Wellendichtung für die Gehäuse elektrischer 1Vlaschinen oder Apparate. Die Erfindung betrifft eine Wellendich tung für die Gehäuse elektrischer Maschinen oder Apparate, z. B. für Transformatoren oder Schalterkessel.
Gemäss der Erfindung ist an der Dichtungs stelle auf die Welle ein Dichtungsring aus elastischem Werkstoff aufgezogen, dessen lichte Weite kleiner als der Wellendurchmes-_ ser ist.
Bei den bekannten Stopfbuchsendichtun- gen sind auf die Wellen Dichtungsringe auf gezogen, deren lichte Weite praktisch dem Aussendurchmesser der Welle entspricht. Durch Anziehen der Stopfbuchsenmutter werden derartige Dichtungsringe so ge quetscht, dass sich ihre Laufflächen gegen die Wellenoberfläche drücken. Infolgedessen ist der Reibungsverlust verhältnismässig gross, was insbesondere bei geringen und konstant zu haltenden, auf die Welle wirkenden An triebskräften nachteilig ist.
Es sind auch Dichtungspackungen bekannt geworden, die durch den innern Überdruck des Behälters, in den die Welle eingeführt wird, gegen die Welle gepresst werden. Derartige DicUtungs- packungen halten aber nur bei grösseren Über drücken, z. B. von fünf at aufwärts dicht.
In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Wellendichtung dar gestellt. Die Fig. 1 zeigt einen Dichtungsring 1 aus nachgiebigem, elastischem Werkstoff, z. B. aus Gummi oder synthetischem Gummi (Buna). Die lichte Weite 2 des Ringes 1 ist dem Aussendurchmesser 3 der Antriebswelle 4 gegenüber sehr gering. Wenn dieser Ring daher auf die Welle aufgezogen wird, nimmt er eine trichterartige Form an.
Um diese De formation des Ringes zu erleichtern, kann der Ring, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, mit einer konischen Eindrehung 5 versehen sein, die zum Beispiel in den Ring 1 eingeschnitten wird.
Aus Fig. 2 ist die Form des Ringes 1 zu entnehmen, die dieser erhält, wenn man ihn auf die Welle 4 aufzieht. Infolge der trichter- artigen Form erhält der in Richtung der Pfeile 6 wirkende innere Überdruck eine grosse Angriffsfläche auf den Ring 1. Es sind infolgedessen nur geringe Überdrücke erfor derlich, um bereits die genügende Abdichtung zu erzielen. Wie sich ergeben hat, hält eine derartige Dichtung bereits bei 0,05 at Über druck dicht.
Das Durchmesserverhältnis zwi schen der lichten Weite des Ringes und dem Aussendurchmesser der Welle kann ungefähr 25 : 16 oder auch 5 : 3 betragen. Die ganze Dichtung wird vorteilhaft in einen Überwurf 7 eingesetzt, der an der Kesselwand 8, durch die die Welle 4 hindurchzuführen ist, mittels Schrauben 9 lösbar oder durch Schweissung bezw. Lötung unlösbar befestigt ist. Der Dichtungsring 1 wird zwischen der Stirn wand 10 des Überwurfes 7 und einem Druck ring 11 mittels der Schraubbolzen 12 ver spannt. Sollte nach langer Betriebsdauer die Dichtung nachlassen, so kann sie leicht. aus gewechselt werden.
Es empfiehlt sich hierbei. den Aussendurchmesser des Dichtungsringes 1 kleiner zu wählen als den Teilkreisdurch- messer der Bohrungen für die Bolzen 12 in der Stirnwand 10 und den Druckring 11. Es ist dann nicht erforderlich, den Dichtungs ring zwecks Aufnahme der Bolzen 12 zu durchbohren.
Um die Dichtungsfläche zu vergrössern, ohne auf die erforderliche NaehgiebiglLeit des Dichtungsringes zu verzichten, empfiehlt es sich, den Dichtungsring zu lamellieren, bezw. mehrere Dichtungsringe aufeinander zu schichten, gegebenenfalls unter Freihalten von Abständen zwischen den einzelnen Ringen.
