DE3206583A1

DE3206583A1 - Zuenddurchschlagsichere wellendurchfuehrung, insbesondere fuer explosionsgeschuetzte druckfeste elektrische maschinen

Info

Publication number: DE3206583A1
Application number: DE19823206583
Authority: DE
Inventors: Manuel Dipl.-Ing. Abratis; Werner Dipl.-Ing. 1000 Berlin Frederiks; Franz Ing.(Grad.) Socher
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1982-02-19
Filing date: 1982-02-19
Publication date: 1983-09-08
Also published as: DE3206583C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine zünddurchschlagsi-
chere Wellendurchführung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.
Nach den Vorschriften VDE 0171 müssen druckfest gekapselte Motoren so gebaut sein, daß eine im Inneren ausgelöste Explosion nicht nach außen durchzündet. Das Motorgehäuse muß mit Sicherheit dem im Inneren auftretenden Explosionsdruck- standhalten, und die Wellendurchführungen müssen so beschaffen sein, daß die Zündflamme sich auf dem Weg nach außen genügend abkühlt und erlischt, also außerhalb des Motors eine Zündung von explosionsfähiger Atmosphäre nicht erfolgen kann.
Zur Erreichung einer druckfesten Kapselung ist bei elektrischen Maschinen als einfachste Lösung die Verwendung einer Zylinderspaltdichtung bekannt.
Da man bei Maschinen der Explosionsklasse 3 nach VDE 0171 (Explosionsgruppe IIC nach EN 50 018) mit der einfachen Zylinderspaltdichtung nicht zurechtkommtt ist man dazu übergegangen, anstelle des Zylinderspaltes zwei Planspalte zur Dichtung zu verwenden. Sie werden durch eine rotierende Scheibe und eine diese umschließende feststehende Ringnut gebildet. Die Scheibe ist auf der Welle in Achsrichtung verschiebbar angeordnet und gegen Verdrehen durch eine Paßfeder gesichert. Auf diese Weise soll gewährleistet sein, daß sich die Scheibe in der Ringnut nicht verklemmen kann. Die Scheibe stellt -sich während des Betriebes selbsttätig in die ungefähre Mittellage ein. Bei Explosion tritt die Druckwelle zunächst in den inneren der beiden Planspalte ein und verschiebt dabei die Scheibe nach außen, wodurch der äußere Spalt enger oder gar zu Null wird. Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß hierbei die Gefahr einer Festsetzung des Schieberinges infolge Verschmutzung oder Partikelansammlung (Fertigungsrückstände oder Kohlenstoffpartikel aus Azetylenexplosionen) zwischen Paßfeder und Schiebering besteht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine zünddurchschlagsichere Wellendurchführung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß rauch bei Verschmutzung oder Partikelansammlung zwischen Welle und Dichtungsring eine ausreichende Verschiebbarkeit des Dichtungsringes gewährleistet ist, um damit ein Schließen der Dichtung vor Eintritt eines Zünddurchschlages sicherzustellen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die im einzigen Patentanspruch gekennzeichneten Merkmale gelöst.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungs beispieles näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine Wellendurchführung mit einer Welle 1, die mittels eines Wälzlagers 2 in einem zweiteiligen Maschinengehäuse 3a, 3b gelagert ist.
Bei der erfindungsgemäßen Planspaltdichtung wird der Effekt ausgenutzt, daß die im Inneren der Maschine sich ausbreitende Explosionswelle eine Buchse 4 in Richtung des Lagers 2 verschiebt und dadurch einen äußeren Ringspalt 5 schließt, bevor die Explosionswelle diesen erreicht.
Die Buchse 4 ist durch Stifte 6 auf der Welle 1 gegen Verdrehen gesichert. Die Stifte 6 sind an der inneren Stirnseite der Buchse 4, in Umfangsrichtung verteilt, angeordnet und greifen in gegenüberliegende Bohrungen 7 eines auf der Welle 1 festsitzenden Ringes 8 ein. Durch den losen Sitz der Stifte 6 in den Bohrungen 7 und durch ausreichendes Spiel zwischen der Buchse 4 und der Welle 1 ist die Buchse 4 axial leicht verschiebbar.
Zwischen der Buchse 4 und dem Ring 8 ist eine Vorkammer 9 ausgebildet, die mindestens den fünffachen Wert der Breite eines inneren Ringspaltes 10 aufweist. Durch die Vorkammer 9 wird die Axialkraft auf die Buchse 4 in Richtung Lager sowie die Ansprechempfindlichkeit vergrößert.
Dies wird durch folgenden Effekt erreicht.
Die Explosionswelle, die sich im Inneren der Maschine ausbreitet, schiebt einen Anteil unverbrannten Gasgemisches vor sich her. Dadurch werden kleine mit Gasgemisch gefüllte Kammern vor ihrer Zündung durch die sich ausbreitende Explosionswelle mit dem Ergebnis vorkomprimiert, daß hier nach der Zündung ein wesentlich höherer Explosionsdruck entsteht. Mit dem höheren Explosion druck ist eine höhere Axialkraft auf die Buchse 4 verbunden. Dadurch wird ein Schließen des äußeren Ringspaltes 5 vor Eintritt eines Zünddurchschlages erreicht.
Zu beachten ist, dan die Größe der Vorkammer 9 einen Minimalwert nicht unterschreiten darf, weil sonst die Vorkammer 9 wirkungslos bleibt.
Der innere Ringspalt 10 begrenzt das axiale Spiel der Buchse 4, die sich bei Drehen der Welle auf eine axiale Ruhelage einstellt.
Die Erfindung wurde vorstehend am Beispiel der Wellendurchführung einer elektrischen Maschine erläutert. Mit dem gleichen Erfolg kann die Erfindung selbstverständlich auch allgemein bei Behältern eingesetzt werden, die eine zünddurchschlagsichere Wellendurchführung erfordern.
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Claims

PatentansDruch Zünddurchschlagsichere Wellendurchführung, insbesondere für explosionsgeschützEeßefeKtrische Maschinen, mit einem auf der Welle gegen Verdrehen gesicherten und zwischen einem äußeren und einem inneren Ringspalt axial verschiebbaren Dichtungsring, dadurch gekennzeichnet. daß sich an den inneren Ringspalt (10) in axialer Richtung eine ringförmige Vorkammer (9) anschließt, die zum Inneren der Maschine hin durch einen auf der Welle (1) festsitzenden Ring (8) begrenzt wird und deren Breite mindestens den fünffachen Wert der Breite des inneren Ringspaltes (10) aufweist, und daß als Dichtungsring eine Buchse (4) dient, an deren innerer Stirnseite, in Umfangsrichtung verteilt, mehrere Stifte (6) befestigt sind, die mit ihren freien Enden in Bohrungen (7) des auf der Welle festsitzenden Ringes (8) axial verschiebbar geführt sind.