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Wellenabdichtung
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;Hiebei ist Ap = Po - PG eine Druckdifferenz, welche normalerweise zwischen 0, 2 bis 1 atm variiert wird. Die vorstehende Gleichung für ZH zeigt, dass nicht nur die Federkraft auf den Dichtungsring wirkt, sondern auch die vom Öl-und Gasdruck herrührenden Kräfte. Bei gasgekühlten elektrischen Maschinen wählt man nun zur Verbesserung der Kühlung PG erheblich höher als PL. Dann kann die Anpresskraft so hoch werden, dass die Bildung eines genügenden rolfilm es auf der Gleitfläche zwischen dem Wellenbund und dem Dichtungsring unmöglich ist, so dass eine unzulässige Erwärmung eintritt.
Die Abhängigkeit vom Gas- und Öldruck ist insbesondere bei solchen Maschinen von Nachteil, bei denen der Gasdruck zwecks Anpassung der Kühlung an die Belastung während des Betriebes verändert wird. Ein hoher Gasdruck bringt die vorgenannten Schwierigkeiten mit sich, während ein niedriger Druck dazu führt, dass relativ viel Öl nach der Innenseite der Maschine durchsickert, was zu einer Verunreinigung des Wasserstoffes und einer Verschmutzung des Maschineninneren infolge von Ölnebel führt.
Ausser der in Fig. 1 dargestellten Dichtung sind bereits auch solche bekannt geworden, bei denen der Durchmesser D1 näherungsweise so gross ist wie der Durchmesser D. Dann werden die Druckunterschiede auf den Dichtungsring gemäss der Gleichung für EH zwar geringer, doch lässt sich eine entscheidende Verbesserung durch diese Massnahme allein nicht erzielen.
Die geschilderten Mängel lassen sich vermeiden, wenn erfindungsgemäss sowohl die'Differenz zwischen dem Druck des Dichtungsöles und dem Gasdruck einen zumindest näherungsweise konstanten Wert besitzt, als auch der zur Berührungsfläche zwischen dem Gehäuse und der dem Wellenbund näherliegenden Dichtung des Dichtungsringes gehörende Durchmesser (D), wie an sich bekannt, zumindest näherungsweise so gross ist, wie der zur äusseren Kante der am Wellenbund anliegenden Fläche des Dichtungringes gehörende Durchmesser (D). Der erzielbare Vorteil ergibt sich unmittelbar aus der obigen Bezie- hung für EH. Es ist hierin nämlich D = D- und AD = konstant zu setzen. so dass man
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erhält.
Damit die auf den Dichtungsring wirkende Kraft eine unveränderliche Grösse hat, wird es also erforderlich, bestimmte konstruktive Abmessungen einzuhalten und gewisse Relationen zwischen dem Öldruck und dem Gasdruck herzustellen. Das letztere lässt sich in einfacher Weise dann erzielen, wenn gemäss weiteren Merkmalen der Erfindung ein vom Gasdruck gesteuertes Ventil den Druck des Dichtungsöles so einstellt, dass dieser stets um einen konstanten Betrag über dem Gasdruck liegt.
Fig. 2 gibt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes vereinfacht wieder ; Fig. 3 stellt eine Ansicht in Richtung A von Fig. 2 dar ; Fig. 4 zeigt Einzelheiten der am Wellenbund anliegenden Fläche des Dichtungsringes.
In Fig. 2 ist mit 3'der Dichtungsring, mit 4. das Maschinengehäuse bezeichnet. Die übrigen Teile der Fig. 2-4 haben die gleichen Bezugsziffern wie die entsprechenden Teile der Fig. 1.
An Hand von Fig. 4 soll erläutert werden, wie sich das Eindringen von Dichtöl in das Maschineninnere verhindern lässt. Wie zu erkennen ist, wirkt auf die Ölscheibe von der Erstreckung a der Öldruck B, der Gasdruck C und die Fliehkraft der Scheibe selbst. Unter Berücksichtigung des erforderlichen Kräf- tegleichgewichtes lässt sich dann der Wert von Ap, d. h. die konstant zu haltende Differenz zwischen Öldruck und Gasdruck rechnerisch leicht bestimmen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Wellenabdichiung, bei welcher ein gegen das Maschinengehäuse abgedichteter, axial verschiebbarer, unter Federwirkung gegen einen Wellenbund gepresster Dichtungsring Verwendung findet, der mindestens eine durch Kanäle mit Öl versorgte Ölring-Nut aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Differenz zwischen dem Druck des Dichtungsöles und dem Gasdruck einen zumindest näherungsweise konstanten Wert besitzt, als auch der zur Berührungsfläche zwischen dem Gehäuse und der dem Wellenbund näher liegenden Dichtung des Dichtungsringes gehörende Durchmesser (D) wie an sich bekannt zumindest näherungsweise so gross ist wie der zur äusseren Kante der am Wellenbund anliegenden Fläche des Dich- tungsringes gehörende Durchmesser (D).