DE602004001237T2

DE602004001237T2 - Halsdichtung für den Einsatz in einem Ölfilmlager

Info

Publication number: DE602004001237T2
Application number: DE602004001237T
Authority: DE
Inventors: Armando S. Cumberland Martins; Peter N. Upton Osgood; Earl S. Grafton Winslow
Original assignee: Morgan Construction Co
Current assignee: Siemens Industry Inc
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2004-01-09
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2024-01-10
Also published as: CN1298446C; TWI252139B; UA75168C2; BRPI0400311A; CZ2004171A3; JP2004230465A; CN1526977A; US20040150167A1; DE602004001237D1; KR100544930B1; EP1442804A1; EP1442804B1; ATE330721T1; US6783131B2; JP3764740B2; AU2004200335A1; KR20040070071A; AR042974A1; MXPA04000391A; ZA200400650B

Description

Die Erfindung betrifft eine Halsdichtung zur Verwendung in einem Ölfilmlager gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Eine solche Halsdichtung ist aus der US-A-2002/0084594 bekannt.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine verbesserte Halsdichtung, die verwendet wird, um Öl in solchen Lagern zu halten und Verschmutzungen daraus fernzuhalten.
Beschreibung des Stands der Technik
Unter Bezugnahme zunächst auf 1 ist eine bekannte Ölfilmlageranordnung teilweise dargestellt, die eine Walze 10 umfasst, die eine Endfläche 12 und einen sich verjüngenden Halsabschnitt 14 aufweist, der zu einem Endabschnitt 16 mit reduziertem Durchmesser führt, der von einer Buchse 18 umgeben ist. Die Buchse ist an dem Walzenhals verkeilt oder auf andere Art befestigt, um in einer Hülse 20, die in einem Einbaustück 22 befestigt ist, mit diesem zu drehen.
Eine flexible Halsdichtung 24 wird an dem sich verjüngenden Halsabschnitt 14 aufgenommen, um mit diesem zu drehen. Die Dichtung weist einen kreisförmigen Körper mit nach innen und nach außen gerichteten Rändern 26, 28 auf, die mit der Halsoberfläche in Verbindung stehen. Der nach außen gerichtete Rand 28 ist durch eine Feder verstärkt und ist durch eine Lücke 30 von dem Dichtungskörper getrennt. Erste und zweite axial beabstandete Flansche 32, 34 stehen radial nach außen von dem Dichtungskörper vor, und eine dritte Ablenkeinrichtung 36 steht in einem Winkel in Richtung des Einbaustücks 22 vor.
Der Dichtungskörper ist innen durch ein eingebettetes Stahlkabel 38 und eine Schraubenfeder 40 verstärkt und ist außen durch ein Metall-Halteband 42 zurückgehalten, das zwischen den Flanschen 32, 34 angeordnet ist.
Die Flansche 32, 34 weisen in Gegenrichtung gerichtete Ränder für einen Reibungskontakt mit den Schultern einer Dichtungsendplatte 44 auf, wobei Letztere an dem Einbaustück 22 befestigt ist und mit diesem zusammenwirkt, um ein Becken 46 zu bilden. Ein innerer Dichtungsring 48 und ein Wasserschutz 50 vervollständigen die Dichtungsanordnung.
Im Betrieb drehen die Walze 10, die Halsdichtung 24, der innere Dichtungsring 48 und die Buchse 18 zusammen, während die Hülse 20, das Einbaustück 22, die Dichtungsendplatte 44 und der Wasserschutz 50 sich nicht bewegen. Öl wird kontinuierlich zwischen der Buchse 18 und der Hülse 20 zugeführt. Das so zugeführte Öl wird im Lagerbelastungsbereich hydrodynamisch zu einem Film geformt, bevor es zwischen der Buchse und der Hülse hervortritt, um in dem Becken 46 gesammelt zu werden.
Die Randabdichtung 28, die Ablenkeinrichtung 36 und der nach außen gerichtete Flansch 34 dienen dazu, Öl in dem Lager zu halten, während der Wasserschutz 50, der innere Dichtungsring 48 und der nach innen gerichtete Flansch 32 dazu dienen, zu verhindern, dass Kühlwasser und mitgenommene Verschmutzungen in das Lager eindringen.
Ein richtiges Einsetzen und Positionieren der Halsdichtung 24 an dem sich verjüngenden Walzenhalsabschnitt 14 ist entscheidend zur Vermeidung von Leckproblemen. Wegen der Lücke 30 fehlt es dem nach außen gerichteten Abschnitt des Dichtungskörpers unter dem nach außen gerichteten Flansch 34 jedoch an radialem Halt, während der Hauptkontakt zwischen dem Dichtungskörper und dem Walzenhals bei dem Bezugszeichen 52 unter dem nach innen gerichteten Flansch 32 stattfindet. Wenn die Dichtung an dem Walzenhals angebracht wird, kann dadurch eine Reibung bei dem Bezugszeichen 54 zwischen dem Ende der Buchse 20 und dem nicht gehaltenen Abschnitt des Dichtungskörpers dazu führen, dass die Dichtung in einer Fehlstellung anliegt. Die Fehlpositionierung ist zufällig, praktisch unmöglich zu entdecken und kann Undichtigkeit verursachen.
Aufgabe der Erfindung ist es, das oben beschriebene Problem zu beseitigen oder wenigstens deutlich zu verringern, indem eine zusätzlicher und strategisch positionierter radialer Halt für den Dichtungskörper zur Verfügung gestellt wird und indem dieser zusätzliche Halt bevorzugt mit einer Reduzierung der Reibung zwischen dem Ende der Hülse und dem Dichtungskörper verbunden wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Erfindungsgemäß ist der Dichtungskörper mit axial beabstandeten Haltewulsten versehen, die nach innen in die Dichtungsbohrung vorstehen, um mit dem Walzenhals in Kontakt zu stehen. Die Haltewulste fluchten jeweils radial mit festen Abschnitten des Dichtungskörpers und mit den Dichtungsflanschen und dem äußeren Metall-Halteband, wodurch ein Halt und eine Positionssteuerung für diese entscheidenden Bauteile vorgesehen ist, während auch der Reibungswiderstand gegenüber der axialen Bewegung des Dichtungskörpers in seine Abdichtstellung an dem sich verjüngenden Abschnitt des Walzenhalses minimiert wird.
