DE2658624C2 - Vorrichtung zum Abdichten der Lüfterwelle eines Backofens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Vorrichtung zum Abdichten der Lüfterwelle bei einem Backofen muß folgende Forderungen erfüllen. Sie soll zum einen bei Trockenlaur, d. h. ohne Schmierung und Kühlung und bei einer Drehzahl von ca. 1100 U/min eine möglichst lange Lebensdauer erreichen. Die sich bei der Herstellung eines Backofens zwangsläufig ergebenden Ungenauigkeiten, wie z. B. ein Versatz der Achse der Lüfterwelle gegenüber einer Sollage oder Fluchtungsfehler, sollen die mit der Vorrichtung zu erzielende Dichtung nicht beeinträchtigen. Ferner sollen durch Verschleiß von Dichtungsteilen erforderliche Nachstellarbeiten leicht von außen vorgenommen werden können und, falls eine Nachstellung nicht mehr möglich ist, müssen die Verschleißteile ohne größere Demontage auswechselbar sein. Schließlich muß sichergestellt sein, daß bei Verwendung einer Doppelwand z. B. Dampf nicht zwischen die Isolierung der Innenwand und der Außenwand der Doppelwand eindringt.

Diese Forderungen werden von einer durch offenkundige Vorbenutzung im Inland bekannten Vorrichtung im wesentlichen erfüllt.

Bei der bekannten Vorrichtung ist die Kohlehülse über ein entsprechendes Halteteil an der feststehenden Membran angebracht, während die Gleitscheibe an der Lüfterwelle befestigt ist und sich mit dieser dreht. In der Praxis zeigte sich, daß ein Rattern an der Dichtungsanordnung auftrat. Diese unangenehme Erscheinung war umso stärker, je mehr die Relativlage von Lüfterwelle und Kohlehülse bedingt durch Herstellungstoleranzen von der angestrebten Koaxiallage abwich.

Eine Erklärung für das Rattern mag sein, daß ein sich je nach Backprogramm mehr oder minder stark und ungleichmäßig auf der Gleitscheibe bildender klebriger Belag stellenweise zu einer stärkeren, auf die Kohlehülse wirkenden Umfangsreibkraft führt und die Kohlehülse infolge des großen Hebelarms in Richtung auf die Membran hochkippt und dann wieder zurückschnappt Das ständige Kippen von Kohlehülse und Membran erzeugt dann die unangenehme Erscheinung des Ratterns.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung gattungsgemäßer Art so auszugestalten, daß selbst bei einem herstellungsbedingten Achsversatz das beschriebene Rattern nicht auftritt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Maßnahmen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst

Dadurch wurde erreicht, daß das Rattern bei der erfindungsgemäßen Lösung nicht mehr auftritt Dies ist auf den geringen Abstand der Dichtfläche von der Membran zurückzuführen.

Aus der DE-PS 8 42 309 ist als Stopfbüchsenersatz für Kunststoffpumpen eine Gleitringdichtung bekannt, die zwei gleich ausgebildete Kohleringe umfaßt von denen der eine über eine Membran am Pumpengehäuse und der andere an der Pumpenwelle befestigt ist Zur Befestigung des einen Kohlerings an der Membran dient ein Haltering, dessen axiale Länge in etwa gleich der axialen Länge des Kohlerings ist, so daß die Dichtfläche in einem etwa der doppelten axialen Länge eines Kohlerings entsprechenden Abstand von der Membran liegt

Aus der GB-PS 14 41 179 ist eine Gleitringdichtung zur Abdichtung der Durchführung einer Welle durch eine Gehäusewand bekannt, die einen mi? der Gehäusewand im wesentlichen starr verbundenen Gleitring und einen mit der Welle verbundenen Ring mit Kohleeinsatz umfaßt; die beiden Ringe werden magnetisch in Anlage gehalten. Da eine .Membranlagerung des Gleitrings fehlt ist eine Tendenz der Annäherung der Dichtfläche an die Membranebene nicht zu erkennen, dies umso weniger, als der Gleitring beträchtliche axiale Ausdehnung besitzt

Das Merkmal des Anspruchs 2 ist für die Annäherung der Dichtfläche an die Membranebene von besonderer Bedeutung. _

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigen

F i g. 1 in einer Schnittansicht die offenkundig vorbenutzte Vorrichtung zum Abdichten der Lüfterwelle eines Backofens und

