CH355332A - Wellenabdichtung - Google Patents

Description

  Wellenabdichtung    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf     eine     Wellenabdichtung, bei welcher ein gegen das Maschi  nengehäuse abgedichteter, axial     verschiebbarer,    unter  Federwirkung gegen einen Wellenbund gepresster  Dichtungsring Verwendung findet, der     mindestens     eine durch Kanäle mit Öl versorgte     Ölringnut    auf  weist.  



  In     Fig.    1 der Zeichnung ist     eine    zum     Stand    der  Technik gehörende Anordnung schematisch wieder  gegeben. Mit 1 ist die Maschinenwelle, mit 2 der  Wellenbund, mit 3 der Dichtungsring, mit 4 das Ge  häuse und mit 5,5' sind flexible Dichtungen bezeich  net. Der Kanal 6 führt zur     Ölringnut    7, die     Ölzulei-          tung    hat die Bezugsziffer B. Eine Feder 9 presst den    Dichtungsring gegen den Wellenbund.

   Die Nachteile  des Bekannten lassen sich erkennen, wenn man die in  axialer Richtung auf den Dichtungsring wirkenden  Kräfte näher betrachtet.     Hierzu    seien die     Angaben     von     Fig.    1     zu        Grunde    gelegt. Dort bedeutet     pL    den  Luftdruck,     po    den Druck     des        Dichtungsöles    und     pG     den Gasdruck; F stellt die     Federkraft    dar. Die ver  schiedenen Durchmesser sind mit     D1    bis     D5    benannt.

    Es ist angenommen, dass der     Ölfilm    zwischen dem  Dichtungsring und dem Wellenbund sich .bis zum  Durchmesser D4 erstreckt. Eine     einfache    Rechnung  ergibt nun, dass die Summe aller horizontalen     Kräfte,     die am     Dichtungsring        angreifen,    aus folgender Bezie  hung     ermittelt    werden kann:  
EMI0001.0030     
    Hierbei ist     4p    =     p,)-p"        eine        Druckdifferenz,     welche normalerweise zwischen 0,2 bis 1     Atm.    vari  iert wird.

   Die vorstehende Gleichung für     I'H    zeigt,  dass nicht nur die Federkraft auf den     Dichtungsring     wirkt, sondern auch die vom Öl- und Gasdruck her  rührenden     Kräfte.    Bei     gasgekühlten    elektrischen Ma  schinen wählt man nun zur     Verbesserung    der Küh  lung     p.;

      erheblich höher als     pL.    Dann kann die     An-          presskraft    so hoch werden,     d'ass    die Bildung eines ge  nügenden Ölfilmes auf der Gleitfläche zwischen dem  Wellenbund und dem Dichtungsring unmöglich ist, so  dass eine     unzulässige        Erwärmung    eintritt. Die Ab  hängigkeit vom Gas- und Öldruck ist insbesondere       bei    solchen Maschinen von Nachteil, bei denen der  Gasdruck zwecks Anpassung .der Kühlung an die Be  lastung während des Betriebes verändert wird.

   Ein  hoher Gasdruck     bringt    die vorgenannten Schwierig  keiten 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 Ma  schineninneren infolge von Ölnebel     führt.     



  Die geschilderten Mängel lassen sich vermeiden,  wenn erfindungsgemäss der zur Berührungsfläche zwi  schen dem Gehäuse und der dem Wellenbund näher  liegenden Dichtung des     Dichtungsringes    gehörende  Durchmesser     zumindest        näherungsweise    so gross ist  wie der     zur    äusseren Kante der am     Wellenbund    an  liegenden Fläche des Dichtungsringes     gehörende     Durchmesser und wenn die     Differenz    zwischen dem  Druck des Dichtungsöles und dem Gasdruck     einen     zumindest     näherungsweise    konstanten Wert     besitzt.     Der erzielbare Vorteil ergibt sich 

      unmittelbar    aus der  obigen Beziehung für     ZH.    Es ist hierin nämlich       Di=Ds        und        dp=konstant    zu setzen, so dass man       1H   <I>= c<B>(D'-</B></I>     D,)        n/4        -f-   <I>F</I>     erhält.    Damit die auf den       Dichtungsring    wirkende Kraft eine unveränderliche  Grösse hat, wird es also     erforderlich,

          bestimmte    kon  struktive Abmessungen     einzuhalten    und gewisse Re  lationen zwischen dem Öldruck und dem Gasdruck           herzustellen.    Das     letztere    lässt sich in einfacher Weise  dann     erzielen,    wenn ein vom Gasdruck gesteuertes  Ventil den Druck des Dichtungsöles so einstellt, dass  dieser stets um einen konstanten Betrag über dem  Gasdruck liegt.  



  In den     Fig.    1 bis 4 sind Ausführungsbeispiele des  Erfindungsgegenstandes vereinfacht wiedergegeben.  Mit 3' ist der Dichtungsring, mit 4' das Maschinen  gehäuse bezeichnet. Die übrigen     Teile    haben die glei  chen     Bezugsziffern    wie die entsprechenden Teile der       Fig.    1.     Fig.    3 stellt eine Ansicht in Richtung A von       Fig.    2 dar.  



  Anhand 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<I>a</I> der Öldruck<I>B,</I> der  Gasdruck C und die Fliehkraft der Scheibe selbst.  Unter Berücksichtigung     des    erforderlichen Kräfte  gewichtes lässt sich dann der Wert von<I>dp,</I> das heisst  die konstant zu haltende Differenz zwischen Öldruck  und Gasdruck rechnerisch leicht bestimmen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Wellenabdichtung, bei welcher ein gegen das Ma schinengehäuse abgedichteter, axial verschiebbarer, unter Federwirkung gegen einen Wellenbund gepresster Dichtungsring Verwendung findet, der mindestens eine durch Kanäle mit Öl versorgte Ölringnut auf weist, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Berüh rungsfläche zwischen dem Gehäuse und der dem Wel lenbund näher liegenden Dichtung des Dichtungsrin ges gehörende Durchmesser (Dl) zumindest nähe rungsweise so gross ist wie der zur äusseren Kante der am Wellenbund anliegenden Fläche des Dichtungs ringes gehörende Durchmesser (D3)

   und dass die Dif ferenz zwischen dem Druck des Dichtungsöles und dem Gasdruck einen zumindest näherungsweise kon stanten Wert besitzt. UNTERANSPRÜCHE 1. Abdichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass ein vom Gasdruck gesteuertes Ven til den Druck des Dichtungsöles so einstellt, dass die ser stets um einen konstanten Betrag über dem Gas druck liegt. 2. Abdichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass zur Verhinderung des Eindringens von Dichtöl in das Maschineninnere die Differenz zwischen Öldruck und Gasdruck auf einen vor bestimmten Wert eingestellt ist.