Vorteilhafterweise werden zusätzliche nachgiebige Wulste zu dem Dichtungskörper an seiner Schnittstelle mit dem Ende der Buchse hinzugefügt. Die nachgiebigen Wulste sind verformbar, um ein radiales Positionieren des Dichtungskörpers zu erleichtern.
Patentanspruch 1 stellt eine Halsdichtung zur Verwendung in einer Ölfilmlageranordnung für eine Walze in einem Walzwerk zur Verfügung, wobei die Walze einen Hals mit einem sich verjüngenden Zwischenabschnitt umfasst, der zu einem Endabschnitt mit reduziertem Durchmesser führt, der in einer Buchse angeordnet ist, wobei die Buchse bezüglich des Walzenhalses befestigt und für ein Drehen in einer Hülse, die in einem Einbaustück befestigt ist, auf Zapfen gelagert ist, wobei die Halsdichtung dafür vorgesehen ist, an dem sich verjüngenden Abschnitt des Walzenhalses für ein Drehen mit diesem an einer Stelle angebracht zu werden, die von einer an dem Einbaustück befestigten Dichtungsendplatte umgeben ist, wobei die Halsdichtung umfasst: einen flexiblen kreisförmigen Körper mit einem ersten und einem zweiten Flansch, die axial beabstandet sind, radial nach außen vorstehen und so konfiguriert und dimensioniert sind, dass sie in abdichtendem Kontakt mit der Dichtungsendplatte stehen; und einen ersten und einen zweiten axial beabstandeten Wulst, die von dem Körper radial nach innen vorstehen, so dass sie mit dem sich verjüngenden Abschnitt des Walzenhalses in Kontakt stehen, wobei der erste und der zweite Wulst jeweils im Wesentlichen radial mit dem ersten und dem zweiten Flansch fluchten und durch feste Zwischenabschnitte des Körpers radial mit diesen verbunden sind.
Bevorzugt umfasst die Halsdichtung gemäß Patentanspruch 1 weiterhin ein Metall-Halteband, das das Äußere des Körpers zwischen dem ersten und dem zweiten Flansch umgibt, sowie einen dritten Wulst, der von dem Körper radial nach innen vorsteht, so dass er mit dem sich verjüngenden Abschnitt des Walzenhalses in Kontakt steht, wobei der dritte Wulst zwischen dem ersten und dem zweiten Wulst angeordnet und axial sowohl von dem ersten als auch von dem zweiten Wulst beabstandet ist und radial mit dem Halteband fluchtet und von diesem durch einen festen Zwischenabschnitt des Körpers radial beabstandet ist.
Bevorzugt umfasst die Halsdichtung gemäß Patentanspruch 1 oder Patentanspruch 2 weiterhin eine Endfläche an dem Körper, wobei die Endfläche radial beabstandete vierte Wülste aufweist, die axial von dem Körper vorstehen, so dass sie mit der Buchse in Kontakt stehen.
Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nun ausführlicher unter fortwährender Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen dargestellt, in denen:
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 eine teilweise Querschnittsansicht durch eine Dichtungsanordnung ist, die eine Ausführungsform einer Halsdichtung von herkömmlicher Bauart darstellt; und
2 eine ähnliche Ansicht wie die von 1 ist, die eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung mit einer Halsdichtung zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Aus 2, in der Bauteile mit Ausnahme der Halsdichtung identisch mit den in 1 dargestellten sind und daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen wurden, ist zu ersehen, dass die erfindungsgemäße Halsdichtung 24' einen festen kreisförmigen Körper mit nach innen und nach außen gerichteten Rändern 26', 28', nach innen und nach außen gerichteten Flanschen 32', 34', eine Ablenkeinrichtung 36' und ein äußeres Metall-Halteband 42 aufweist.
Der Dichtungskörper ist zusätzlich mit axial beabstandeten ersten und zweiten Wulsten 56, 58 versehen, die radial nach innen vorstehen, um mit dem sich verjüngenden Halsabschnitt 14 in Kontakt zu stehen. Die Wulste 56, 58 fluchten jeweils im Wesentlichen radial mit den Flanschen 32', 34' und sind durch feste Zwischenabschnitte des Dichtungskörpers radial mit diesen verbunden.
Bevorzugt ist ein dritter, nach innen vorstehender Wulst 60 zwischen dem ersten und dem zweiten Wulst 56, 58 angeordnet und von diesen axial beabstandet. Der Wulst 60 fluchtet radial mit dem äußeren Metall-Halteband 42 und ist durch einen festen Zwischenabschnitt des Dichtungskörpers von diesem getrennt.
Die Wulste 56, 58, 60 bieten radialen Halt und eine genaue Positionierung für die Flansche 32', 36' und das Metall-Halteband 42, während sie auch in vorteilhafter Weise den Reibungswiderstand gegenüber dem axialen Abdichten der Halsdichtung an dem Walzenhals reduziert. Die Wulste 56, 58 und 60 sind auch nachgiebig und dienen so dazu, Herstellungstoleranzen auszugleichen.
Vierte nachgiebige Wulste 62 sind bevorzugt an der nach außen gerichteten Seite des Dichtungskörpers für einen Kontakt mit dem Ende der Buchse 20 vorgesehen. Die Wulste 62 sind verformbar, um eine radiale Verschiebung des Dichtungskörpers bezüglich der Buchse aufzunehmen, wodurch eine reibungsbedingte Verformung des Dichtungskörpers vermieden wird, wenn dieser in seine abdichtende Position gedrückt wird.

