DE19928450C2 - labyrinth seal - Google Patents
labyrinth sealInfo
- Publication number
- DE19928450C2 DE19928450C2 DE19928450A DE19928450A DE19928450C2 DE 19928450 C2 DE19928450 C2 DE 19928450C2 DE 19928450 A DE19928450 A DE 19928450A DE 19928450 A DE19928450 A DE 19928450A DE 19928450 C2 DE19928450 C2 DE 19928450C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- labyrinth seal
- ring groove
- lubricant
- space
- region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/44—Free-space packings
- F16J15/447—Labyrinth packings
- F16J15/4472—Labyrinth packings with axial path
- F16J15/4474—Pre-assembled packings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/72—Sealings
- F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
- F16C33/80—Labyrinth sealings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
- F16C19/24—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly
- F16C19/26—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly with a single row of rollers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2326/00—Articles relating to transporting
- F16C2326/10—Railway vehicles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
- F16C2361/61—Toothed gear systems, e.g. support of pinion shafts
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Labyrinthdichtung (4), die entlang einer im wesentlichen horizontalen Achse (6) gerichtet ist und durch die im Betrieb eine in Achsenrichtung gerichtete Welle (7) geführt ist. Die Labyrinthdichtung (4) weist ein feststehendes Dichtungsteil (8) auf, das in axialer Richtung einen Innenbereich (12) mit einer Innenseite (12A) und einen Außenbereich (13) umfaßt und das in radialer Richtung einen Bodenbereich (15) aufweist. Im Innenbereich (12) ist zumindest eine Innenringnut (16, 16A) vorgesehen und im Außenbereich (13) ist eine Außenringnut (17) vorgesehen, welche Ringnuten (16, 16A, 17) in Achsenrichtung nebeneinander angeordnet sind und jeweils eine zur Achse (6) gerichtete Nutöffnung (16B, 17A) aufweisen. Um ein Durchtreten eines Schmiermittels (5A) durch die Labyrinthdichtung (4) von der Innenseite (12A) her zu vermeiden, weist die Außenringnut (17) im Bodenbereich (15) einen Sammelraum (21) auf, der über einen im Außenbereich (13) vorgesehenen, von außen verschließbaren Auslaß (22) zugänglich ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Gehäuse (2) mit einer Labyrinthdichtung (4) und eine Anordnung (1) mit einem Gehäuse (2) mit einer Labyrinthdichtung (2).The invention relates to a labyrinth seal (4) which is directed along an essentially horizontal axis (6) and through which a shaft (7) directed in the axial direction is guided during operation. The labyrinth seal (4) has a fixed sealing part (8) which in the axial direction comprises an inner region (12) with an inner side (12A) and an outer region (13) and which has a base region (15) in the radial direction. At least one inner ring groove (16, 16A) is provided in the inner region (12) and an outer ring groove (17) is provided in the outer region (13), which ring grooves (16, 16A, 17) are arranged side by side in the axial direction and one each to the axis (6 ) have directed groove opening (16B, 17A). In order to prevent a lubricant (5A) from passing through the labyrinth seal (4) from the inside (12A), the outer annular groove (17) in the bottom area (15) has a collecting space (21) which is connected to an outside area (13). provided, closable from the outside outlet (22) is accessible. The invention further relates to a housing (2) with a labyrinth seal (4) and an arrangement (1) with a housing (2) with a labyrinth seal (2).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Labyrinthdichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a labyrinth seal according to the preamble of Claim 1.
Aus der EP 0 317 867 B1, insbesondere Fig. 2, ist eine solche Labyrinthdichtung zur Abdichtung einer Gehäusewand eines Getriebegehäuses an einer durch die Gehäusewand geführten Welle bekannt. Das Getriebegehäuse umschließt einen Innenraum, in dem Ölnebel vorhanden ist. Die Labyrinthdichtung soll ein Austreten von Öl an der Welle aus dem Innenraum vermeiden. Sie ist entlang einer Achse gerichtet und weist ein mit dem Gehäuse verbundenes, feststehendes Dichtungsteil auf. Das Dichtungsteil und die Welle weisen jeweils eine Oberfläche auf, zwischen denen ein Drehspalt mit geringer Spaltbreite belassen ist. Das Dichtungsteil weist in axialer Richtung nebeneinander Innenringnuten und eine Außenringnut auf. Die Innenringnuten sind über einen Kanal im Bodenbereich mit dem Innenraum verbunden. Dieser Kanal kann gem. Fig. 1 der EP 0 317 867 B1 geknickt und damit als Sammelraum ausgebildet sein.EP 0 317 867 B1, in particular FIG. 2, discloses such a labyrinth seal for sealing a housing wall of a gear housing on a shaft guided through the housing wall. The gearbox encloses an interior in which oil mist is present. The labyrinth seal is designed to prevent oil from escaping from the interior of the shaft. It is directed along an axis and has a fixed sealing part connected to the housing. The sealing part and the shaft each have a surface between which a rotary gap with a small gap width is left. The sealing part has inner ring grooves and an outer ring groove next to one another in the axial direction. The inner ring grooves are connected to the interior via a channel in the floor area. This channel can be Fig. 1 of EP 0 317 867 B1 bent and thus designed as a collecting space.
