AT162823B - Wellendichtung für wasserstoffgekühlte elektrische Maschinen - Google Patents

Description

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  Wellendichtung für wasserstoffgekühlte elektrische Maschinen 
Bei   wasserstoffgekühlten   Maschinen macht die Dichtung der das Gehäuse durchdringenden
Wellen besondere Schwierigkeiten, und zwar inso- fern, als die üblichen Dichtungen beim Lauf der
Maschine wohl das Innere genügend   abschliessen,   beim Stillstand aber in ihrer Wirkung nachlassen, so dass man gezwungen ist, aus den stillstehenden
Maschinen das Füllgas zu entfernen, was nicht nur eine sehr zeitraubende, sondern wegen der
Gefahr der Knallgasbildung auch sehr gefährliche
Arbeit ist, so dass man neutrale Gase als Zwischenfüllung vorsehen musste. Nur während des
Laufes der Maschine funktioniert insbesondere jene für wasserstoffgekühlte Maschinen bereits vorgeschlagene Dichtung, bei der ein Flüssigkeit, z.

   B. Öl, enthaltender Dichtungsraum als nach innen offene Rinne die Welle umgibt und die Flüssigkeit durch eine eintauchende, mit der Welle fest verbundene Scheibe in Rotation erhalten wird, derart, dass der durch Fliehkraft entstehende Flüssigkeitsring den gasdichten Abschluss bildet. Die üblichen Dichtungen, z. B. auch jene, bei denen die Dichtungsflüssigkeit unter hydrostatischem oder Pumpendruck steht, waren auch nur für geringe Druckunterschiede bemessen, so dass der Druck in der Maschine nur wenig über dem Aussendruck gehalten werden konnte und die viel bessere Kühlwirkung des Wasserstoffes bei höheren Drucken nicht ausnutzbar war. 



   Diese Schwierigkeiten können vermieden werden, wenn man gemäss der Erfindung eine vom Lauf der Maschine unabhängige Dichtung dadurch erzielt, dass die Dichtungsflüssigkeit, vorzugsweise Öl, in den Dichtungsraum unter Druck tangential eingespritzt wird und in diesem Raum mit sehr grosser Geschwindigkeit umläuft. Infolge der Wirkung der Zentrifugalkraft verhält sich das Öl dann wie eine Flüssigkeit sehr grosser Dichte und der statische Überdruck im Inneren des Gehäuses bewirkt nur geringe Unterschiede im Ölstand auf der Innen-und Aussenseite der Dichtungsfläche. Die Figur zeigt ein Beispiel einer solchen Dichtung. 1 ist die Welle der Maschine, auf der eine Scheibe 2 dicht aufgesetzt ist.

   Diese Scheibe reicht in einen mit dem Gehäuse 3 der Maschine verbundenen Ringraum 4. 
In diesen Ringraum wird das Öl tangential eingespritzt und läuft in ihm mit grosser Ge- schwindigkeit um. Infolge der Fliehkraft wird das Öl im äusseren Teil des Ringraumes gehalten und erfüllt die beiden durch Scheibe 2 und den
Ringraum 4 gebildeten kommunizierenden Räume. 



   Bei gleichem Innen-und Aussendruck steht die
Dichtungsflüssigkeit in beiden Räumen gleich hoch. Bei ungleichen Drücken wird die Dichtungs- flüssigkeit in dem Raum mit niedrigem Druck solange höher steigen, bis wieder Gleichgewicht herrscht. Die Grösse des Unterschiedes der
Flüssigkeitsspiegel hängt von der Grösse der auf die Flüssigkeit wirkenden Volumskräfte ab. Sind diese von der Grössenordnung der Schwerkraft, so ergeben sich schon bei Druckunterschieden von einer Atmosphäre Spiegelunterschiede in der Grössenordnung von mehreren Metern. Durch den Umlauf der Dichtungsflüssigkeit kann die
Volumskraft auf ein Vielfaches gesteigert und dementsprechend der Spiegelunterschied auf die
Grössenordnung von Zentimetern herabgesetzt werden. Der Ölumlauf wird dabei durch eine
Hilfspumpe aufrechterhalten.

   Das überschüssige Öl tritt aus dem Ringraum heraus und wird in dem Auffangraum 5 gesammelt und aus diesem abgesaugt. Ein Weiterkriechen des Öles längs der Welle kann durch zusätzliche Scheiben 6 und 7 auf der Welle verhindert werden. Die geschilderte Art der Dichtung ist nicht nur auf elektrische Maschinen beschränkt, sondern kann in allen Fällen Verwendung finden, in denen die Aufgabe vorliegt, eine Welle gasdicht durch eine Wand zu führen. 



   Die Dichtung gemäss der Erfindung kann auch Druckunterschiede von mehreren Atmosphären bewältigen. Damit ausgerüstete Maschinen können mit hohen Drucken des Wasserstoffes betrieben werden, wodurch eine bedeutende Vergrösserung der Kühlwirkung eintritt. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zum Dichten einer durch eine Wand hindurchtretenden Welle mittels einer umlaufenden Dichtungsflüssigkeit, dadurch ge- <Desc/Clms Page number 2> kennzeichnet, dass diese Dichtungsflüssigkeit in den Dichtungsraum tangential eingespritzt wird und in diesem mit grosser Geschwindigkeit rotiert.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsrotation auch bei stillstehender Maschine aufrecht bleibt.

   3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsraum von einem nach innen offenen ringförmigen Sammelraum umgeben ist.

   4. Dichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Welle zu beiden Seiten der Dichtungsscheibe zusätzliche Scheiben angeordnet sind, welche ein Weiterkriechen der Dichtungsflüssigkeit auf der Welle verhindern.

   5. Dichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Scheiben sich ausserhalb des Dichtungsraumes, aber innerhalb des Sammelraumes befinden.

   6. Wasserstoffgekühlte elektrische Maschine mit Dichtungen der Welle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Füllgasdrucken von mehreren Atmosphären betrieben wird.