Claims

Halsdichtung (24') zur Verwendung in einer Ölfilmlageranordnung für eine Walze in einem Walzwerk, wobei die Walze einen Hals (14) mit einem sich verjüngenden Zwischenabschnitt umfasst, der zu einem Endabschnitt mit reduziertem Durchmesser führt, der in einer Buchse (18) angeordnet ist, wobei die Buchse (18) bezüglich des Walzenhalses (14) befestigt und für ein Drehen in einer Hülse (20), die in einem Einbaustück (22) befestigt ist, auf Zapfen gelagert ist, wobei die Halsdichtung (24') dafür vorgesehen ist, an einem sich verjüngenden Abschnitt des Walzenhalses (14) für ein Drehen mit diesem an einer Stelle angebracht zu werden, die von einer an dem Einbaustück (22) befestigten Dichtungsendplatte umgeben ist, wobei die Halsdichtung umfasst: einen flexiblen kreisförmigen Körper mit einem ersten und einem zweiten Flansch (32', 34'), die axial beabstandet sind, radial nach außen vorstehen und so konfiguriert und dimensioniert sind, dass sie in abdichtendem Kontakt mit der Dichtungsendplatte stehen; gekennzeichnet durch einen ersten und einen zweiten axial beabstandeten Wulst (56, 58), die von dem Körper radial nach innen vorstehen, so dass sie mit dem sich verjüngenden Abschnitt des Walzenhalses (14) in Kontakt stehen, wobei der erste und der zweite Wulst (56, 58) jeweils im Wesentlichen radial mit dem ersten und dem zweiten Flansch (32', 34') fluchten und durch feste Zwischenabschnitte des Körpers radial mit diesen verbunden sind.
Halsdichtung nach Patentanspruch 1, die weiterhin ein Metall-Halteband (42), das das Äußere des Körpers zwischen dem ersten und dem zweiten Flansch umgibt, sowie einen dritten Wulst (60) umfasst, der von dem Körper radial nach innen vorsteht, so dass er mit dem sich verjüngenden Abschnitt des Walzenhalses in Kontakt steht, wobei der dritte Wulst (60) zwischen dem ersten und dem zweiten Wulst angeordnet und axial sowohl von dem ersten als auch von dem zweiten Wulst beabstandet ist und radial mit dem Halteband fluchtet und von diesem durch einen festen Zwischenabschnitt des Körpers beabstandet ist.
Halsdichtung nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, die weiterhin eine Endfläche an dem Körper umfasst, wobei die Endfläche radial beabstandete vierte Wülste aufweist, die axial von dem Körper vorstehen, so dass sie mit der Buchse in Kontakt stehen.