Bei einer Drehung der Welle gelangt Öl aus dem Innenraum in die Innenringnut. Das Öl wird über den Kanal zurück zur Innenseite und in den Innenraum geführt. Vom Außenraum kann Flüssigkeit, beispielsweise Regenwasser vermischt mit Schmutz oder auch zur Reinigung des Getriebegehäuses verwendetes Wasser über den Drehspalt in die Außenringnut treten. Ein Eintreten von Flüssigkeit, insbesondere von mit Schmutz versetztem Wasser von der Außenringnut über den Drehspalt und die Innenringnuten in den Innenraum führt zur Korrosion und/oder Beschädigung des Getriebegehäuses und/oder von im Getriebegehäuse vorhandenen Teilen. Damit diese genannte Flüssigkeit möglichst nicht in den Innenraum treten kann, führt gemäß Fig. 2 der EP 0 317 867 B1 die Außenringnut unmittelbar in den Außenraum. When the shaft rotates, oil gets into the inner ring groove from the interior. The oil is led back to the inside and into the interior via the channel. Liquid, for example rainwater mixed with dirt or water used for cleaning the gearbox housing, can enter the outer ring groove from the outside through the rotating gap. The entry of liquid, in particular water contaminated with dirt, from the outer ring groove via the rotary gap and the inner ring grooves into the interior leads to corrosion and / or damage to the gear housing and / or to parts present in the gear housing. So that this liquid mentioned cannot possibly enter the interior, the outer ring groove leads directly into the exterior according to FIG. 2 of EP 0 317 867 B1.
Bei Wellen, die mit einer hohen Dehzahl betrieben werden, herrscht im Drehspalt eine hohe Spaltgeschwindigkeit vor. Unter Spaltgeschwindigkeit wird die Geschwindigkeit der den Drehspalt begrenzenden Oberfläche der Welle relativ zu einem fiktiven feststehenden Punkt auf der Oberfläche der Welle verstanden. Dabei kann das als Schmiermittel verwendte Öl von der Innenringnut oder den Innenringnuten über den Drehspalt in die Außenringnut und in den Außenraum gelangen. Dies führt zu einer Umweltverschmutzung. Ist im Außenraum an der Welle neben der Labyrinthdichtung ein Drehelement, beispielsweise ein Läufer einer elektrischen Maschine oder eine Radbremsscheibe vorgesehen, so kann dieses durch das Öl verschmutzt werden. Durch den Verlust an Öl aus dem Innenraum wird auch ein Verschleiß von im Getriebegehäuse vorhandenen Teilen begünstigt.In the case of shafts that are operated with a high number of strains, there is a high level in the rotating gap Splitting speed. The speed of the Surface of the shaft limiting the rotational gap relative to a fictitious fixed point understood on the surface of the wave. The oil used as a lubricant can the inner ring groove or the inner ring grooves via the rotary gap into the outer ring groove and in the Outside space. This leads to pollution. Is in the outside at the Shaft next to the labyrinth seal, a rotating element, for example a rotor provided electrical machine or a wheel brake disc, this can by the oil become dirty. The loss of oil from the interior also causes wear favored by parts present in the gearbox.
Zwar ist es durch die DE 44 03 776 A1, die GB 21 33 482 A, die DE-OS 14 75 600, die DE- Zeitschrift "Antriebstechnik", 32 (1993), Nr. 5, Seiten 63 bis 69, die EP 0 683 338 A1 oder die DE 39 30 280 A1 bekannt, die Außenringnuten bei Bedarf mit Verschlußkörpern verschiedener Art zu versehen, jedoch muß entweder vom Außenbereich in die Außenringnut eingedrungene, zumeist mit Schmutzpartikeln versetzte Flüssigkeit zusammen mit dem über den Drehspalt ebenfalls in die Außenringnut eingedrungenen Schmiermittel zu Wartungszeiten aus der Außenringnut oder gegebenenfalls aus einem Sammelraum insgesamt gemeinsam entfernt werden (was zu einem Verlust an Schmiermittel im Innenraum schon während des Betriebes führt) oder aber das gesammelte Gemenge wird sogar in den Innenraum geleitet (EP 0 683 338 A1) und verschmutzt das Schmiermittel dort.Although it is through DE 44 03 776 A1, GB 21 33 482 A, DE-OS 14 75 600, DE magazine "Antriebstechnik", 32 ( 1993 ), No. 5, pages 63 to 69, the EP 0 683 338 A1 or DE 39 30 280 A1 known to provide the outer ring grooves with different types of closure bodies if necessary, but either liquid which has penetrated into the outer ring groove from the outer region and is usually mixed with dirt particles, together with the liquid which has also penetrated into the outer ring groove via the rotary gap Lubricants are removed altogether from the outer ring groove or, if applicable, from a collecting space as a whole (which leads to a loss of lubricant in the interior during operation) or the collected mixture is even conducted into the interior (EP 0 683 338 A1) and contaminated the lubricant there.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Labyrinthdichtung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß ohne zusätzlich notwendigen Bauraum ein Austreten von Schmiermittel in den Außenraum und ein Eintreten von (verschmutzter) Flüssigkeit vom Außenraum in den Innenraum vermieden werden und gleichzeitig der Verlust an Schmiermittel während des Betriebes im Innenraum minimiert ist.The object of the invention is to provide a labyrinth seal of the type mentioned to design that without additional space required an escape of lubricant into the outside and an entry of (dirty) liquid from the outside into the Avoid interior space and at the same time the loss of lubricant during the Operation in the interior is minimized.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by those specified in claim 1 Features solved.
