CH217306A - Einrichtung für die druck- und vakuumdichte Durchführung einer Drehbewegung durch eine Wand. - Google Patents

Description

  Einrichtung für die druck- und vakuumdichte Durchführung einer       Drehbewegung    durch eine Wand.    Es sind mehrere Einrichtungen bekannt,  mit denen es möglich ist,     Drehbewegungen     einer Welle in einem Raum     .A        duch    eine  feste Wand hindurch auf einen Raum B zu  übertragen, ohne dass dabei     Gasoder    Flüssig  keit von. einem dieser Räume in den andern  gelangen kann.

   Die bei Pumpen,     gompres-          ,soren,    Turbinen usw. übliche Lösung besteht  darin, die Welle durch ein Loch     in,der    Wand       hindurchzuführen    und mittels     einer        Stopf-          büehse    das Entweichen von Gas oder Flüs  sigkeit von einem Raum zum andern     längs     der Welle zu verhindern. Ausser dem be  trächtlichen Energieverlust durch Reibung  haben diese     Stopfbüchsen    den Nachteil, dass  sie nie absolut dicht sind und, von Zeit zu  Zeit nachgezogen werden müssen. Für Hoch  vakuumabschluss kommt diese Methode nicht  in Frage.  



  Für besseren     Abschluss    werden     insbeson-          dere    in der Vakuumtechnik oft drehbare  konische Schliffe benutzt, bei welchen ein       konia-cher        Reiher    in ein passendes Gehäuse         eingeschliffen    und nachher mit Fettoder der  gleichen     gedichtet    wird.

   Solche Fettschliffe       kommen,    nur für vorübergehende Betätigung  und' nur     dort    in     Betracht,    wo eine beträcht  liche Reibung     in    Kauf     genommen.    werden       kann,    und wo der Gasdruck der Fettdämpfe  nicht schädlich ist.  



  Für kontinuierliche Drehungen ist eine  Lösung bekannt geworden, bei der     ein    ma  gnetisches     Drehfeld    im Raume A erzeugt  und durch eine     gasdichte    Wand hindurch  zum Raum B übertragen wird, so -dass dort  z. B.     ein,        gurzschlussläufer    vom     Drehfeld     mitgenommen wird.

   Als     gais,dichte    Wand  werden in der Regel     Nickellegierungen    'be  nützt, um die     Wirbelo.tromverluste    infolge  des     Drehfeldes    nicht zu gross werden zu     las-          sen.        Das    von einem Raum zum andern über  tragbare     mechanische        D:rehstrommoment    ist  aus diesem Grunde sehr     begrenzt,        die    An  wendungsmöglichkeiten entsprechend     be-          schränkt.     



  Die vorliegende     Erfindung    betrifft nun           eine    Einrichtung für die druck- und vakuum  dichte     Durchführung    einer     Drehbewegung     von     unbeschränktem        Drehwinkel    durch eine  Wand und     besteht    darin, dass mindestens eine  biegsame Hülse den Abschluss     bewirkt.     



  Zwei     Ausführungsbeispiele    des Erfin  dungsgegenstandes sind auf der Zeichnung  dargestellt. Ein erstes Beispiel einer solchen  Einrichtung zeigt     Fig.    1.     W,    und     TV"    .sind  zwei Wellen, zwischen denen ein Drehmoment  übertragen werden soll. Sie befinden     sich    in  den Räumen<I>A</I> und<I>B,</I> die     durch    die Trenn  wand T getrennt sind.

   Die     CTus-    oder Flüssig       keitsdrücke    der beiden Räume seien mit     p,     und     pbezeichnet.    Zum Abdichten ist eine  biegsame Hülse bei     D,    dicht in die Wand T,       bei        Ddicht    in eine Haube<I>H</I> eingelötet oder       geschweisst.    Die Haube H ist auf dem exzen  trischen Ende der Welle     W,    bei     L2    gelagert.

    Die     Lageraxe    bildet hier einen     spitzen     Winkel mit der     Axe    der Wellen     Wi    und       TV.,.    Durch das     Lager        L,    hindurch     steht    der  Innenraum A* der biegsamen Hülse mit dem  unter dem Druck     p,    stehenden Raum A in  Verbindung. Die biegsame Hülse trennt die  beiden Räume A und B mit absoluter Dich  tigkeit. Die     Haube    H greift in eine radiale  Nut der Scheibe     S    auf der Welle     Wz    ein.

