DE3544988C2 - - Google Patents

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein abgedichtetes Wälzlager gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Ein abgedichtetes Wälzlager der genannten Gattung ist bekannt, welches auf jeder Seite einen Stützring auf­ weist, in dessen radiale Stützfläche zwei konzentri­ sche, mit jeweils einem Dichtring ausgefüllte Ringnuten axial eingestochen sind (DE-OS 33 24 160). Nachteilig ist bei diesem bekannten Wälzlager, daß die Ringnut und der zugehörige Dichtring mit verhältnismäßig engen Fer­ tigungstoleranzen hergestellt werden müssen, damit der Dichtring in die zugehörige Ringnut genau hineinpaßt. Hinzu kommt, daß der Zusammenbau des Laufringes mit dem zugehörigen Stützring relativ schwierig ist, weil der Dichtring aus der Ringnut leicht herausfallen und an einzelnen Stellen seines Umfanges zwischen der Stütz­ fläche und der Stirnfläche des Laufringes sich ver­ klemmen kann.
Die Dichtwirkung des Dichtringes dieses bekannten Wälzlagers ist mangelhaft, wenn - was bei inneren Lauf­ ringen eines Walzwerklagers öfters der Fall ist - zwischen der Stützfläche des Stützringes und der Stirn­ fläche des Laufringes ein unter Überdruck stehendes Strömungsmittel vorhanden ist, das zwischen dem Stütz­ ring und dem Laufring hindurch in das Innere des Wälz­ lagers zu strömen versucht. In diesem Fall wird nämlich der Dichtring in die Ringnut hineingedrückt, so daß dieser von der gegenüberliegenden Stütz- bzw. Stirn­ fläche sogar abgehoben werden kann.
Bei einer bekannten Flanschverbindung ist ein Dicht­ ring in eine Ringnut einer Stirnfläche des einen Flansches eingesetzt, wobei die Ringnut eine schräg radial von außen nach innen zum Nutgrund verlaufende Außenwandung aufweist (Patents Abstracts of Japan M-298, Mai 25, 1984, Bd. 8 Nr. 112). Diese bekannte Anordnung kann nicht für Wälzlager in Walzwerken mit einem oder mehreren Innenringen, die sich auf einem Zwischenring abstützen verwendet werden, weil dann das unter Überdruck stehende Strömungsmittel den elastischen Dichtungsring zumindest zum Teil in die Ringnut hinein­ drückt. Dabei kann der Dichtring wiederum seinen abdich­ tenden Kontakt mit der der Ringnut gegenüberliegenden Stütz- oder Stirnfläche des Stütz- bzw. Laufringes ver­ lieren.
Der in Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung liegt dem­ gegenüber die Aufgabe zugrunde, ein abgedichtetes Wälz­ lager der genannten Gattung zu schaffen, bei dem jeder innere Laufring zusammen mit dem zugehörigen Stützring leicht zusammengebaut werden kann. Im Betrieb soll auch bei Entstehung eines Überdrucks eines Strömungsmittels in der Bohrung des inneren Laufringes kein Strömungsmit­ tel zwischen dem Stützring und dem Laufring hindurch in das Innere des Wälzlagers strömen können.
Gelöst wird diese Aufgabe mittels der in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale.
Mit der Anordnung nach der Erfindung wird erreicht, daß der Dichtring in die Ringnut der Stirnfläche des inneren Laufringes oder der Stützfläche des zugehörigen Stützringes eingesetzt werden kann, so daß dieser in­ folge eigener Elastizität mit Vorspannung gegen die schräge Außenwand der Ringnut spannt. Der Dichtring drückt dann immer gleichmäßig auf den Nutgrund und gegen die der Ringnut axial gegenüberstehende Stirn- oder Stützfläche. Ein zu weites Vorstehen des Dicht­ ringes über die Stirn- bzw. Stützfläche, in der die Ringnut eingearbeitet ist, wird somit vom Dichtring selbsttätig verhindert. Auf diese Weise kann der Zusam­ menbau des Stützringes mit dem Laufring auch durch un­ geübtes Personal durchgeführt werden.
Im Betrieb des Wälzlagers kann Kühlmittel (Öl-Wasser- Emulsion) zwischen dem Zapfen der Arbeitswalze eines Walzwerkes oder dgl. und der Bohrung des bzw. der Innenringe des Wälzlagers eindringen. Das Kühlmittel wird dann durch den bzw. die Dichtringe daran gehin­ dert, in das Innere des Wälzlagers zu gelangen und dort Korrosionsschäden anzurichten. Selbst bei Entstehung eines Überdruckes kann das Kühlmittel nicht radial nach außen in das Innere des Wälzlagers strömen, denn dann wird der Dichtring hydraulisch gegen die Außen­ wand der Ringnut und gegen die der Ringnut axial gegen­ überstehende Stütz- oder Stirnfläche des Stütz- bzw. Laufringes gedrückt.