Während des Betriebes ist der Sammelraum gegenüber dem Außenraum verschlossen. In dem Sammelraum können sich über die Innenringnut in die Außenringnut eingetretenes Schmiermittel und aus dem Außenraum in die Außenringnut eingetretene andere Flüssigkeit, insbesondere verschmutztes Wasser, sammeln. Infolge der unterschiedlichen spezifischen Gewichte des Schmiermittels und des verschmutzten Wassers schwimmt im Sammelraum das Schmiermittel auf letzterem (Schwerkraft-Separierung). Das Schmiermittel kann dann bei Erreichen eines Grenzfüllstandes über den weiteren Kanal in den Innenraum zurückfließen, so daß nur ein geringer Verlust an Schmiermitteln auftritt. Das sich unten im Sammelraum sammelnde Schmutzwasser verbleibt dort während des Betriebes. Erst bei einer routinemäßigen Wartung wird ein Auslaß des Sammelraumes geöffnet und der Sammelraum entleert. Die Wartungsintervalle sind je nach der Betriebszeit so bemessen, daß das sich sammelnde Schmutzwasser nicht die Höhe des weiteren Kanals erreichen kann, bevor es abgelassen wird, so daß das Schmutzwasser auf keinen Fall durch den weiteren Kanal abgeleitet wird. Damit wird im Betrieb sicher vermieden, daß Schmiermittel über die Außenringnut in den Außenraum tritt, aber erreicht, daß das Schmiermittel dem Innenraum wiederzugeführt wird, während die Schmutzflüssigkeit bis zur Wartung im Sammelraum verbleibt.During operation, the collection room is locked from the outside. In The collecting space can enter the outer ring groove via the inner ring groove Lubricant and other liquid that has entered the outer ring groove from the outside, especially dirty water. Due to the different specific Weights of the lubricant and the polluted water float in the collecting area the lubricant on the latter (gravity separation). The lubricant can then When a limit level is reached, flow back into the interior via the further channel, see above that there is little loss of lubricant. That down in the gathering room Collecting dirty water remains there during operation. Only with one routine maintenance will open an outlet of the plenum and the plenum emptied. Depending on the operating time, the maintenance intervals are dimensioned in such a way that collecting dirty water cannot reach the height of the wider channel before it is drained, so that the dirty water in no case through the further channel is derived. This reliably prevents lubricants from operating through the Outer ring groove enters the outer space, but achieves that the lubricant enters the inner space is reintroduced while the dirty liquid pending maintenance in the collection room remains.
Bevorzugt weist die Außenringnut eine axiale Nutbreite auf, die im Bodenbereich in radialer Richtung von der Achse entfernend zunimmt, wodurch der Sammelraum gebildet ist. Der Sammelraum ist also im wesentlichen in axialer Richtung ausgedehnt, so daß die radialen Abmessungen der Labyrinthdichtung im Außenbereich gering sind.The outer ring groove preferably has an axial groove width that is radial in the base region Direction increases away from the axis, whereby the collecting space is formed. The The collecting space is therefore essentially expanded in the axial direction, so that the radial Dimensions of the labyrinth seal in the outside area are small.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Sammelraum durch eine radiale Bohrung durch den Bodenbereich zur Außenringnut gebildet, welche Bohrung an der Bodenoberfläche lösbar verschlossen ist. Dadurch ist der Sammelraum fertigungstechnisch einfach im Außenbereich anbringbar. Darüberhinaus kann die den Sammelraum bildende Bohrung bei schon bestehenden Labyrinthdichtungen auf einfache Weise angebracht werden.According to a further embodiment of the invention, the collecting space is a radial one Hole formed through the bottom area to the outer ring groove, which hole on the Bottom surface is releasably closed. As a result, the collection room is production-related easy to attach outdoors. In addition, the one forming the collecting space Drill holes in existing labyrinth seals in a simple manner.
Der weitere Kanal ist vorteilhafterweise als schräge Bohrung ausgeführt. Die Bohrung ist fertigungstechnisch einfach auszuführen.The further channel is advantageously designed as an oblique bore. The hole is easy to manufacture.
