohr 5 ist in der Querbohrung 41 des Zweiwege-Einsatzes 4 ein- bzw. durchgesteckt und weist an dieser Stelle eine Querbohrung 58 auf, die mit dem Innenraum 40 in Verbindung steht, um den Zu- und Abfluss des Mediums und den Zugang zu der Schraubstelle 45 zu gewähren.
Um die nicht dargestellten Zuführ- und Abführleitungen bequem an den Mediumsanschlüssen 11 und 12 anschließen zu können, weist der stationäre Einsatzteil 1 einen im Wesentlichen kreiszylindrischen Anschlusskörper 51 auf, entlang dessen Achse 50 sich ein Rohrkragen 52 anschließt, in dessen Inneren sich die Feder 17, die Dichtung 15, der Gleitring 13 und die Sprengringe 16 befinden. Der zylindrische Anschlusskörper 51 ist bei den Anschlüssen 11 und 12 abgeflacht, wie durch Ebenen 53 und 54 dargestellt. Die Achsen der Anschlüsse 11, 12 sind im rechten Winkel zueinander angeordnet, so dass die Anschlüsse 11 und 12 sich in gleichem Winkelabstand zu achsparallelen Bohrungen 56 für die Festspannbolzen 6 befindet. Neben zwei der Bohrungen 56 befinden sich noch Bohrungen 57 mit Abdrückgewinde, um das stationäre Einsatzteil 1 bei der Demontage besser von dem Lagerdeckel 7 lösen zu können.
Der Anschlusskörper 51 und der Rohrkragen 52 können miteinander einstückig, wie in 1 dargestellt, oder zweistückig, wie durch die Trennfläche 55 in 2 dargestellt, ausgebildet sein. Bei der zweistückigen Ausführung werden die Teile 51 und 52 zusammengeschraubt und die Trennfläche 55 durch eine Ringdichtung abgedichtet.
Die beschriebene Drehdurchführung lässt sich leicht zu einer Einwege-Ausführung abwandeln, indem die Teile 4 und 5 fortgelassen werden und einer der Anschlüsse 11 oder 12 unbenutzt bleibt.

Claims

Drehdurchführung zur Zufuhr und/oder Abfuhr von strömendem Medium in einen axialen Hohlraum (9) eines gelagerten drehbaren Maschinenbauteils (8), insbesondere bei Walzen und Rollen, umfassend: Medienanschlüsse (11, 12), darunter einen Zufuhranschluss (11) zur Verbindung mit einer Zuführleitung und einen Abführanschluss (12) zur Verbindung mit einer Abführleitung; ein stationärer Teil (1) zum Anbau an einem Lagerdeckel (7) eines Lagers des drehbaren Maschinenbauteils (8), der beide Mediumsanschlüsse (11, 12) und ein Syphonrohr (5) umfasst und mit dem Lagerdeckel (7) fest verbindbar ist, wobei das Syphonrohr (5) sich in Achsrichtung (50) der Drehdurchführung erstreckt und den Vorlauf vom Rücklauf des strömenden Mediums trennt; ein drehbares Einsatzteil (2) zum Eingriff in den drehbaren Maschinenbauteil (8) und zur abdichtenden Zusammenarbeit mit dem stationären Teil (1); dadurch gekennzeichnet, dass in dem stationären Teil (1) ein Zweiwege-Einsatz (4) als Syphonrohr-Halter und als Mediumsanschluss vorgesehen ist.
Drehdurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zweiwege-Einsatz (4) einen Rohrkörper (48) mit einer Querbohrung (41) zur Aufnahme des Syphonrohres (5) aufweist.
Drehdurchführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Rohrkörper (48) eine Querwand (42) und ein daran angebrachter Zapfen (43) zum Feststecken in der Wand des stationären Teils (1) vorgesehen sind.
Drehdurchführung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (43) eine Schraubbohrung (44) zur Aufnahme eines Schraubbolzens (45) aufweist, um das Syphonrohr (5) an dem Zweiwege-Einsatz (4) festzumachen.
Drehdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der stationäre Teil (1) einen im Wesentlichen rundsymmetrischen Innenraum (10) umfasst, der das Ende eines Syphonrohres (5) aufnimmt.
Drehdurchführung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (10) des stationären Teils (1) eine Aussparung (47) zur Aufnahme des äußersten Endes des Syphonrohres (5) aufweist.
Drehdurchführung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der stationäre Teil (1) einen zylindrischen Anschlusskörper (51) mit den Mediumsanschlüssen (11, 12) aufweist, die im Winkel zueinander und quer zur Achsrichtung (50) der Drehdurchführung sowie außerhalb des Lagerdeckels (7) angeordnet sind.
Drehdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der stationäre Teil (1) einen Rohrkragen (52) zum Einbau in den Lagerdeckel (7) und ein Rohrkrageninneres zur Aufnahme eines Gleitringes (13) und zur Halterung des drehbaren Einsatzteiles (2) aufweist, wenn dieses (2) zusammen mit dem stationären Teil (1) montiert bzw. demontiert wird, wobei der drehbare Einsatzteil (2) eine sich drehende Dichtung (24) umfasst, die mit einer federnd gelagerten Dichtung (14) des stationären Teiles (1) zusammenarbeitet.
Drehdurchführung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrischen Anschlusskörper (51) achsparallele Bohrungen (56) zum Durchgriff von Schraubbolzen (6) aufweist, die außerhalb der Überdeckung mit den Mediumsanschlüssen (11, 12) verlaufen und zur festen Verbindung zwischen dem stationären Teil (1) und dem Lagerdeckel (7) dienen.
Drehdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einbau des stationären Teils (1) in den drehbaren Maschinenbauteil (8) eine Buchse (3) vorgesehen ist, die einen Führungsstift (36) aufweist, der in eine Längsnut (26) des drehbaren Einsatzteils (2) eingreift, um dieses in der Drehbewegung des drehbaren Maschinenbauteils (8) mitzunehmen.