F i g. 2 eine entsprechende Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In F i g. 1 stellen la und 1 b die Innen- bzw. die Außenwand eines Teils einer Doppelwand eines Backofens dar. Zwischen der Innenwand la und der Außenwand \b befindet sich normalerweise eine nicht dargestellte Wärmeisoliermasse, z. B. in Form einer Glasfaserisolierung. Eine Lüfterwelle 2 erstreckt sich aus dem in der Figur rechts von der Innenwand la gelegenen Inneren des Backofens nach außen, wo ihr Ende in einem Wälzlager 3 gelagert ist. Der mit der Lüfterwelle 2 verbundene Lüfter sowie eine weitere Lagerstelle der Lüfterwelle sind nicht dargestellt, da sie für die Erläuterung der Erfindung ohne Interesse sind. An der Außenfläche der Innenwand la ist mit Hilfe von Schrauben 6 und unter Zwischenlegen eines Dichtrings 4 ein schalenförmiges Halteteil 5 befestigt. Wie aus der Figur ersichtlich, besteht das Halteteil 5 aus einem der Befestigung an der Innenwand la dienenden Flanschteil 7 und einem mit diesem einstückig verbundenen und sich von der Innenwand zur Außenwand öffnenden Schalenteil 8. An dem der Außenwand \b zugekehrten Rand 9 des Schalenteils 8 ist eine Membran 10 befestigt. Die Membran 10 ist mit Hilfe von Schrauben 12 zwischen dem Rand 9 und einem Gegenring 11 eingespannt. Die Membran 10 be-

sitzt eine zentrale öffnung 13 für die Lüfterwelle 2. Konzentrisch zu dieser zentralen Öffnung 13 ist an der der Außenwand zugewandten Fläche der Membran 10 ein Haltering 14 für eine Kohlehülse 15 befestigt. Die Kohlehülse ist in einer aus der F i g. 1 im einzelnen erkennbaren Ausnehmung oder Erweiterung 16 des HaI-terings,14 aufgenommen und mittels eines Kerbstifts 17 verankert.

Die entgegengesetzte Stirnfläche der Kohlehülse 15 liegt auf einer Fläche einer ringförmigen Gleitscheibe

18 auf. Die Gleitscheibe 18 ist in einen Haltering 19, der auf der Lüfterwelle 2 festgeklemmt ist, so eingesetzt, daß sie koaxial zur Lüfterwelle liegt Der Haltering 19 und damit die Gleitscheibe 18 können in Achsrichtung der Lüfterwelle 2 verschoben und an beliebiger Stelle mittels der Schrauben 20 festgeklemmt werden. Das Wälzlager 3 ist mit Hilfe von Schraubenbolzen 21 und Abstandshülsen 22 sowie einer von diesem getragenen Membran bzw. von diesen getragenen Spannteilen 23 elastisch an der Außenwand ib und im Abstand von dieser befestigt Diese elastische Befestigung des Wälzlagers 3 nimmt Wärmedehnungen der Lüfterwelle 2 ohne weiteres auf.

Wie man aus der Figur und insbesondere den dort eingetragenen Strömungspfeilen leicht erkennen kann, stellt die Kontaktfläche zwischen der Kohlehülse 15 und der Gleitscheibe 18 die eigentliche Dichtfläche dar. Um stets einen zur Erzielung der erforderlichen Dichtung ausreichenden Kontaktdruck zwischen der feststehenden Kohlehülse 15 und der mit der Lüfterwelie 2 rotierenden Gleitscheibe 18 zu haben, wird die Membran 10 und mit ihr die Kohlehülse 15 mit Hilfe einer Feder 24 gegen die Gleitscheibe 18 vorgespannt. Die elastische Befestigung der Kohlehülse 15 mit Hilfe der Membran 10 sowie ihre Vorspannung durch die Feder 24 kompensieren zugleich wärmebedingte Längenänderungen der Lüfterwelle 2, mit denen zwangsläufig eine Axialverschiebung der Gleitscheibe 18 verbunden ist. Die als Druckfeder ausgebildete Feder 24 ist einerseits in einer Ausnehmung 25 im Boden des Halteteils 5 und andererseits in einer Ausnehmung 26 eines Rings 27 gelagert. Der Ring 27 kann zugleich die Gewindelöcher für die Schrauben zur Befestigung des Halterings 14 aufweisen.

F i g. 2 zeigt in einer der F i g. 1 entsprechenden Schnittansicht die erfindungsgemäße Ausführungsform der Vorrichtung zum Abdichten der Lüfterwelle. Der grundsätzliche Aufbau gemäß F i g. 2 ist der gleiche wie bei Fi g. 1, so daß nur noch die Unterschiede erläutert werden sollen.

Anstelle des die Gleit?cheibe 18 tragenden Halterings

19 der Fig. 1 besitzt die erfindungsgemäße Ausführungsform einen entsprechend angeordneten Haltering 19', der die -Kohlehülse 15 koaxial zur Lüfterwelle 2 trägt. In diesem Fall dreht sich also die als Dichtring wirkende Kohlehülse 15 zusammen mit der Lüfterwelle, so daß die Kohlehülse 15 auch dann koaxial zur Lüfterwelie 2 liegt, wenn die letztere gegenüber ihrer Sollage in irgendeiner Richtung versetzt ist. Die Gleitscheibe, die zusammen mit der Kohlehülse 15 die Dichtfläche bildet, ist im Fall von Fig.2 so ausgebildet, daß sie direkt mit Hilfe von Schrauben, vorzugsweise Senkkopfschrauben 30, an der Membran 10 befestigt werden kann. Zur Unterscheidung von der Gleitscheibe 18 der F i g. 1 ist diese Gleitscheibe mit 18' bezeichnet.

Die übrigen Teile der in F i g. 2 gezeigten Vorrichtung unterscheiden sich ,licht von den entsprechenden, mit gleichen Bezugszahlen versehenen Teilen in Fig. 1, so daß insoweit die Erläutei ung der F i g. 1 auch auf F i g. 2 zutrifft

Wie man bei einem Vergleich der F i g. 1 und 2 leicht feststellt, befindet sich die Dichtfläche 29 im Fall von F i g. 2 in einem geringen Abstand von der Membran 10, der im wesentlichen durch die Dicke der Gleitscheibe 18' bestimmt wird und konstant ist während der Abstand im Fall von F i g. 1 von der Länge des Dichtrings 15 und der Dicke des Halterings 14 abhängt Infolge des geringen Abstandes der Dichtfläche 29 von der Membran 10 im Fall der erfindungsgemäßen Ausführungsform nach F i g. 2 kann das nach einer Ausführung gemäß Fi g. 1 festgestellte Rattern nicht auftreten. Dies ist zusätzlich auch dadurch bedingt, daß die Kohlehülse aufgrund ihrer bezüglich der Lüfterwelie 2 fixierten Lage auch bei außermittig liegender Lüfterwelie immer auf einer zur Lüfterwelle konzentrischen Kreisringfläche der Gleitscheibe 18' läuft Die erfindungsgemäße Ausführungsform bringt gegenüber der Vorrichtung gemäß F i g. 1 einen weiteren Vorteil dadurch, daß die Ausbildung und Anordnung der Gleitscheibe 18' einfacher als die der Gleitscheibe 18 ist. ^f-/ie Gleitscheibe 18 ist nämlich in den vorzugsweise aus Al-tminium bestehenden Haltering 19 eingegossen, was einen relativ komplizierten Herstellungsvorgang erfordert. Jm Gegensatz dazu handelt es sich bei der Gleitscheibe 18' um eine einfache Kreisringscheibe aus geeignetem Material, die am Außenrand mit Löchern für die Senkkopfschrauben 30 versehen ist.

Der Haltering 19' ist vorzugsweise mit einem eine Kühlscheibe bildenden Ansatz 28 versehen, so daß eine gute Kühlung der Welle und der durch die Reibung auf der Gleitscheibe 18' erwärmten Kohlehülse 15 erzielt wird. Zu diesem Zweck besteht der Haltering 19' vorzugsweise aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit, insbesondere aus Aluminium.

Wie bereits erwähnt, bewirkt die Feder 24 automatisch eine durch den Abrieb der Kohlehülse 15 erforderlich werdende Nachstellung. Darüberhinaus kann eine Nachstellung dadurch erreicht werden, daß die Schrauben 20 gelöst werden, der Haltering 19' zusammen mit der Kohlehülse 15 auf der Lüfterwelle 2 — in der Figur nach rechts — verschoben wird und die Schrauben 20 dann wieder angezogen werden. Die Spannteile 23 sind vorzugsweise so ausgebildet, daß die leirtfgenannte Nachstellung leicht von außen durch d>e Spannteile 23 hindurch vorgenommen werden kann.

Die Membran 10 besteht vorzugsweise aus glasseideverstärktem Polytetrafluoräthy.len.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abdichten der Lüfterwelle eines Backofens, die außerhalb der Ofenwand gelagert ist, bei der die Dichtfläche die unter Federdruck stehende Kontaktfläche zwischen einer länglich bemessenen Kohlehülse und einer Gleitscheibe von wesendtch geringerer axialer Dicke ist, wobei die Kohlehülse und die Gleitscheibe im wesentlichen koaxial zur Lüfterwelle angeordnet sind und das eine Teil an der rotierenden LüfterweDe und das andere an einer. mit der Ofenwand drehfest verbundenen Membran befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlehülse (15) an der Lüfterwelle (2) befestigt ist und daß die Gleitscheibe (18') derart gestaltet und an der Membran (10) befestigt ist, daß die Dichtfläche (29) im konstruktiv kleinstmöglichen Abstand von beispielsweise 4 mm von der Membran (10) liegt.

2. Vorrickcäflig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daif die Gleitscheibe (18) an ihrem außerhalb der Dichtfläche (29) gelegenen Rand Bohrungen zur Befestigung in unmittelbarer Anlage an der Membran (10) aufweist