Bevorzugt ist die Labyrinthdichtung für ein Gehäuse eines Getriebes eines Antriebs eines Hochgeschwindigkeitszugs verwendet.The labyrinth seal is preferred for a housing of a transmission of a drive High speed train used.
Insbesondere ist die Labyrinthdichtung gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung für eine Drehung der Welle mit einer Spaltgeschwindigkeit von 10 m/s bis 120 m/s ausgelegt.In particular, the labyrinth seal according to a further embodiment of the invention is for a rotation of the shaft with a splitting speed of 10 m / s to 120 m / s.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen schematisch und nicht maßstäblichThe invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it schematic and not to scale
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Anordnung mit einem Gehäuse mit einer Labyrinthdichtung und einer Welle mit einem Drehelement gemäß dem Stand der Technik, wie er z. B. durch die EP 0 317 867 A1 bekannt ist, und Fig. 1 shows a section through an arrangement with a housing with a labyrinth seal and a shaft with a rotating element according to the prior art, as z. B. is known from EP 0 317 867 A1, and
Fig. 2 im Schnitt eine Ausführungsform einer Labyrinthdichtung nach der Erfindung. Fig. 2 in section an embodiment of a labyrinth seal according to the invention.
In Fig. 1 ist ein Schnitt durch eine Anordnung 1 mit einem Gehäuse 2 mit einer teilweise dargestellten Gehäusewand 3, die eine Labyrinthdichtung 4 aufweist, dargestellt. Das Gehäuse 2 ist als Getriebegehäuse eines Getriebes für einen Antrieb eines Hochgeschwindigkeitszugs ausgebildet und umschließt einen nicht vollständig dargestellten Innenraum 5. Im Innenraum 5 befindet sich ein Schmiermittel 5A, insbesondere Öl. Die Labyrinthdichtung 4 ist entlang einer horizontalen Achse 6 gerichtet. Eine in Richtung der Achse 6 verlaufende Welle 7 ist durch die Labyrinthdichtung 4 geführt. Die Welle 7 ist mit Wellenlagern 10 drehbar gelagert und weist ein mit ihr verbundenes Drehelement 11 auf, das als Radbremsscheibe ausgeführt ist.In Fig. 1 is a section through an arrangement 1 with a housing 2 with a partially shown housing wall 3 , which has a labyrinth seal 4 , is shown. The housing 2 is designed as a transmission housing of a transmission for driving a high-speed train and encloses an interior space 5, which is not shown completely. In the interior 5 there is a lubricant 5 A, in particular oil. The labyrinth seal 4 is directed along a horizontal axis 6 . A shaft 7 running in the direction of the axis 6 is guided through the labyrinth seal 4 . The shaft 7 is rotatably mounted with shaft bearings 10 and has a rotating element 11 connected to it, which is designed as a wheel brake disc.
Die Labyrinthdichtung 4 umfaßt ein feststehendes, mit der Gehäusewand 3 verbundenes Dichtungsteil 8 und ein weiteres, rotierbares, mit der Welle 7 verbundenes Dichtungsteil 9. Das rotierbare Dichtungsteil 9 und die Welle 7 können auch einstückig ausgeführt sein. Zwischen den beiden Dichtungsteilen 8 und 9 ist ein Drehspalt 9A belassen. Das feststehende Dichtungsteil 8 weist in axialer Richtung einen Innenbereich 12 mit einer Innenseite 12A und einen Außenbereich 13 auf; mit der gepunkteten Linie 14 ist die gemeinsame Grenze von dem Innenbereich 12 und dem Außenbereich 13 angedeutet. Im Innenbereich 12 sind zwei Innenringnuten 16 und 16A vorgesehen; im Außenbereich 13 ist eine Außenringnut 17 angeordnet. Die Ringnuten 16 bzw. 17 weisen jeweils eine zur Achse 6 gerichtete Nutöffnung 16B bzw. 17A auf. Die Innenringnuten 16 und 16A sind über einen Verbindungskanal 18 miteinander und dadurch beide mit einem Kanal 18A verbunden, der zur Innenseite 12A führt. Die an die Innenseite 12A angrenzende Gehäusewand 2 weist einen an den Kanal 18A anschließenden Kanal 19 auf, der durch die Gehäusewand zum Innenraum 5 führt. The labyrinth seal 4 comprises a fixed seal part 8 connected to the housing wall 3 and a further rotatable seal part 9 connected to the shaft 7 . The rotatable sealing part 9 and the shaft 7 can also be made in one piece. A rotary gap 9 A is left between the two sealing parts 8 and 9 . The fixed sealing part 8 has an inner region 12 with an inner side 12 A and an outer region 13 in the axial direction; the dotted line 14 indicates the common border between the inner region 12 and the outer region 13 . In the inner region 12 , two inner ring grooves 16 and 16 A are provided; An outer annular groove 17 is arranged in the outer region 13 . The ring grooves 16 and 17 each have a groove opening 16 B and 17 A directed towards the axis 6 . The Innenringnuten 16 and 16 A are connected via a connecting channel 18 to each other, and thereby both connected to a channel 18 A, 12 A leads to the inside. The housing wall 2 adjoining the inside 12 A has a channel 19 adjoining the channel 18 A, which leads through the housing wall to the interior 5 .
