DE3705030A1 - Dichtungsring - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Dichtungs­ ring zum Abdichten eines Spielraumes zwischen zwei Maschi­ nenelementen, welche relativ zueinander drehbar sind. In verschiedenen Arten von Maschinen ist es notwendig, Dich­ tungsanordnungen vorzusehen, um zu verhindern, daß Schmutz, Ablagerungen oder Abrieb, Wasser und andere Verunreini­ gungen in empfindliche Bereiche der Maschine eindringen, insbesondere in deren Lagersysteme.

Vor allem in den Ma­ schinenanlagen der Walzwerkindustrie sind die existieren­ den Dichtungsanordnungen beispielsweise für Stützwalzen und Arbeitswalzen oft nicht in der Lage, eine einwandfreie Funktion aufrechtzuerhalten in Anbetracht der schwierigen Arbeitsbedingungen, wie sie in einer solchen Maschinenan­ lage vorliegen, wie z.B. hohe Geschwindigkeit, axiale Be­ wegungen, radiale Ablenkung oder Verbiegung, häufige Wal­ zenwechsel und rauhe Behandlung. Das Ergebnis der mangeln­ den Fähigkeit der Dichtungssysteme, eine einwandfreie Funk­ tion aufrechtzuerhalten, ist, daß Wasser und Schmutz in das Lager eindringen, was wiederum zu einem hohen Verbrauch an Schmierfett oder Öl führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dichtungs­ anordnung in Form eines Dichtungsringes vorzusehen, wel­ cher die Probleme und Nachteile der Dichtungsanordnungen nach dem Stand der Technik überwindet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen Dichtungsring zum Abdichten eines Raumes zwi­ schen einem ersten Maschinenelement und einem zweiten Ma­ schinenelement, welche relativ zueinander drehbar sind, wobei das erste Maschinenelement eine an den Spielraum an­ grenzende zylindrische Dichtungsfläche hat und das zweite Maschinenelement eine an den Spielraum angrenzende Dich­ tungsfläche hat, welche sich im wesentlichen senkrecht zur Achse der zylindrischen Dichtungsfläche erstreckt, wobei der Dichtungsring aus Elastomermaterial besteht und einen Grundkörper aufweist, welcher eine innere zylindrische Fläche bildet, die dichtend und unbeweglich angepaßt ist, um mit der zylindrischen Dichtfläche des ersten Maschinen­ elementes in Eingriff zu treten und weiter eine Dichtungs­ lippe aufweist, welche einstückig mit dem Grundkörper und so ausgebildet ist, daß sie mit der Dichtfläche des zwei­ ten Elementes in Eingriff tritt und auf der Dichtfläche des zweiten Maschinenelementes gleitet, wenn die Maschi­ nenelemente relativ zueinander rotieren.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Dichtungsringes gemäß der Erfindung ist die axiale Ausdehnung des Grund­ körpers wesentlich größer als dessen radiale Dicke. Auch ist es bevorzugt, daß die axiale Länge des Grundkörpers anpaßbar an die axiale Abmessung der zylindrischen Dicht­ fläche des ersten Maschinenelementes ist, wodurch der er­ findungsgemäße Dichtungsring das Erfordernis von Abstands­ ringen beseitigt.

Es ist vorteilhaft, den Grundkörper des Dichtungsringes gemäß der Erfindung mit einer Einrichtung zum Festklemmen der inneren zylindrischen Fläche des Grundkörpers auf der zylindrischen Fläche des ersten Maschinenelementes vorzu­ sehen, wodurch es möglich wird, eine sichere Befestigung des Dichtungsringes aufrechtzuerhalten, auch wenn der Ring mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird.

Zweckmäßig ist es, den Grundkörper des Dichtungsringes mit mindestens einer Drainageöffnung zu versehen, welche so ausgelegt ist, daß sie Flüssigkeit von einem radial inner­ halb der zylindrischen Dichtungsfläche des ersten Maschi­ nenelementes gelegenen Raum ableitet. Dabei ist es bevor­ zugt, die Drainageöffnung mit einem Rückschlagventil zu versehen, welches zuläßt, daß Flüssigkeit aus dem Raum he­ raustreten kann, jedoch verhindert, daß Flüssigkeit in denselben eintreten kann.