         Beim    Drehen der Welle     W,    kreist die     Haube     H um die gemeinsame     Axe    von     Wi    und       jT'@    und nimmt dadurch die Welle     W,z    mit.  Umgekehrt kann durch     Drehen    der Welle       TYz    die Haube<I>H</I> und damit die Welle     W,     gedreht werden. Die biegsame     Hülse    voll  führt dabei eine Bewegung     ähnlich    derjeni  gen eines einseitig eingespannten elastischen       Stabes.     



  Infolge der festen Einspannung bei     Di     kann weder er noch die Haube H sich um  sich selber drehen, da die     biegsame    Hülse auf  Verdrehung annähernd starr ist. Solange der  Druck     p,    grösser als     p.;    ist, sucht sich die  biegsame Hülse zu verlängern. Die Haube H  muss sich daher auf der Scheibe     S    oder auf  der Welle     W,    abstützen können.     Letzteres     wird ermöglicht durch den auf der Welle     W,     festen Ring     R.@,    der sich gegen einen vor dem  Verlöten von     D,        eingeschraubten    Ü'berwurf-    ring legt.

   Ist dagegen der Druck     p.    grösser  als     pi,    so wird die biegsame Hülse mit der  Haube H gegen die Welle W, gepresst,     wobei     diese den     entstehenden    Schub aufnehmen und  auf die Lagerung übertragen muss, z. B. mit  tels der Ringe     Ri.     



       Fig.    2 zeigt eine     zweite        Ausführungs-    ;  form,     welche    zwischen den Wellen     W,    und       TV,    ein     Zwischenstück    in Form einer sym  metrisch     doppelt    gebogenen Welle K benützt.

    In diesem Falle sind zwei biegsame Hülsen  F, und F,     koaxial    zu den     Wellen        TV,    und       Wz    dicht in die Trennwand<I>T</I> der Räume<I>A</I>  und<I>B</I> eingesetzt bei den     Stellen        Di    und     D2.     Die dichten     Abschlusshauben    Hl und     Hder     biegsamen Hülsen 'liegen wieder exzentrisch  zu den     Wellen        W,    und TV,;

   Dichtungsstellen  sind     Ds    und     D4.    Die krumme Welle K ist  bei<I>L</I> in der Trennwand, bei     L,    und     L2    in  den beiden     Hauben        gelagert.    Der Raum C  innerhalb der biegsamen Hülse steht hier       weder    mit dem Raum A     noch    mit B in Ver  bindung, er kann mit gasförmigen oder flüs  sigen Stoffen, z. B. mit     Schmieröl    gefühlt  werden. Wird der Haube     H,    z.

   B. von der  Welle     W,    eine kreisende     Bewegung    aufge  drückt, so kreist auch Haube     H,    und somit     s          dreht    sich auch Wz. Die Hauben     Hi    und     Hz     haben im gezeichneten     Beie.piel    parallele       Axen    zu     Wi    und     Ws,    so dass sie in     Bohrun-          gen    der     Scheiben        S,    und<B>8,</B> wie Kurbelzapfen  gelagert werden     können,

          sei        es    mit -üblichen,  Ringlagern oder auch mit     Kugel-oder    Wal  zenlagern. Die um diese     Kurbelwelle    geleg  ten     biegsamen    Hülsen     Fi        und        FZ    sichern den  absoluten Abschluss der Räume<I>A</I> und<I>B.</I>  



  Der Energieverlust bei .der Übertragung :  der Drehmomente vom Raum A zum Raum  B ist     ausserordentlich    klein. Er     besteht    in der       Lagerreibung    der zwei Lager     L,    und     L,    beim       Beispiel    nach     Fig.    1,     bezw.    der drei     Lager          L,    bis     L,    beim Beispiel nach     Fig.    2. Durch s  Verwendung von Kugel-     oder    Walzenlagern  kann er nötigenfalls weiter     reduziert    werden.