In radialer Richtung weist das feststehende Dichtungsteil 8 einen Bodenbereich 15 auf. Die Labyrinthdichtung 4 ist radial so ausgerichtet, daß der Bodenbereich 15 den tiefsten Angriffspunkt 20 der auf die Labyrinthdichtung 4 wirkenden Schwerkraft umfaßt. Mit anderen Worten: Der Bodenbereich 15 ist so angeordnet, daß sich eine in den Ringnuten 16 bzw. 17 befindliche Flüssigkeit durch die Schwerkrafteinwirkung im Bodenbereich 15 sammelt.In the radial direction, the fixed sealing part 8 has a bottom region 15 . The labyrinth seal 4 is aligned radially so that the bottom region 15 comprises the lowest point of application 20 of the gravity acting on the labyrinth seal 4 . In other words: the bottom region 15 is arranged in such a way that a liquid located in the ring grooves 16 or 17 collects in the bottom region 15 due to the action of gravity.
Die Außenringnut 17 weist im Bodenbereich 15 einen Sammelraum 21 mit einem Auslaß 22 auf, der im Bodenbereich 15 mit einem von außen - also von außerhalb des Gehäuses 2 - lösbaren Verschluß 23 verschlossen ist. (Ein solcher Verschluß ist bei einem Ringnuten verbindenden Sammelraum z. B. durch die DE 44 03 776 A1, nicht jedoch durch die EP 0 317 867 A1 bekannt). Der Sammelraum 21 ist als radiale Bohrung ausgeführt.The outer annular groove 17 has in the bottom region 15 a collecting space 21 with an outlet 22 , which is closed in the bottom region 15 with a closure 23 that can be released from the outside - that is, from the outside of the housing 2 . (Such a closure is known in a collecting space connecting annular grooves, for example from DE 44 03 776 A1, but not from EP 0 317 867 A1). The collecting space 21 is designed as a radial bore.
Beim Betrieb der Anordnung 1, also bei einer Drehung der Welle 7, gelangt das Schmiermittel 5A über die Wellenlager 10 in die Innenringnuten 16 und 16A. Das Schmiermittel fließt aufgrund der Schwerkraft in den Bodenbereich 15. Von dort wird es über den Kanal 18A und über den Kanal 19 zurück in den Innenraum 5 geführt. Bei einer Drehung der Welle 7 mit einer sehr hohen Drehzahl, die zu einer hohen Spaltgeschwindigkeit führt, kann es zu einem Übertritt von Schmiermittel 5A aus der Innenringnut 16A über den Drehspalt 9A in die Außenringnut 17 kommen. Dies kann noch durch einen von außen an die Labyrinthdichtung 4 angelegten Unterdruck verstärkt werden. Dabei ist der an der Labyrinthdichtung 4 anliegende Luftdruck geringer als der atmosphärische Druck im Innenraum 5, so daß Schmiermittel 5A über den Drehspalt 9A aus dem Innenraum gesaugt wird. Ein solcher Unterdruck kann entstehen, wenn das Drehelement 11 bei einer Drehung als Radiallüfter wirkt, durch den axial Umgebungsluft 28 angesaugt und radial beschleunigt wird. Das in die Außenringnut 17 eingetretene Schmiermittel 5A gelangt aufgrund der Schwerkraft in den Bodenbereich 15 und sammelt sich im Sammelraum 21. Es wird dort also sicher aufgefangen und gelangt nicht in den das Gehäuse 2 umgebenden Außenraum 24.In operation of the arrangement 1, ie in a rotation of the shaft 7, the lubricant reaches 5 A via the shaft bearing 10 in the Innenringnuten 16 and 16 A. The lubricant flows by gravity to the bottom portion 15th From there it is led back into the interior 5 via the channel 18 A and via the channel 19 . When the shaft 7 rotates at a very high speed, which leads to a high splitting speed, lubricant 5 A may pass from the inner ring groove 16 A via the rotating gap 9 A into the outer ring groove 17 . This can be reinforced by a negative pressure applied to the labyrinth seal 4 from the outside. The air pressure applied to the labyrinth seal 4 is lower than the atmospheric pressure in the interior 5 , so that lubricant 5 A is sucked out of the interior via the rotary gap 9 A. Such a negative pressure can arise when the rotary element 11 acts as a radial fan during rotation, through which ambient air 28 is sucked in axially and accelerated radially. The lubricant 5 A that has entered the outer ring groove 17 reaches the bottom region 15 due to gravity and collects in the collecting space 21 . It is therefore safely collected there and does not reach the outer space 24 surrounding the housing 2 .
