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.Shaft bushing The invention relates to a non-contact
sealing shaft bushing in the wall of one or more bearings of the shaft
immediately surrounding closed housing, whereby to generate a permanent
Air flow through the sealing gap from the outside into the housing into a screw labyrinth
serves in the wall.
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.The constant supply of air into the housing during the
Operation prevents the escape of .Lubricating oil from the housing through the
Gap through, but on the other hand requires a special ventilation
of the housing, which is usually associated with a loss of oil.
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.The invention is based on the object of this (oil loss or drag-out loss,
as it is called in practice, to avoid. This goal is achieved according to the invention
by means of an externally attached firmly to the shaft in the area of the shaft lead-through
cylindrical, pot-shaped sleeve open to the closed housing space, whose
cylindrical surface with the screw maze in the wall the non-contact
Forms seal, the inner diameter of which further from the ground or at some distance
from this to the open end of the sleeve grows suddenly or steadily and
which has one or more openings in the floor or near the floor in the wall.
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.The shaft bushing according to the invention represents one in different
Way advantageous combination of a non-contact shaft seal with a
Housing ventilation. Their structure is very simple and suitable with a great sealing effect
In particular, it is very good for the subsequent redesign of existing ones
Shaft bushings, since in such a case no reworking on the shaft is necessary
is. There are only the lead-through openings in the wall according to the
The outer diameter of the cup-shaped sleeve seated on the shaft is expanded and in
this widened opening screwed in the labyrinth passages for the screw labyrinth.
The mode of operation is as follows: Through the screw labyrinth, during operation
air is constantly being pumped into the closed space and thereby escaping
prevented by lubricating oil. This constant air supply is only possible, however,
when the air can escape from the room again. However, an escape is possible
only through the cup-shaped sleeve and the openings provided at the bottom of the same
through. As soon as it enters the sleeve, the mixture from the shaft and the
Sleeve taken and set in rotation. The lubricating oil droplets migrate here
radially outwards, get to the inner wall of the sleeve and migrate as this
extended to the room to be ventilated, along the sleeve wall into this room
back while the air through the opening or openings at the bottom of the cup-shaped
Sleeve flows off. The lubricant is centrifuged out, and all the more effectively,
the faster the mixture rotates.
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.A wall duct for underwater waves is known,
which is a combination of the shaft seal and a sand protection device for
represents this seal, but it is a contact seal,
the bell that sits firmly on the shaft and grips over it against a
too early destruction is protected by the sand contained in the water. The bell
centrifuges the sand out of the water flowing into the seal.
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.In order to do this with the shaft bushing according to the invention during operation
A mixture of air and lubricant entering the sleeve on the shaft from the housing
to set vigorously in rotation when entering the sleeve, are in further
Embodiment of the invention in the open end of the sleeve a single, in the axial direction
wall extending over part of the depth of the sleeve or at a distance from one another
arranged in the circumferential direction several such walls. This wall or these walls
act as blades and force the air-oil mixture as soon as it enters the
Sleeve on the rotation of the shaft. In order to prevent that not centrifuged,
Lubricating oil particles flowing off with the air after exiting the sleeve without
further free is recommended in a further embodiment of the invention that
Opening or openings in the bottom or near the bottom of the sleeve directly on the outside
next to the screw maze
to flow out. This has the effect
that a more or less large part of the emerging from the sleeve, possibly still
with oil-enriched air drawn into the screw labyrinth and into the one to be ventilated
Space is returned. This short circuit promotion can be increased quite considerably
by having the screw maze in front. facing away from its conveying direction
Direction extended by a multi-chamber parallel labyrinth and the outlet opening
or the outlet openings of the sleeve as radial channels in the screw labyrinth
can open immediately adjacent chamber of this parallel labyrinth.
Die Erfindung wird an Hand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail using two exemplary embodiments.
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.The in A b b. 1 consists essentially of a screw labyrinth 1 and a non-contact rotating in this, firmly seated on the shaft 2 cup-shaped sleeve 3. The screw labyrinth promotes into space 4, in which a shaft bearing, not shown, is arranged. The inside of the sleeve 3 widens conically towards the space 4, has openings 5 and 6 near the bottom in the wall and in the outlet, ie at the end protruding into the space 4, some walls 7, which are arranged symmetrically distributed in the circumferential direction and are arranged extend parallel to the shaft axis over a short distance into the sleeve. During operation, these walls 7 force the air-oil mixture entering the sleeve 3 from the space 4 to rotate the shaft. The lubricating oil particles settle out of the rotating mixture under the action of the centrifugal force acting on them radially outwards and migrate back along the inner wall of the inner conical sleeve 3 into the space 4, while they still carry a more or less large amount of lubricating oil particles with them leading air flows to the outlet channels 5 and 6 near the bottom of the sleeve. Thus, the lubricating oil is centrifuged out in the sleeve 3. In addition, since the channels 5 and 6 open on the circumference of the sleeve 3 directly in front of the screw labyrinth 1, some of the air emerging from the sleeve is conveyed back into the space 4. In this way, a short-circuit promotion comes about, which in its effect when carried out according to A b b. 2 is reinforced by the fact that the screw labyrinth 8 is extended by a parallel labyrinth consisting of two chambers 9 and 10 in the direction facing away from the space 14 and the outflow openings 11 and 12 in the sleeve 13 in the chamber 9 of this parallel labyrinth immediately adjacent to the screw labyrinth flow out.