Ein Dichtungsring dieser Art ist sehr wirkungsvoll auch unter schwierigen Arbeitsbedingungen und hat viele andere Vorteile in bezug auf seine Anbringung und Arbeitsweise.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezug auf die zuge­ hörigen Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist ein axialer Schnitt einer Ausführungsform eines Dichtungsringes gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist ein axialer Schnitt eines Teiles eines Band­ stahlwalzwerkes bzw. einer Bandstahlwalze, welche mit einem Dichtungsring gemäß Fig. 1 versehen ist.

Der in Fig. 1 dargestellte Dichtungsring besteht aus einem elastomeren Material, vorzugsweise Gummi, beispiels­ weise Nitrilkautschuk, und weist einen im wesentlichen zy­ lindrischen Grundkörper 2 und einen damit einstückigen Lippenteil 4 auf.

Die aktiven Dichtungsflächen des Dichtungsringes werden von einer inneren zylindrischen Dichtungsfläche 6 des Grundkörpers 2 und dem freien Endteil 8 des Lippenteils 4 gebildet. Dabei ist die zylindrische Fläche 6 so ange­ paßt, daß sie dichtend und unbeweglich an der zylindri­ schen Dichtungsfläche des ersten Maschinenelementes an­ liegt und das freie Endteil 8 ist so ausgelegt, daß es dichtend auf der Dichtungsfläche eines zweiten Maschinen­ elementes anliegt und auf dieser Dichtungsfläche gleitet, wenn die beiden Maschinenelemente relativ zueinander ro­ tieren.

Die radiale Dicke des Grundkörpers 2 ist klein im Verhält­ nis zu seiner axialen Abmessung und dieses Verhältnis der Abmessungen bringt gewisse Vorteile mit sich, welche in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben werden.

Der Grundkörper 2 ist mit einem ringförmigen Vorsprung 10 versehen, an dessen Umfangsfläche eine Nut zur Aufnahme eines bandförmigen Klemmelementes 11 ausgebildet ist.

Der Grundkörper 2 ist mit einer Drainageöffnung 12 verse­ hen, welche ihrerseits mit einem Rückschlagventil 14 ver­ sehen ist, die so ausgelegt ist, daß sie Flüssigkeit durch die Drainageöffnung 12 radial nach außen fließen läßt, je­ doch verhindert, daß Flüssigkeit in der entgegengesetzten Richtung fließt.

In Fig. 2 ist ein axialer Schnitt eines Teiles eines Bandwalzwerkes bzw. einer entsprechenden Walze dargestellt, welches zwei Maschinenelemente 16 und 18 aufweist, die ge­ geneinander drehbar sind. Das Maschinenelement 16 weist ebenso wie das Maschinenelement 18 verschiedene Teile auf, welche im einzelnen nicht beschrieben werden. Die Maschi­ nenelemente 16 und 18 sind drehbar miteinander verbunden über eine Lageranordnung (nicht dargestellt) und in Fig. 2 ist eine Dichtungsanordnung dargestellt, welche verhin­ dert, daß Wasser und Schmutz die Lageranordnung durch den Raum 20 für ein Spiel zwischen den beiden Maschinenelemen­ ten erreicht. Die Dichtungsanordnung weist einen Dichtungs­ ring gemäß der Erfindung auf sowie ein Drosselelement 22. Dabei wird der erfindungsgemäße Dichtungsring von dem Ma­ schinenelement 16 getragen, während das Drosselelement 22 von dem Maschinenelement 18 getragen wird. Wenn das Band­ walzwerk in Betrieb ist, dreht sich das Maschinenelement 18, während das Maschinenelement 16 stationär bleibt.