Bei einer Reinigung des Gehäuses 2 mit einer Flüssigkeit kann diese, gegebenenfalls mit Schmutz vermengt, durch den Drehspalt 9A von außen in die Außenringnut 17 treten. Die Flüssigkeit gelangt auf die gleiche Weise wie das in die Außenringnut 17 eingetretene Schmiermittel 17 in den Sammelraum 21.When the housing 2 is cleaned with a liquid, this, possibly mixed with dirt, can enter the outer ring groove 17 from the outside through the rotary gap 9 A. The liquid passes in the same way as occurred in the outer annular groove 17 lubricant 17 into the collecting chamber 21st
Bei einer Wartung wird der Verschluß 23 von außen gelöst und dadurch der Sammelraum 21 entleert. During maintenance, the closure 23 is released from the outside and the collection space 21 is thereby emptied.
Das im Sammelraum 21 sich ansammelnde Schmiermittel 5A wird während des Betriebes dem Innenraum 5 entzogen, was infolge nicht ausreichender Schmierung einen erhöhten Verschleiß von dort angeordneten Getriebeteilen bewirkt.The lubricant 5 A accumulating in the collecting space 21 is withdrawn from the interior 5 during operation, which, due to insufficient lubrication, causes increased wear of gear parts arranged there.
In Fig. 2 ist ein Schnitt eines nach der Erfindung ausgebildeten Bodenbereichs 15A des zu Fig. 1 beschriebenen feststehenden Dichtungsteils 8 der Labyrinthdichtung 4 dargestellt. Das rotierbare Dichtungsteil 9 (Fig. 1) ist zur besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Im Bodenbereich 15A ist entsprechend der Erfindung im Unterschied zum Bodenbereich 15 gemäß Fig. 1 ein weiterer Kanal 25 vorgesehen, über den der Sammelraum 21 und die Innenringnut 16A verbunden sind. Der weitere Kanal 25 ist als schräge Bohrung ausgeführt. Beim Betrieb kann in die Außenringnut 17 übergetretenes Schmiermittel 5A, insbesondere Öl, wie angedeutet, in den Sammelraum 21 gelangen. Ebenso kann sich dort von außen in die Außenringnut 17 gelangte Flüssigkeit 26, insbesondere Wasser, das zumeist zusätzlich mit Schmutz versetzt ist, sammeln. Das Schmiermittel 5A und die Flüssigkeit 26 bilden im Sammelraum ein Gemenge 26A. Aufgrund der spezifischen Gewichte des Schmiermittels 5A und der Flüssigkeit 26 scheidet sich das Schmiermittel 5A ab und liegt auf der Flüssigkeit 26 (Schwerkraft-Separierung). Der Sammelraum 21 füllt sich mit zunehmendem zeitlichem Abstand zur letzten (durch Öffnendes Verschlusses 23) durchgeführten Entleerung auf. Beim Überschreiten eines Grenzfüllstandes 27 tritt das oben aufliegende Schmiermittel 5A über den weiteren Kanal 25 in den Verbindungskanal 18 und kann dadurch zur Innenringnut 16A oder zum Kanal 18A gelangen. D. h. das zunächst durch das Eindringen in die Außenringnut 17 dem Schmiermittelkreislauf des Innenbereichs 12 entzogene Schmiermittel 5A wird mittels der Schwerkraft-Separierung und durch das Abfließen über den weiteren Kanal 25 dem Innenbereich 12 und damit über den Kanal 18A auch dem Innenraum 5 (Fig. 1) im Betrieb wieder zugeführt. Die gegebenenfalls mit Schmutz versetzte Flüssigkeit 26 verbleibt im Sammelraum 21 und wird erst bei Entleerung des Sammelraums 21 anläßlich einer routinemäßigen Wartung entfernt, wobei die Wartung mit Sicherheit zeitlich derart angesetzt ist, daß die Oberfläche der mit Schmutz versetzten Flüssigkeit 26 noch nicht den Grenzfüllstand 27 erreicht hat. FIG. 2 shows a section through a base region 15 A, which is designed according to the invention, of the fixed sealing part 8 of the labyrinth seal 4 described in FIG. 1. The rotatable sealing part 9 ( Fig. 1) is not shown for better clarity. In the bottom area 15 A, according to the invention, in contrast to the bottom area 15 according to FIG. 1, a further channel 25 is provided, via which the collecting space 21 and the inner ring groove 16 A are connected. The further channel 25 is designed as an oblique bore. During operation, lubricant 5 A which has passed into the outer ring groove 17 , in particular oil, as indicated, can reach the collecting space 21 . Likewise, liquid 26 , in particular water, which has mostly been additionally contaminated with dirt, can collect there from outside into the outer annular groove 17 . The lubricant 5 A and the liquid 26 form a mixture 26 A in the collecting space. Due to the specific weights of the lubricant 5 A and the liquid 26 , the lubricant 5 A separates and lies on the liquid 26 (gravity separation). The collecting space 21 fills up with increasing time interval from the last emptying (by opening the closure 23 ). When exceeding a limit filling level 27 the above-lying lubricant occurs 5 A on the other channel 25 in the connecting channel 18 and can thus for the inner annular channel 16 A or 18 A reach. That is, the extracted first by penetration into the outer annular groove 17 to the lubricant circuit of the internal portion 12 Lubricant 5 A is by means of gravity separation and by sinking of the further channel 25 the inner region 12 and thus via the passage 18 A and the inner space 5 (Fig. 1) fed again during operation. The possibly contaminated liquid 26 remains in the collecting space 21 and is only removed when the collecting space 21 is emptied for routine maintenance, the maintenance being definitely scheduled in such a way that the surface of the contaminated liquid 26 does not yet reach the limit fill level 27 Has.
