DE1178265B - Wellendurchfuehrung - Google Patents

Description

• Wellendurchführung Die Erfindung bezieht sich auf eine berührungsfrei abdichtende Wellendurchführung in der Wand eines ein oder mehrere Lager der Welle unmittelbar umgebenden geschlossenen Gehäuses, wobei zur Erzeugung einer ständigen Luftströmung durch den Dichtspalt hindurch von außen in das Gehäuse hinein ein Schraublabyrinth in der Wand dient.
• Die ständige Einförderung von Luft in das Gehäuse hinein während des Betriebes unterbindet zwar den Austritt von .Schmieröl aus dem Gehäuse durch den Spalt hindurch, erfordert jedoch andererseits grundsätzlich eine besondere Entlüftung des Gehäuses, die in der Regel mit einem Ölverlust verbunden ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen (Ölverlust bzw. Ausschleppverlust, wie man ihn in der Praxis auch nennt, zu vermeiden. Erreicht wird dieses Ziel erfindungsgemäß durch eine im Bereich der Wellendurchführung fest auf der Welle angebrachte, außen zylindrische, topfförmige, zum geschlossenen Gehäuseraum hin offene Hülse, deren zylindrische Oberfläche mit dem Schraublabyrinth in der Wand die berührungsfreie Dichtung bildet, deren Innendurchmesser ferner vom Boden oder in einigem Abstand von diesem aus zum offenen Ende der Hülse hin sprunghaft oder stetig wächst und die im Boden oder in Bodennähe in der Wand eine oder mehrere Öffnungen aufweist.
• Die erfindungsgemäße Wellendurchführung stellt eine in verschiedener Weise vorteilhafte Kombination einer berührungsfreien Wellenabdichtung mit einer Gehäuseentlüftung dar. Ihr Aufbau ist bei großer Dichtwirkung sehr einfach und eignet sich insbesondere sehr gut für die nachträgliche Umgestaltung bereits vorhandener Wellendurchführungen, da in einem solchen Falle keine Nacharbeit an der Welle erforderlich ist. Es werden lediglich die Durchführungsöffnungen in der Wand entsprechend dem Außendurchmesser der auf der Welle sitzenden topfförmigen Hülse erweitert und in diese erweiterte Cffnung die Labyrinthgänge für das Schraublabyrinth eingedreht. Die Wirkungsweise ist folgende: Durch das Schraublabyrinth wird während des Betriebes laufend Luft in den geschlossenen Raum hineingefördert und dadurch das Austreten von Schmieröl verhindert. Diese ständige Luftförderung ist allerdings nur möglich, wenn die Luft aus dem Raum wieder entweichen kann. Möglich ist aber ein Entweichen nur durch die topfförmige Hülse und die am Grunde derselben vorgesehenen Öffnungen hindurch. Schon beim Eintritt in die Hülse wird das Gemisch von der Welle und der Hülse mitgenommen und in Rotation versetzt. Hierbei wandern die Schmieröltröpfchen radial nach außen, gelangen an die Innenwand der Hülse und wandern, da sich diese zu dem zu belüftenden Raum hin erweitert, an der Hülsenwand entlang in diesen Raum zurück, während die Luft durch die Öffnung oder die Öffnungen am Grunde der topfförmigen Hülse abströmt. Das Schmiermittel wird also auszentrifugiert, und zwar um so wirksamer, je schneller das Gemisch rotiert.
• Es ist eine Wanddurchführung für unter Wasser laufende Wellen bekannt, die eine Kombination aus der Wellenabdichtung und einer Sandschutzvorrichtung für diese Dichtung darstellt, doch handelt es sich hierbei um eine Berührungsdichtung, die durch eine fest auf der Welle sitzende und über sie greifende Glocke gegen eine zu frühe Zerstörung durch den im Wasser enthaltenen Sand geschützt ist. Die Glocke zentrifugiert aus dem der Dichtung zuströmenden Wasser den Sand aus.
• Um bei der erfindungsgemäßen Wellendurchführung das während des Betriebes aus dem Gehäuse in die Hülse auf der Welle eintretende Gemisch aus Luft und Schmiermittel beim Eintritt in die Hülse kräftig in Rotation zu versetzen, werden in weiterer Ausgestaltung der Erfindung im offenen Ende der Hülse eine einzige, sich in Achsrichtung über einen Teil der Tiefe der Hülse erstreckende Wand oder mit Abstand voneinander in Umfangsrichtung mehrere solcher Wände angeordnet. Diese Wand bzw. diese Wände wirken als Schaufeln und zwingen dem Luft-Öl-Gemisch schon beim Eintritt in die Hülse die Drehung der Welle auf. Um zu verhindern, daß nicht auszentrifugierte, mit der Luft abströmende Schmierölteilchen nach dem Austritt aus der Hülse ohne weiteres frei werden, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung empfohlen, die Öffnung oder die Öffnungen im Boden oder in Bodennähe der Hülse außen unmittelbar neben dem Schraublabyrinth münden zu lassen. Dies hat die Wirkung, daß ein mehr oder weniger großer Teil der aus der Hülse austretenden, evtl. noch mit öl angereicherten Luft in das Schraublabyrinth hineingezogen und in den zu belüftenden Raum zurückgefördert wird. Ganz erheblich steigern läßt sich diese Kurzschlußförderung dadurch, daß man das Schraublabyrinth in vor. seiner Förderrichtung abgewandter Richtung durch ein mehrkammeriges paralleles Labyrinth verlängert und die Austrittsöffnung oder die Austrittsöffnungen der Hülse als radiale Kanäle in der dem Schraublabyrinth unmittelbar benachbarten Kammer dieses parallelen Labyrinthes münden läßt.
• Die Erfindung wird an Hand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert.
• Die in A b b. 1 gezeigte Wellendurchführung besteht im wesentlichen aus einem Schraublabyrinth 1 und einer in diesem berührungsfrei rotierenden, fest auf der Welle 2 sitzenden topfförmigen Hülse 3. Das Schraublabyrinth fördert in den Raum 4, in dem ein nicht gezeichnetes Wellenlager angeordnet ist. Die Hülse 3 erweitert sich innen konisch zum Raum 4 hin, weist in Bodennähe in der Wand Öffnungen 5 und 6 sowie im Auslauf, d. h. also am in den Raum 4 hineinragenden Ende, einige Wände 7 auf, die symmetrisch in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind und sich parallel zur Wellenachse über eine kurze Strecke in die Hülse hinein erstrecken. Diese Wände 7 zwingen während des Betriebes dem aus dem Raum 4 in die Hülse 3 eintretenden Luft-Öl-Gemisch die Drehung der Welle auf. Aus dem rotierenden Gemisch setzen sich die Schmierölteilchen unter der Einwirkung der auf sie einwirkenden Zentrifugalkraft radial nach außen ab und wandern an der Innenwand der innen konisch ausgeführten Hülse 3 entlang in den Raum 4 zurück, während die noch eine mehr oder weniger große Menge Schmierölteilchen mit sich führende Luft den Austrittskanälen 5 und 6 in Bodennähe der Hülse zuströmt. Es findet somit also in der Hülse 3 ein Auszentrifugieren des Schmieröles statt. Da außerdem die Kanäle 5 und 6 am Umfang der Hülse 3 unmittelbar vor dem Schraublabyrinth 1 münden, wird ein Teil der aus der Hülse austretenden Luft wieder in den Raum 4 hineingefördert. Es kommt auf diese Weise eine Kurzschlußförderung zustande, die in ihrer Wirkung bei der Durchführung nach A b b. 2 noch dadurch verstärkt ist, daß das Schraublabyrinth 8 durch ein aus zwei Kammern 9 und 10 bestehendes paralleles Labyrinth in vom Raum 14 abgewandter Richtung verlängert ist und die Ausströmöffnungen 11 und 12 in der Hülse 13 in der dem Schraublabyrinth unmittelbar benachbarten Kammer 9 dieses parallelen Labyrinthes münden.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Wellendurchführung mit berührungsfreier Abdichtung in der Wand eines ein oder mehrere Lager der Welle unmittelbar umgebenden geschlossenen Gehäuses, wobei zur Erzeugung einer Luftströmung von außen durch den Dichtspalt hindurch in den geschlossenen Raum ein Schraubiabyrinth in der Wand dient. g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h eine im Bereich der Wellendurchführung fest auf der Welle sitzende, außen zylindrische, topfförmige, zum geschlossenen Raum hin offene Hülse. deren zylindrische Oberfläche mit dem Schraublabyrinth der Wand die berührungsfreie Wellenabdichtung bildet, deren Innendurchmesser ferner vom Boden oder in einigem Abstand von diesem aus zum offenen Ende der Hülse hin sprunghaft oder stetig zunimmt und die im Boden oder in Bodennähe in der Wand eine oder mehrere Öffnungen aufweist.
2. 2. Wellendurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im offenen Ende der auf der Welle sitzenden topfförmigen Hülse eine einzige, sich in Achsrichtung über einen Bruchteil der Tiefe der Hülse erstreckende Wand oder, mit Abstand voneinander in Umfangsrichtung, mehrere solcher Wände angeordnet sind.
3. 3. Wellendurchführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung oder die Öffnungen im Boden oder in Bodennähe der Hülse außen unmittelbar neben dem Schraublabyrinth münden.
4. 4. Wellendurchführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung oder die Öffnungen im Boden oder in Bodennähe der Hülse als radiale Kanäle ausgebildet sind und in die dem Schraublabyrinth zunächst liegende Kammer eines unmittelbar an dieses Labyrinth nach außen anschließenden parallelen Labyrinthes münden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 835 666, 1 045 193, 1069968.