Weitere vorteilhafte, aber nicht selbstverständliche Aus­ bildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 und 3 gekennzeichnet.
Das erfindungsgemäße abgedichtete Wälzlager wird in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.
In der Zeichnung ist der vergrößerte Ausschnitt eines Längsschnittes durch ein Kegelrollenlager für die Lage­ rung der Arbeitswalze (nicht gezeigt) eines Walzwerkes gezeigt. Das Kegelrollenlager besitzt einen Stützring 1 und einen auf jedem seiner beiden Seiten eingebauten inneren Laufring 2. Jeder Laufring 2 hat eine umlaufen­ de radiale Stirnfläche 3, welche einer umlaufenden radialen Stützfläche 4 des Stützringes 1 axial gegen­ überliegt und auf dieser fest andrückbar angeordnet ist.
Eine Ringnut 5 ist in der Stirnfläche 3 jedes der beiden inneren Laufringe 2 eingearbeitet. Die Ringnut 5 hat eine ausgehend von der Stirnfläche 3 schräg radial von innen nach außen zum Nutgrund (8) verlaufende Außenwand 6.
Der Dichtring 7 ist im Spritzgießverfahren aus einem elastischen Kunststoff gefertigt. Er ist geschlossen aus­ gebildet und besitzt einen am Umfang konstanten, ellipsen­ förmigen Querschnitt. In jeder Ringnut 5 ist der Dicht­ ring 7 derart eingesetzt, daß dieser zwischen einem Nut­ grund 8 der Ringnut 5 und der diesem axial gegenüber­ liegenden Stützfläche 4 des Stützringes 1 mit axialer Vorspannung dicht anliegt.
Der Dichtring 7 ist in Umfangsrichtung elastisch radial nach innen zusammendrückbar ausgebildet. Er hat an seinem Umfang eine elastisch zusammendrückbare Ringwendelfeder 9, die im Dichtring 7 inkorporiert und somit mit dem Dicht­ ring 7 fest verbunden ist.
Der Dichtring 7 drückt elastisch gegen die kegelig schräge Außenwand 6. Dabei stützt sich dieser auf dem Nutgrund 8 axial ab.
Der Druck des Dichtringes 7 gegen die Außenwand 6 wird zum größten Teil durch die Ringwendelfeder 9 erzeugt. Im übrigen kann dieser Druck im Betrieb noch vergrößert werden, nämlich dann, wenn in der Bohrung 10 des Kegel­ rollenlagers der Überdruck eines Strömungsmittels, z.B. einer beim Walzen von Stahl gebräuchlichen Öl-Wasser- Emulsion, entsteht.
Der Dichtring 7 wird dann gegen die gegenüberliegende Stützfläche 4 des Stützringes 1 und gegen die Außen­ wand 6 der Ringnut 5 hydraulisch angedrückt.
Im Rahmen der Erfindung kann das abgedichtete Wälzlager konstruktiv abgeändert werden. Z.B. kann eine im Durch­ messer kleinere innere Ringnut im Inneren einer im Durchmesser größeren äußeren Ringnut in ein und die­ selbe Stirnfläche des Laufringes eingearbeitet sein. Diese beiden Ringnuten, welche konzentrisch zueinander angeordnet sein können, nehmen jeweils einen in axialer Richtung und in Umfangsrichtung elastisch nachgiebigen Dichtring auf.
Der Querschnitt des Dichtringes braucht nicht elliptisch zu sein. Vielmehr kann dieser eine beliebige Form, zum Beispiel eine vieleckige Form, aufweisen.

Claims (3)

1. Abgedichtetes Wälzlager mit mindestens einem eine umlaufende radiale Stirnfläche aufweisenden inneren Laufring, einem mit einer umlaufenden radialen Stützfläche auf der Stirnfläche des Laufringes zur Anlage bringbaren Stützring und einem in jeweils einer Ringnut der Stirn- und/oder Stützfläche ein­ gesetzten, in axialer Richtung elastischen, ge­ schlossenen Dichtring, der zwischen einem Nutgrund der Ringnut und der diesem axial gegenüberliegen­ den Stützfläche bzw. Stirnfläche mit axialer Vor­ spannung am Umfang dicht anliegend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (6) der Ringnut (5) ausgehend von der Stirn- bzw. Stützfläche (3 bzw. 4) schräg radial von innen nach außen zum Nutgrund (8) hin verläuft und daß der Dichtring (7) in Umfangsrichtung elastisch radial nach innen zu­ sammendrückbar ausgebildet und radial nach außen gegen die Außenwand (6) spannend angeordnet ist.
2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Dichtring (7) eine radial nach außen spannende Ringwendelfeder (9) fest verbunden ist.
3. Wälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwendelfeder (9) im Kunststoff des Dichtringes (7) inkorporiert ist.
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