Claims (6)
die zwischen einem mit einem Schmiermittel beaufschlagten Innenraum und einem verschmutzten Außenraum angeordnet ist,
die entlang einer im wesentlichen horizontalen Achse (6) gerichtet ist und
durch die eine in Achsenrichtung gerichtete Welle (17) geführt ist, mit einem feststehenden Dichtungsteil,
das in axialer Richtung durch einen Innenbereich (12) mit einer Innenseite (12A) und einen Außenbereich (13) gebildet ist,
das in radialer Richtung einen Bodenbereich mit einer Bodenoberfläche (15A) aufweist und zumindest eine Innenringnut (16, 16A) im Innenbereich (12) und eine Außenringnut (17) im Außenbereich (13) umfaßt, welche Ringnuten (16, 16A, 17) in Achsenrichtung nebeneinander angeordnet sind und jeweils mit einer zur Achse (6) gerichteten Nutöffnung (16 B), 17A) versehen sind,
das in Bodenbereich mit der Innenringnut bzw. den Innenringnuten (16, 16A) verbundene Kanäle (18, 18A) vorsieht, über die ein Schmiermittel (5A) von der Innenringnut bzw. den Innenringnuten (16, 16A) zur Innenseite (12A) führbar ist und
das über die Außenringnut (17) in den Außenraum einen Abfluß von einer vom Außenraum über den Drehspalt (9A) an der Welle (7) in die Außenringnut (17) eindringenden mit Schmutz vermengten Flüssigkeit und/oder vor vom Innenbereich (12) in die Außenringnut (17) gelangtem Schmiermittel vorsieht,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenringnut (17) im Bodenbereich als ein in Wartungszeiten entleerbarer Sammelraum (21) ausgebildet ist, der mit der ihm nächstliegenden Innenringnut (16A) durch einen weiteren Kanal (25) verbunden ist, über den das im Sammelraum (21) durch Schwerkraft-Separierung von der mit Schmutz vermengten Flüssigkeit (26) getrennte und damit auf dieser schwimmende Schmiermittel (5A) beim Überschreiten eines Grenzfüllstandes des Sammelraumes (21) in den Innenbereich (12) zurückgeführt ist. 1. labyrinth seal,
which is arranged between an interior space loaded with a lubricant and a contaminated exterior space,
which is directed along a substantially horizontal axis ( 6 ) and
through which an axially directed shaft ( 17 ) is guided, with a fixed sealing part,
which is formed in the axial direction by an inner region ( 12 ) with an inner side ( 12 A) and an outer region ( 13 ),
which has a bottom area in the radial direction with a bottom surface ( 15 A) and comprises at least one inner ring groove ( 16 , 16 A) in the inner area ( 12 ) and one outer ring groove ( 17 ) in the outer area ( 13 ), which ring grooves ( 16 , 16 A, 17 ) are arranged next to one another in the axis direction and are each provided with a slot opening (16 B), 17A) directed towards the axis ( 6 ),
the channel ( 18 , 18 A) connected in the floor area to the inner ring groove or the inner ring grooves ( 16 , 16 A), via which a lubricant ( 5 A) from the inner ring groove or the inner ring grooves ( 16 , 16 A) to the inside ( 12 A) is feasible and
that through the outer ring groove ( 17 ) into the outer space, an outflow from a liquid mixed with dirt and / or from the inner region ( 12 ) in from the outer space via the rotary gap ( 9 A) on the shaft ( 7 ) into the outer ring groove ( 17 ) the outer ring groove ( 17 ) provides lubricant
characterized by
that the outer annular groove ( 17 ) in the bottom area is designed as a collection space ( 21 ) which can be emptied during maintenance times and which is connected to the inner annular groove ( 16 A) closest to it by a further channel ( 25 ) via which the gravity in the collecting space ( 21 ) Separation of the lubricant ( 5 A) separated from the dirt-mixed liquid ( 26 ) and thus floating on it is returned to the interior ( 12 ) when a limit fill level of the collecting space ( 21 ) is exceeded.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19928450A DE19928450C2 (en) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | labyrinth seal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19928450A DE19928450C2 (en) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | labyrinth seal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19928450A1 DE19928450A1 (en) | 2001-01-11 |
| DE19928450C2 true DE19928450C2 (en) | 2002-03-14 |
Family
ID=7912071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19928450A Expired - Fee Related DE19928450C2 (en) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | labyrinth seal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19928450C2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202007004292U1 (en) * | 2007-03-23 | 2008-07-31 | Ghh-Rand Schraubenkompressoren Gmbh | Seal for shaft seals |
