DE1106567B

DE1106567B - Labyrinth-Wellendichtung mit Sperrgaszufuhr zur Abdichtung oelnebelhaltiger Raeume

Info

Publication number: DE1106567B
Application number: DES47964A
Authority: DE
Inventors: Paul Riedel
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1956-03-15
Filing date: 1956-03-15
Publication date: 1961-05-10

Description

Labyrinth-Wellendichtung mit Sperrgaszufuhr zur Abdichtung ölnebelhaltiger Räume Es liegt oft das Problem vor, einen an das Öllager einer Maschine angrenzenden Raum gegen den Übertritt von aus dem Lager strömendem Ölnebel zu schützen; beispielsweise soll der Innenraum von elektrischen Maschinen auf diese Weise gegen den Eintritt von Ölnebel, der aus dem Lager der Maschine stammt, geschützt werden.
Fig. 1 der Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung das Öllager 1 einer elektrischen Maschine, wobei sich neben dem Lager ein Raum befindet, in dem sich die Schleifringe 2 (beispielsweise für die Zuführung des Erregergleichstromes zum Läufer der Maschine) befinden. Dieser Schleifringraum ist abgekapselt, und es wird ihm ein Kühlluftstrom zugeführt. Es ist nun von großer Wichtigkeit, daß dieser Schleifringraum gegen den Zutritt von aus dem Lager strömendem Ölnebel geschützt ist, da nur dann ein einwandfreier Stromübergang zwischen den Bürsten und den Schleifringen aufrechtzuerhalten ist.
Es sind Labyrinthdichtungen an ölgeschmierten Lagern bekannt, bei denen durch auf der Welle zwischen den Lagern und den Labyrinthdichtungen angeordnete Lüfter oder als Lüfter wirkende Scheiben hinter dem Lager auftretendes Öl abgesaugt und daran gehindert wird, durch die Labyrinthdichtung abzuströmen. Bei einer bekannten Dichtung dieser Art soll eine erhöhte Sicherheit gegen den Austritt von 01 durch einen Luftkreislauf erreicht werden, indem dem Lagerraum über einen Ölabscheider ein Luftstrom entnommen wird und dieser Luftstrom einer mittleren Kammer der Labyrinthdichtung zugeleitet wird. Eine zwischen Dichtung und Lager angeordnete Schleuderscheibe übt hierbei auf die Lagerseite der Labyrinthdichtung eine Saugwirkung aus und fördert den Luftstrom in den Lagerraum zurück. Die Wirksamkeit einer derartigen Anordnung ist davon abhängig, daß durch den Ölabscheider das in dem Luftstrom enthaltene Öl vollständig abgeschieden wird. Ist dies nicht der Fall, so gelangen Ölpartikelchen in die Labyrintlidichtung hinein, was erfahrungsgemäß zur Folge hat, daß nach kürzerer oder längerer Betriebszeit auch Öl aus der Außenseite der Labyrinthdichtung austritt.
Die Erfindung geht aus von einer Labyrinth-Wellendichtung zwischen einem ein ölgeschmiertes Lager umgebenden Raum und einem vor Ölnebel zu schützenden Raum etwa gleichen Druckes, bei der eine Kammer des von mehreren Dichtungsschneiden gebildeten Labyrinthes mit einem Sperrgas, insbesondere Druckluft, beschickt wird, das nach beiden Seiten des Labyrinthes austritt. Eine Dichtung dieser Art wird gemäß der Er- ; findung in der Weise ausgebildet, daß die zu beiden Seiten der mit dem Sperrgas beschickten Kammer liegenden Teile des Labyrinthes so bemessen sind, daß der dem Lager zugewandte Teil dem Sperrgas einen erheblich geringeren Strömungswiderstand bietet als der andere Teil des Labyrinthes. Der Erfindung liegt folgender neuer Gedanke zugrunde: Wenn man einer Kammer zwischen zwei Labyrinthabschnitten ein Sperrgas zuführt, so müßte man annehmen, daß es den Übertritt von Öl oder Öldämpfen aus der einen Kammer in die andere Kammer, ja überhaupt den Eintritt von Öl oder Öldämpfen in das Labyrinth verhindert; denn die nach dem Lager zu gerichtete Sperrmittelströmung dürfte ja eine Gegenströmung des Öles überhaupt nicht zulassen. Die Überlegung ist zwar gedanklich richtig. Sie gilt aber nur unter der Voraussetzung völliger Druckgleichheit in den beiden gegeneinander abzusperrenden Räumen und völlig gleicher Strömungswiderstände in den Labyrinthabschnitten beiderseits der Kammer. Diese Voraussetzungen praktisch zu verwirklichen, ist kaum möglich. Das Druckgleichgewicht kann gestört werden, z. B. durch schwankenden Luftdruck in dem abzusperrenden Raum, durch Druckschwankungen infolge von Temperaturänderungen, durch Änderungen der Widerstände im Labyrinth, bei Wellendurchbiegungen u. dgl. Könnte man damit rechnen, daß derartige Einflüsse den Strömungswiderstand im Labyrinth nur in Richtung auf den vor Ölnebel zu schützenden Raum vergrößerten, so wären keine Schwierigkeiten zu erwarten. Die Sperrwirkung des zugehörigen Labyrinthabschnittes würde verbessert werden. In Wirklichkeit tritt aber auch das Gegenteil ein, daß sich nämlich der Strömungswiderstand dieses Labyrinthabschnittes verkleinert. Dann entsteht ein.. verstärkte Strömung in Richtung auf den zu schützenden Raum, die eine Saugwirkung im anderen Abschnitt hervorruft, mit der Folge, daß durch das Sperrgas Öl oder Ölnebel in diesen Raum gefördert werden. Wenn man gemäß der Erfindung das Labyrinth so ausbildet, daß der dem Lager zugeordnete Teil einen erheblich geringeren Strömungswiderstand bietet als der andere Teil des Labyrinthes, so schafft man von vornherein klare Verhältnisse. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der unterschiedliche Strömungswiderstand in den beiden Teilen der Labyrinthdichtung auf einfache Weise dadurch erzielt, daß die Zahl der hintereinanderliegenden Dichtungsscheiben in dem dem Lager zugewandten Teil des Labyrinthes kleiner ist als in dem anderen Teil.
Die Fig. 2 der Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Labyrinth-Wellendichtung im Längsschnitt. Darin bedeutet 1 ein ölgeschmiertes Lager, 3 eine Welle und 4 eine dem Lager 1 vorgesetzte Gehäusewand. Diese Gehäusewand ist mit einer Labyrinthdichtung 5 versehen, die in bekannter Weise durch in den feststehenden Teil der Wand 4 eingestemmte Dichtungsstreifen 6 und 6' gebildet wird. Innerhalb der Labyrinthdichtung 5 ist ein erweiterter Ringraum 7 vorgesehen, dem von außen über einen Kanal 8 Druckluft zugeführt wird. Diese Druckluft strömt - wie aus den eingezeichneten Pfeilen ersichtlich - einerseits über die Dichtungsstreifen 6 nach dem Lager zu ab, andererseits inentgegengesetzter Richtung über die Dichtungsstreifen 6' nach dem vor dem Ölnebel zu schützenden Raum der Maschine. Um innerhalb der Labyrinthdichtung eine eindeutige Strömungsverteilung in dem Sinne herbeizuführen, daß der überwiegende Teil des Sperrgases auf der Seite des Öllagers abströmt, ist die Zahl der Dichtungsstreifen 6 auf der Lagerseite des Labyrinthes geringer als die Zahl der Dichtungsstreifen 6' auf der anderen Seite.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Labyrinth-Wellendichtung zwischen einem ein ölgeschmiertes Lager umgebenden Raum und einem vor Ölnebel zu schützenden Raum etwa gleichen Druckes, bei der eine Kammer des von mehreren Dichtungsschneiden gebildeten Labyrinthes mit einem Sperrgas, insbesondere Druckluft beschickt wird, das nach beiden Seiten des Labyrinthes austritt, dadurch gekennzeichnet, daß die zu beiden Seiten der mit dem Sperrgas beschickten Kammer liegenden Teile des Labyrinthes so bemessen sind, daß der dem Lager zugewandte Teil dem Sperrgas einen erheblich geringeren Strömungswiderstand bietet als der andere Teil des Labyrinthes.
2. Labyrinth-Wellendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der hintereinanderliegenden Dichtungsschneiden in dem dem Lager zugewandten Teil des Labyrinthes kleiner ist als in dem anderen Teil. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 467 562, 835 666, 867 634, 906 529.