Unter Umständen kann das gleiche Ziel aber auch dadurch erreicht werden, dass man, wie Fig. 3 zeigt, den Dichtungsring 13 an den Dichtungsflächen 14 mit Einschnitten 15 ver sieht. Die Dichtungsfläche 14 kann konisch ausgebildet sein. Beide Durchmesser 16 und 17 sind kleiner als der Aussendurchmesser der Welle. Beim Aufziehen eines derartigen lamellierten Ringes 13 auf die Welle 4 sprei zen sich die Lamellen 18 in der in Fig. 4 da r- gestellten Form auseinander, so dass man mehrere hintereinander geschaltete einzelne Dichtungsstellen 19, 20 und 21 erhält.
Mit besonderem Vorteil wird die erfin dungsgemässe \Vellendichtung bei der Ein <B>e,</B> von Antriebswellen für Regelschal ter von Stufentransformatoren verwendet. In Fig. 5 ist ein derartiger Regeltrans formator mit dem ölgefüllten Kessel 22 dar- @-estellt. Das Ölausdehnungsgefäss 23 ist mit Rücksicht auf die Profilgängigkeit des Kes sels auf der Eisenbahn mit dem Kesseldeckel 24 zusammengebaut. Der Kesselanbau 25 ent hält den Regelschalter, z. B. einen stromlos zu schaltenden Stufenwähler, während der vom Durchführungsisolator 26 getragene Kessel 27 den die Lastumschaltung ausführenden Lastschalter aufnimmt.
Die Ölfüllung des Kessels 22 steht mit den Ölfüllungen der Kes sel 25 und 27 derart in Verbindung, dass sie unter dem Überdruck des Ausdehnungs- refässes 23 gehalten werden.
Die an den ausserhalb der Kessel vorge sehenen Antriebsmotor 28 angeschlossene Antriebswelle 29 muss die Wand des Kessels 25 durchdringen. Ein hieran angeschlossener @@'ellenstrang 30 ist in den Lastschalterkes- sel 2 7 eingeführt. Insbesondere die in den Lastschalterkessel 27 eingesetzte Wellendich tung 31 steht nur unter dem geringen Über druck, der der Ölsäule mit der Höhe H ent spricht, und muss hier genau so dicht halten, wie die unter höherem Überdruck stehende Dichtung 32.
Da der Dichtungsring nur mit einem ge ringen Druck an die Antriebswelle 29 resp, 30 gedrückt wird, sind die Reibungsverluste und die Abnutzung so gering, dass die Lebens dauer dieser Wellendichtung gross ist. Gross ist auch ihre Betriebssicherheit, insbesondere wenn ölfester Gummi, z. B. ölfester Buna, verwendet wird. Ein Festfahren des Regel m erke s wird mit Sicherheit vermieden.
Die Dichtung bleibt auch unter höheren Temperaturen öldicht. Sie kann zum Beispiel 90 im Dauerbetrieb ohne weiteres ertragen.
Sollen die auf dem Dichtungsring lasten- (]en noch noch weiter verringert werden oder bei Unterdrücken empfiehlt es sich, den Dichtungsring durch zusätzliche Federkraft an die Welle zu drücken.
In Fig. 6 ist für diese Anordnung ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Der Dich tungsring 33 ist in die Kammer 34 ein gesetzt, die in die Kesselwand eingeschweisst sein kann. Diese enthält die Schraubenfeder 35, deren Ende 36 am Dichtungsring 33 ge gebenenfalls unter Einfügen eines Druck ringes 37 anliegt. Dieser hat vorteilhaft eine konische oder eine abgerundete Auflagefläche auf dem Dichtungsring 33.
Shaft seal for the housing of electrical machines or apparatus. The invention relates to a shaft up device for the housing of electrical machines or apparatus such. B. for transformers or switch boilers.
According to the invention, a sealing ring made of elastic material is drawn onto the shaft at the sealing point, the clear width of which is smaller than the shaft diameter.
In the known stuffing box seals, sealing rings are pulled onto the shafts, the clear width of which practically corresponds to the outer diameter of the shaft. By tightening the stuffing box nut, such sealing rings are squeezed in such a way that their running surfaces press against the shaft surface. As a result, the friction loss is relatively large, which is disadvantageous in particular in the case of low and constant driving forces acting on the shaft.
Sealing packings have also become known which are pressed against the shaft by the internal overpressure of the container into which the shaft is inserted. Such sealing packs only hold in the event of greater excess pressure, e.g. B. from five at upwards tight.