| DE102008055793B3 (en) * | 2008-11-04 | 2010-09-02 | Voith Patent Gmbh | Device for sealing a bearing lubricated with a liquid lubricant |
| CN101705996B (en) * | 2009-10-12 | 2011-09-14 | 江苏牡丹离心机制造有限公司 | Sealing device for drive mechanism of horizontal centrifuge |
| DE202018105790U1 (en) * | 2018-10-10 | 2018-11-09 | Voith Patent Gmbh | Final drive with seal |
| DE102022002580A1 (en) | 2022-07-14 | 2024-01-25 | C&U Europe Holding GmbH | Sealing device for a bearing arrangement and bearing arrangement with the sealing device |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1475600A1 (en) * | 1965-08-03 | 1969-01-16 | Krupp Gmbh | Shaft seal |
| GB2133482A (en) * | 1983-01-13 | 1984-07-25 | Northern Eng Ind | Seal assembly |
| EP0317867A1 (en) * | 1987-11-25 | 1989-05-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Labyrinth seal arrangement |
| DE3930280A1 (en) * | 1989-09-11 | 1991-03-28 | Skf Gmbh | CONTACTLESS SEAL |
| DE4403776A1 (en) * | 1994-02-01 | 1995-08-03 | Aeg Westinghouse Transport | Seal with labyrinthine sealing gap |
| EP0683338A1 (en) * | 1994-05-17 | 1995-11-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Shaft sealing system |
-
1999
- 1999-06-23 DE DE19928450A patent/DE19928450C2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1475600A1 (en) * | 1965-08-03 | 1969-01-16 | Krupp Gmbh | Shaft seal |
| GB2133482A (en) * | 1983-01-13 | 1984-07-25 | Northern Eng Ind | Seal assembly |
| EP0317867A1 (en) * | 1987-11-25 | 1989-05-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Labyrinth seal arrangement |
| DE3930280A1 (en) * | 1989-09-11 | 1991-03-28 | Skf Gmbh | CONTACTLESS SEAL |
| DE4403776A1 (en) * | 1994-02-01 | 1995-08-03 | Aeg Westinghouse Transport | Seal with labyrinthine sealing gap |
| EP0683338A1 (en) * | 1994-05-17 | 1995-11-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Shaft sealing system |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| DE-Z.: "Aufrüsttechnik", 32 (1993), Nr. 5, S. 63-69 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19928450A1 (en) | 2001-01-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2839233C2 (en) | ||
| DE112013000924B4 (en) | Labyrinth seal | |
| DE10212808B4 (en) | separator | |
| DE4142983A1 (en) | BALL REVOLUTION | |
| EP2923119B1 (en) | Coupling adapter | |
| DE3048101A1 (en) | "DEVICE FOR PROCESSING FLUIDS" | |
| DE212019000390U1 (en) | Final drive with seal | |
| CH676739A5 (en) | ||
| EP3034816A1 (en) | Aircraft engine with a device for removing oil | |
| EP2504608B1 (en) | Ventilation system and gear system comprising such a ventilation system | |
| DE102005059115A1 (en) | Oil lubricating system for e.g. dual clutch, has shaft sealing ring arranged between housing cover and drive hub, and collecting and guiding plate arranged in axial gap provided between housing cover and coupling cage | |
| EP2169186B2 (en) | Sealing arrangement for the compressor side of a turbocharger of a combustion engine | |
| DE69838677T2 (en) | SEALING DEVICE FOR A CENTRIFUGE | |
| DE3424969A1 (en) | LIQUID RING SEAL | |
| DE19928450C2 (en) | labyrinth seal | |
| DE2658409C3 (en) | Bearing seal for the blade angle bearings of a rotor hub | |
| DE102020001269A1 (en) | Gearbox and method for producing different gearboxes, in particular a gearbox series | |
| DE19606088A1 (en) | Device and method for discharging a liquid lubricant from a bearing arrangement | |
| DE1957005A1 (en) | Oil suction pump and drive device for additional units | |
| DE3301166A1 (en) | Suspended mill for pressurised operation (blown mill), also suitable for reduced-pressure operation | |
| DE102008052287A1 (en) | Bearing arrangement has bearings, through which medium, particularly water flows, where filter unit is connected upstream of bearing at inlet side | |
| AT407516B (en) | Sealing arrangement for a gear box of a rail power unit | |
| DE102019204812A1 (en) | Planetary stage and gear | |
| EP2037154B1 (en) | Ventilation device for a casing | |
| EP3315820A1 (en) | Planetary gear, wind power plant with planetary gear mechanism, and method for operating a planetary gear |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER RAIL SYSTEMS GMBH, 13627 BERLIN, D |
|
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |