Lagerdichtung einer auf Wälzlagern laufenden Meißelrolle Die Erfindung
bezieht sich auf eine Lagerdichtung einer auf Wälzlagern laufenden, unter hohem
Außendruck stehenden Meißelrolle, in der eine allseitig abgeschlossene Schmiermittelfüllung
vorgesehen ist, die unter Zwischenschaltung einer unter Außendruck stehenden Membran
einem stetigen Druckausgleich unterworfen ist, so daß die Dichtungen der Meißelrolle
unter gleichem Innen- und Außendruck gehalten werden.Bearing seal of a chisel roller running on roller bearings The invention
refers to a bearing seal running on rolling bearings, under high
Chisel roller with external pressure in which a lubricant filling that is sealed on all sides
is provided with the interposition of a membrane under external pressure
is subjected to constant pressure equalization, so that the seals of the chisel roller
be kept under the same internal and external pressure.
Es ist bekannt, daß es Schwierigkeiten bereitet, unter hohem Außendruck
stehende Lager von Meißelrollen abzudichten. Das Eindringen des Spülwassers in die
Lager erhöht deren Verschleiß außerordentlich. Es ist daher schon vorgeschlagen
worden, solche Meißelrollen mit einem Fettvorrat zu versehen und dauernd Fett über
eine Membranwirkung aus den Lagern austreten zu lassen. Nachteilig ist dabei der
hohe Fettverbrauch. Es ist ferner bekannt, in der Achse einer Meißelrolle einen
Zylinder mit einem unter Federwirkung stehenden Kolben anzuordnen, auf den einerseits
der Außendruck, andererseits eine Ölfüllung einwirkt. Zwischen Ölfüllung und Lagerdichtung
ist ein doppelt wirkendes Ventil eingeschaltet. Bei erhöhtem Druck von außen wird
ein Kugelventil gegen die Wirkung einer Feder aufgedrückt und Schmiermittel wandert
aus dem Zylinder in den Ventilraum. Am anderen Ende des Ventilraumes sitzt ein Kegelventil,
dessen Stößel bei jeder Umdrehung der Meißelrolle einmal über eine kurze-schiefe
Ebene angehoben wird und das Schmiermittel aus dem Ventilraum in die Lagerräume
und an die Lagerdichtungen herankommen läßt. Abgesehen davon, daß der Druckausgleich
stets erst mit einer Verzögerung eintritt, ist die Bauweise umständlich und daher
störanfällig. Durch das Anbringen des Kolbens in der Mittelachse und die dadurch
bedingten Ventilkanäle wird die Achse geschwächt, so daß sie mit größerem Außendurchmesser
ausgeführt werden muß. Die Folge ist ein größerer Raumbedarf und größeres Gewicht,
so daß auch eine erhöhte Antriebsleistung notwendig ist. Durch diese Anordnung liegen
ferner die Dichtungen noch über den Laufkreis der Kugeln hinaus; je weiter entfernt
von der Drehachse aber die Dichtungen liegen, je größer wird der Verschleiß, da
mit der Entfernung von der Mitte die Umfangsgeschwindigkeit größer wird.It is known to cause difficulties under high external pressure
to seal standing bearings of chisel rollers. The penetration of the rinse water into the
Bearing increases their wear extremely. It is therefore already proposed
been to provide such chisel rollers with a supply of grease and continuously grease over
to let a membrane effect escape from the bearings. The disadvantage here is the
high fat consumption. It is also known to have one in the axis of a chisel roller
To arrange cylinder with a spring-loaded piston on the one hand
the external pressure, on the other hand an oil filling acts. Between the oil filling and the bearing seal
a double-acting valve is switched on. If there is increased pressure from the outside
a ball valve is pushed open against the action of a spring and lubricant migrates
from the cylinder into the valve chamber. At the other end of the valve chamber there is a cone valve,
its tappet with each revolution of the chisel roller once over a short oblique
Level is raised and the lubricant from the valve chamber into the storage rooms
and allows access to the bearing seals. Apart from that the pressure equalization
always occurs with a delay, the construction is cumbersome and therefore
prone to failure. By attaching the piston in the central axis and thereby
conditional valve channels, the axis is weakened so that it has a larger outer diameter
must be carried out. The result is a greater space requirement and greater weight,
so that an increased drive power is necessary. By this arrangement lie
furthermore, the seals still extend beyond the running circle of the balls; the further away
from the axis of rotation, however, the seals lie, the greater the wear, there
the peripheral speed increases with the distance from the center.
Die Erfindung bezweckt eine wesentliche Vereinfachung der Bauart der
Druckausgleichsvorrichtung, die die Lagerdichtungen immer unter gleichem Innen-
und Außendruck hält.The invention aims to significantly simplify the design of the
Pressure compensation device, which always keeps the bearing seals under the same internal
and maintains external pressure.
Zu diesem Zweck wird im oder am Meißelrollendeckel auf der Innenseite
ein Raum geschaffen, der mit einer Membran verschlossen ist. In den Raum münden
ein oder mehrere Kanäle bzw. Verbindungen mit dem Außenraum. Der um den Rotationskörper
herrschende Druck wird somit auf die Membran übertragen und überträgt sich weiter
über die Ölfüllung auf die Dichtungen, so daß beiderseits der Dichtungen der gleiche
Druck herrscht. Das Öl der Ölfüllung dient gleichzeitig der Schmierung der beiden
Drahtkugelrollenlager. Es erfolgt kein dauernder Ausfluß von Schmiermitteln und
es sind zu der neuen Dichtung keinerlei Ventile und andere Zubehörteile notwendig.
Der Druckausgleich erfolgt zudem unmittelbar und ohne Zeitverzögerung. Neben großer
Einfachheit ist der geringe Platzbedarf und das geringe Gewicht von Vorteil. Die
benötigte Antriebsleistung wird herabgesetzt.For this purpose, in or on the chisel roller cover on the inside
created a space that is closed with a membrane. Open into the room
one or more channels or connections with the outside space. The one around the body of revolution
The prevailing pressure is thus transferred to the membrane and is transferred further
about the oil filling on the seals, so that both sides of the seals are the same
There is pressure. The oil in the oil filling also serves to lubricate the two
Wire ball roller bearings. There is no permanent outflow of lubricants and
no valves or other accessories are required for the new seal.
The pressure equalization also takes place immediately and without a time delay. In addition to large
Simplicity is the small footprint and the low weight an advantage. the
required drive power is reduced.
Die einzubauende Dichtung, die bekannter Art sein kann, muß die Ölschmierung
zuverlässig abdichten, sie muß außerdem die auftretenden Axial- und Radialtoleranzen
mit Sicherheit aufnehmen können, ohne undicht zu werden. Auch bei der Abnutzung
der Lagerung und daraus sich ergebenden vergrößertem Lagerspiel muß eine einwandfreie
Dichtwirkung erzielt werden. Dies wird in günstiger Weise erzielt durch zwei Lamellendichtungen,
die gegeneinander verspannt sind und die auf einer Ausgleichshülse angeordnet sind.
Diese Dichtung kann in radialer Richtung nachgeben. Die hierbei auftretende Relativbewegung
der Verschiebung und die Rotation erfolgt innerhalb des Dichtungselementes zwischen
den Lamellen, die je mit dem feststehenden Innenring und
dem rotierenden
Außenring verbunden sind. Die Verschiebbarkeit in axialer Richtung erfolgt hier
nicht innerhalb der Dichtungen, sondern wird durch eine von den Innenringen der
Dichtungen umschlossenen Ausgleichshülse, die ihrerseits gegen Rotation gesichert
ist, ermöglicht. Diese Ausgleichshülse umschließt ihrerseits eine feststehende Distanzbuchse
und stellt sich in axialer Richtung über der Büchse entsprechend den vorhandenen
Bearbeitungsungenauigkeiten und dem vorhandenen Lagerspiel ein. In die Hülse können
Rundschnurringe eingelegt werden, die die hier erforderliche Abdichtung übernehmen.The seal to be installed, which can be of a known type, must be oil-lubricated
seal reliably, it must also take account of the axial and radial tolerances that occur
can safely absorb without leaking. Even in terms of wear and tear
the storage and the resulting increased bearing play must be flawless
Sealing effect can be achieved. This is achieved in a favorable manner by means of two lamellar seals,
which are braced against each other and which are arranged on a compensating sleeve.
This seal can yield in the radial direction. The relative movement that occurs here
the displacement and the rotation takes place within the sealing element between
the lamellae, each with the fixed inner ring and
the rotating
Outer ring are connected. The displaceability in the axial direction takes place here
not inside the seals, but rather through one of the inner rings of the
Seals enclosed compensating sleeve, which in turn secured against rotation
is made possible. This compensating sleeve in turn encloses a fixed spacer sleeve
and is positioned in the axial direction over the bushing according to the existing ones
Machining inaccuracies and the existing bearing play. Can in the sleeve
O-rings are inserted, which take on the sealing required here.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung an Hand
eines Längsschnittes durch eine in Drahtkugelrollenlager laufende Meißelrolle dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawing
a longitudinal section through a chisel roller running in wire ball roller bearings.
In der Abbildung bezeichnet 1 den Meißelrollenschaft, auf dem die
Distanzbuchsen 2 befestigt sind. Letztere werden umschlossen von den Ausgleichshülsen
3, die gegen Rotation gesichert sind, jedoch in axialer Richtung verschiebbar sind,
um Verschleißerscheinungen innerhalb des Lagers ausgleichen zu können. Die Abdichtung
der Ausgleichshülse 3 gegen die Distanzbuchse 2 wird z. B. durch Rundschnurringe
4 vorgenommen. Mit der Ausgleichshülse 3 verbunden ist der Innenring 5 der Dichtung
5, 6, der die Ausgleichshülse umgibt. Der Außenring der Dichtung ist mit 6 bezeichnet.
Er rotiert mit dem Außenmantel der Meißelrolle. Sowohl der Innenring 5 als auch
der Außenring 6 tragen je zwei Lamellenpakete 7, deren Lamellen ineinandergreifen.
Sie werden gegeneinander verspannt.In the figure, 1 denotes the chisel roller shaft on which the
Spacer sleeves 2 are attached. The latter are enclosed by the compensating sleeves
3, which are secured against rotation, but can be moved in the axial direction,
in order to be able to compensate for signs of wear within the bearing. The waterproofing
the compensating sleeve 3 against the spacer 2 is z. B. by O-rings
4 made. The inner ring 5 of the seal is connected to the compensating sleeve 3
5, 6, which surrounds the compensating sleeve. The outer ring of the seal is denoted by 6.
It rotates with the outer jacket of the chisel roller. Both the inner ring 5 and
the outer ring 6 each carry two plate packs 7, the plates of which mesh with one another.
They are braced against each other.
Die Dichtung 5, 6 hat eine Verbindung 8 zum Hohlraum 9 zwischen rotierendem
Außenmantel 10 und feststehendem Innenkörper 11. Der Hohlraum wird mit einer möglichst
inkompressiblen Flüssigkeit, z. B. Öl, durch eine verschließbare Füllöffnung 12
gefüllt.The seal 5, 6 has a connection 8 to the cavity 9 between rotating
Outer jacket 10 and fixed inner body 11. The cavity is with a possible
incompressible liquid, e.g. B. oil, through a closable filling opening 12
filled.
Im Meißelrollendeckel 13 ist ein Hohlraum 14 angeordnet, der eine
mit einer Membran 15 verschlossene Öffnung zum Hohlraum 9 der Meißelrolle besitzt.
In den Deckelhohlraum 14 münden Kanäle 16, so daß die die Meißelrolle umgebende
Flüssigkeit; hier z. B. das Wasser-Sand-Schlamm-Gemisch des Bohrloches; in den Deckelhohlraum
eindringen kann und den ihr anhaftenden Druck auch auf die Membran 15 überträgt,
die diesen wiederum an die ölfüllung des Hohlraumes 9 weitergibt. Auf diese Weise
werden die Dichtungen von beiden Seiten mit dem gleichen Druck beaufschlagt. Die
Dichtung wird daher nur mit ihrer eigentlichen Aufgabe, nämlich dem Abdichten, belastet
und wird von mechanischen Beanspruchungen, wie z. B. Biegespannungen, befreit. Damit
wird die Lebensdauer der Dichtungen bedeutend erhöht.In the chisel roller cover 13, a cavity 14 is arranged, the one
with a membrane 15 closed opening to the cavity 9 of the chisel roller.
Channels 16 open into the cover cavity 14 so that the one surrounding the chisel roller
Liquid; here z. B. the water-sand-mud mixture of the borehole; into the lid cavity
can penetrate and also transfers the pressure attached to it to the membrane 15,
which in turn passes this on to the oil filling of the cavity 9. In this way
the same pressure is applied to the seals from both sides. the
Seal is therefore only burdened with its actual task, namely sealing
and is exposed to mechanical stresses such as B. bending stresses, exempted. In order to
the service life of the seals is increased significantly.