Die innere zylindrische Fläche 6 des Dichtungsringes um­ greift dichtend und unbeweglich eine zylindrische Dicht­ fläche 24 des ersten Maschinenelementes. Die Fläche 6 wird mit Hilfe des Klemmelementes 11 gegen die Fläche 24 ge­ klemmt. Die Dichtlippe 4 greift mit ihrem freien Endteil 8 auf eine Dichtfläche 26 des zweiten Maschinenelementes 18, wobei die Fläche 26 sich senkrecht zu der Achse der zylindrischen Fläche 24 erstreckt. Wenn sich das Maschi­ nenelement 18 dreht, gleitet die Dichtlippe 4 auf der Dichtfläche 26, wobei der Raum 20 zwischen den beiden Ma­ schinenelementen 16 und 18 dichtend abgeschlossen wird. Das Ende des Grundkörpers 2 auf der der Dichtlippe 4 ge­ genüberliegenden Seite steht mit einer Schulter 28 des Ma­ schinenelementes 16 in Eingriff. Wasser und Schmutz, die unbeabsichtigt die Dichtlippe 4 passieren, werden von dem Drosselelement 22 abgefangen und in eine Kammer 30 ge­ schleudert, welche eine Drainageöffnung 32 an ihrer Unter­ seite hat, die mit der Drainageöffnung 12 des Dichtungs­ ringes verbunden ist. Das Wasser und der Schmutz können durch das Rückschlagventil 14 entweichen, während das Rückschlagventil 14 verhindert, daß Wasser und Schmutz in die Kammer 30 (von außen) eindringen.

Der erfindungsgemäße Dichtungsring hat mehrere Vorteile. So kann also die axiale Länge des Grundkörpers 2 der axia­ len Weite der Dichtungsfläche 24 angepaßt werden, so daß Abstandsringe und dergleichen verzichtbar sind. Der Dicht­ ring ist leicht zu befestigen wegen der kleinen Abmessun­ gen des Grundkörpers 2 an dem der Lippe 4 gegenüberliegen­ den Ende des Grundkörpers. Die kleinen Abmessungen des Grundkörpers sorgen für eine Reduzierung der Kraft, die am Anfang erforderlich ist, um die Dichtung auf die Dicht­ fläche 24 aufzuschieben.

Die Drainageöffnung 12 sorgt nicht nur für die Ableitung von Wasser und Schmutz aus der Kammer 30, sondern beseitigt auch Probleme bei der Demontage, indem sie Saugeffekte be­ seitigt.

Die Erfindung kann im Rahmen der Ansprüche modifiziert werden.

Claims (6)

1. Dichtungsring zum Abdichten eines Raumes zwischen einem ersten Maschinenelement und einem zweiten Maschinenele­ ment, welche gegeneinander drehbar sind, wobei das er­ ste Maschinenelement mit einer zylindrischen Dichtflä­ che an den Raum anschließt, und das zweite Element mit einer Dichtungsfläche an den Raum anschließt, welche sich im wesentlichen senkrecht zur Achse der zylindri­ schen Dichtungsfläche erstreckt, wobei der Dichtungs­ ring aus einem elastomeren Material besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring einen Grundkörper aufweist, welcher eine innere zylindrische Fläche bil­ det, die dichtend und unbeweglich die zylindrische Dichtungsfläche des ersten Maschinenelementes umgreift, und daß der Dichtungsring eine Dichtlippe aufweist, welche einstückig mit dem Grundkörper und so ausgebil­ det ist, daß sie dichtend mit der Dichtfläche des zwei­ ten Maschinenelementes in Eingriff steht und auf der Dichtfläche des zweiten Maschinenelementes gleitet, wenn die Maschinenelemente gegeneinander rotieren.

2. Dichtungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Ausdehnung des Grundkörpers im wesentli­ chen größer ist als dessen radiale Dicke.

3. Dichtungsring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die axiale Länge des Grundkörpers den axialen Abmessungen der zylindrischen Dichtfläche des ersten Maschinenelementes anpaßbar ist.

4. Dichtungsring nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper mit Ein­ richtungen versehen ist für das Festklemmen der inneren zylindrischen Dichtfläche des Grundkörpers auf der zy­ lindrischen Fläche des ersten Maschinenelementes.

5. Dichtungsring nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Drainage­ öffnung in dem Grundkörper vorgesehen ist, welche so ausgelegt ist, daß Flüssigkeit von einem radial inner­ halb der zylindrischen Dichtungsfläche des ersten Ma­ schinenelementes gelegenen Raum ableitbar ist.

6. Dichtungsring nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Absperr- oder Rückschlagventil in der Drainage­ öffnung angeordnet ist.