    Das Drehmoment, das auf die biegsame  Hülse ausgeübt     wird,    stammt     lediglich    von  der     innern    und     äussern        Lagerreibung    der  Hauben     H,    und     H>        Infolge    der absoluten      Dichtigkeit der     mechanischen    Energieüber  tragung ist die Einrichtung besonders ge  eignet an     Hochvakuumgefässen    oder an     o,

  ol-          chen    mit     giftigen    Gasen oder     Flüssigkeiten.     Sie eignet sich für die Ausführung sowohl  von kurzen Betätigungen wie :auch zum  dauernden     Antrieb    von     Wellen.    Die Lebens  dauer     4er    Einrichtung ist bei Beanspruchung  der biegsamen     Hülsen    unterhalb ihrer     Ela-          stizitäts.grenze    praktisch unbegrenzt.

   Die  biegsamen Hülsen können aus Metall     (Tom-          bak,    Stahl usw.) :oder :auch aus     elastischen     Isolierstoffen (Gummi usw.)     bestehen.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung für die druck- und vakuum dichte Durchführung :einer Drehbewegung von unbeschränktem Drehwinkel durch eine Wand, dadurch gekennzeichnet, dass minde stens eine hiegsame Hülse den Abschluss be wirkt. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Einrichtung nach :dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der dichte Al- schluss mit Hilfe einer einzigen biegsamen Hülse geschieht. 2. Einrichtung nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der dichte Ab schluss mit Hilfe mehrerer biegsamer Hülsen geschieht.

   3. Einrichtung nachdem Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass die biegsamen Hülsen einen Zwischenraum bilden, der gegenüber beiden Räumen der zu verbindenden Wellen dicht abgeschlossen ist. 4. Einrichtung näch dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, :dass die biegsame Hülse an einem Ende koaxial zu den beiden zu verbindenden Wellen gasdicht in. :der Trennwand zwischen beiden Räumen be festigt ist.

   5. Einrichtung nach :dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die biegsame Hülse an einem Ende mit einer Haube gas dicht abgeschlossen ist. 6. Einrichtung nachdem Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeich- net, :dass die Abs hlusshaube am Ende der biegsamen Hülse als Lager für einen exzen- trischen Wellenzapfen ausgebildet ist. 7.

   Einrichtung nach dem Patentanspruch und Unteransprüchen 5 und 6, dadurch .ge kennzeichnet, dass :die Age des exzentri schen Wellenzapfens parallel liegt zur Age der beiden zu verbindenden Wellen. B. Einrichtung nach :dem Patentanspruch und L?nterans:prüchen 5 und 6, dadurch ge kennzeichnet, dass die Age des exzentri schen Wellenzapfens mit der Age der bei den zu verbindenden Wellen einen spitzen Winkel bildet. 9.

   Einrichtung nach dem Patentanspruch und Unteranspruch 5, :dadurch gekennzeich= net, :dass :die Haube in einer Bohrung einer mit :der zweiten Welle verbundenen Scheibe gelagert ist.

   10. Einrichtung nach dem Patentanspruch und Unteransprüchen 5 und 6, dadurch ge kennzeichnet, dass die Lagerung der Ab schlusshaube :der biegsamen Hülse mittels Kugellagern geschieht. 11. Einrichtung nach dem Patentanspruch und Unteransprüchen 5 und 6, :dadurch ge kennzeichnet, dass die Lagerung der Ab schlusshaube :der biegsamen Hülse mittels Walzenlagern geschieht. 12.

   Einrichtung nach dem Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeich- iiet, .dass die Haube in eine radiale Nut einer mit :der zweiten Welle verbundenen Scheibe eingreift. 13. Einrichtung nach dem Patentanspruch und Unteransprüchen 5 und 6, dadurch ge- kennzeichnet, :dass der :exzentrische Wellen zapfen da)s Ende :einer der zu verbindenden Wellen darstellt. 14.

   Einrichtung nachdem Patentanspruch und Unteransprüchen 5 und 6, :dadurch ge kennzeichnet, :dass :der Wegzentrische Wellen zapfen das Ende :einer Zwischenwelle der beiden zu verbindenden Wellen :darstellt. 15. Einrichtung nachdem Patentanspruch und Unteransprüchen 2 und 3, .dadurch ge- kennzeichnet, :dass der abgeschlossene Zwi- schenraum mit einer schmierenden Flüssig keit gefüllt ist. 16.

   Einrichtung nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die biegsamen Hülsen aus. Metall bestehen. 17. Einrichtung nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die biegsamen Hülsen aus elastisschen Isolierstoffen be- stehen.