In the figures, exemplary embodiments of the shaft seal according to the invention are presented. Fig. 1 shows a sealing ring 1 made of flexible, elastic material, for. B. made of rubber or synthetic rubber (Buna). The clear width 2 of the ring 1 is very small compared to the outer diameter 3 of the drive shaft 4. Therefore, when this ring is pulled onto the shaft, it assumes a funnel-like shape.
In order to facilitate this deformation of the ring, the ring can, as can be seen from FIG. 1, be provided with a conical recess 5 which is cut into the ring 1, for example.
From FIG. 2 the shape of the ring 1 can be seen, which it receives when it is pulled onto the shaft 4. As a result of the funnel-like shape, the internal overpressure acting in the direction of the arrows 6 has a large contact surface on the ring 1. As a result, only slight overpressures are required in order to achieve a sufficient seal. As has been shown, such a seal holds tight at 0.05 at overpressure.
The diameter ratio between the inside diameter of the ring and the outer diameter of the shaft can be approximately 25: 16 or 5: 3. The entire seal is advantageously used in a cover 7, which is detachable on the boiler wall 8, through which the shaft 4 is to be passed, by means of screws 9 or by welding. Soldering is permanently attached. The sealing ring 1 is between the end wall 10 of the cap 7 and a pressure ring 11 by means of the bolts 12 ver tensioned. Should the seal wear off after a long period of operation, it can easily. to be changed from.
It is recommended here. to choose the outer diameter of the sealing ring 1 smaller than the pitch circle diameter of the bores for the bolts 12 in the end wall 10 and the pressure ring 11. It is then not necessary to pierce the sealing ring for the purpose of receiving the bolts 12.
In order to enlarge the sealing surface without having to forego the necessary sewing capacity of the sealing ring, it is advisable to laminate the sealing ring, resp. to stack several sealing rings on top of each other, if necessary while keeping the distances between the individual rings free.
Under certain circumstances, however, the same goal can also be achieved in that, as FIG. 3 shows, the sealing ring 13 on the sealing surfaces 14 with incisions 15 sees ver. The sealing surface 14 can have a conical shape. Both diameters 16 and 17 are smaller than the outer diameter of the shaft. When such a lamellar ring 13 is pulled onto the shaft 4, the lamellae 18 spread apart in the form shown in FIG. 4, so that several individual sealing points 19, 20 and 21 connected one behind the other are obtained.
The shaft seal according to the invention is used with particular advantage in the connection of drive shafts for control switches of step transformers. In Fig. 5, such a Regeltrans transformer with the oil-filled boiler 22 is shown @ -. The oil conservator 23 is assembled with the boiler cover 24 in consideration of the profile of the boiler on the railroad. The boiler attachment 25 ent holds the control switch, for. B. a tap selector to be switched off-circuit, while the tank 27 carried by the bushing insulator 26 receives the load switch performing the load switching.
The oil filling of the boiler 22 is connected to the oil filling of the boiler 25 and 27 in such a way that they are kept under the overpressure of the expansion tank 23.
The drive shaft 29 connected to the drive motor 28 provided outside the boiler must penetrate the wall of the boiler 25. A line 30 connected to this is inserted into the load switch tank 27. In particular, the shaft seal 31 used in the circuit breaker tank 27 is only under the slight overpressure that corresponds to the oil column with the height H, and must be as tight here as the seal 32, which is under higher overpressure.
Since the sealing ring is only pressed against the drive shaft 29 or 30 with a slight pressure, the friction losses and wear are so low that the life of this shaft seal is great. Their operational reliability is also great, especially when oil-proof rubber, e.g. B. oil-proof Buna is used. The rule book will certainly not get stuck.
The seal remains oil-tight even at higher temperatures. For example, she can endure 90 in continuous operation.
If the loads on the sealing ring are to be reduced even further or if there is negative pressure, it is advisable to press the sealing ring against the shaft using additional spring force.
In Fig. 6, an embodiment is shown for this arrangement. The log processing ring 33 is set in the chamber 34, which can be welded into the boiler wall. This contains the coil spring 35, the end 36 of which on the sealing ring 33 ge, if necessary, with insertion of a pressure ring 37 rests. This advantageously has a conical or a rounded contact surface on the sealing ring 33.