DE7113902U - Kuhlvorrichtung fur Lager von Heiz galetten - Google Patents

Description

Pat. O7-OI96 Kühlvorrichtung für Lager von Heizgaletten

Die Neuerung bezieht sich auf eine !Kühlvorrichtung für Lager von Heizgaletten mit einem im Bereich zwischen der durch die Galette und/oder die Heizvorrichtung gebildeten Wärmequelle und dem Lager auf die Antriebswelle der Galette aufgesetzten Lüfterrad.

Bei einer aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 962 430 bekannten Kühlvorrichtung dieser Art ist ein als Radialgebläse ausgebildetes Flügelrad der dem Maschinengestell ·. zugewandten Stirnfläche der Galette unmittelbar benachbart, innerhalb eines die stationäre Heizvorrichtung tragenden Trägerrohrs angeordnet, welchesiim Bereich des Flügelrades mit Luftaustrittsöffnungen versehen ist und zwischen Flügelrad und Lager einen die Antriebswelle umgebenden Ringkanal bildet. Da das Lüfterrad innerhalb des Trägerrohres liegt und zur Erzeugung eines den Wellenabsrhnitt zwischen Lüfterrad und Lager auch bei geringen Drehzahlen wirksam kühlenden Luftstromes einen bestimmten Mindestdurchmesser nicht unterschreiten kann, hat das Träger für die Heizvorrichtung einen ziemlich großen Durchmesser, wodurch der für die Unterbringung einer Heizvorrichtung genügender Leistung innerhalb der Galette zur Verfügung stehende: Raum stark eingeschränkt und zwischen Trägerrohr und Antriebswelle, ein ungenutzter Zwischenraum entsteht. Darüberhinaus beeinflußt die aus den unmittelbar neben der dem Maschinengestellt zugewandten Stirnfläche der Galette angeordneten Luftaustrittsöffnungen ausströmende Kühlluft in unerwünschter Weise auch die Galette und die darin untergebrachte Heizvorrichtung, wodurch sich Schwierigkeiten bei der Temperaturregelung der Galette ergeben können.

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Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlvorrichtung zu schaffen, welche unter Vermeidung der geschilderten Nachteile möglichst gedrängt aufgebaut ist,und die erzielbare Kühlwirkung zu verbessern.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Antriebswelle als Hohlwelle ausgebildet ist, als Luftansaugkanal dient und im Bereich des Lüfterrades wenigstens drei gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete Luftaustrittsbohrungaufweist und daß zwischen dem Lüfterrad und der Wärmequelle eine ortsfeste Wärmeabschirmung angeordnet ist.

Der Außendurchmesser des Lüfterrades ist hier also nicht mehr durch den Innendurchmesser des Tragrohres für die Heilvorrichtung begrenzt. Die Luftzufuhr erfolgt vielmehr unmittelbar durch die als Hohlwelle ausgestaltete Antriebswelle, so daß diese in dem Abschnitt zwischen Wärmequelle und Lager sowohl von innen durch den Luftstrom als auch von außen durch das aufgesetzte Lüfterrad gekühlt wird. Da der Lufteintritt in die Hohlwelle näher an der Rotationsachse liegt als der Luftaustritt, entsteht zwischen Ein- und Austritt ein Geschwindigkeitsgefälle, welches die Luftströmung erzeugt und aufrechterhält.

Es ist zwar bereits bekannt, bei Heizgaletten die Welle als Hohlwelle auszubilden, jedoch nicht um durch die Welle hindurch Kühlluft anzusaugen. So zeigt das Gebrauchsmuster 1 694 542 eine feststehende,die Heizvorrichtung tragende Hohlwelle, durch deren Innenraum die elektrischen Anschlußleitungen für die Heizvorrichtung hindurchgeführt sind. Die Hohlwelle dient gleichzeitig als Lagerwelle für die über eine Riemenscheibe oder eini · Zahnrad antreibbare Galette. Zur Verringerung der Wärmeübertragung zwischen Galette und Lager bzw. Welle ist die den Galettenmantel tragende Stirnseite der Galette mit Durchbrechungen versehen und aus einem wärmehemmenden Werkstoff hergestellt.

Ferner zeigen die deutsche Auslegeschrift 1 248 187 sowie das französische Patent 1 578 628 Heizgaletten mit hohler Antriebswelle, durch welche die Zuleitungen zu einem im Galettenmantel

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angeordneten Temperaturfühler hindurchgeführt und entweder über auf der Antriebswelle angebrachte Schleifringe und ortbfeste Kontaktbürsten oder über eine berührungslose Meßwertübertragungsvorrichtung an eine ortsfeste Temperaturmeß- und Regelschaltung angeschlossen sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Zur Erläuterung der Neuerung wird im folgenden auf einige in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele Bezug genommen. Hierin zeigt

Figur 1 eine erste Ausführungs form, bei welcher das Lüfterrad eine mit mehreren radialen Luftkanäler versehene Scheibe ist,

Figur 2 eine zweite Ausführungsform, bei welcher als Lüfterrad ein an sich bekann' ^ Flügelrad dient, dem eine in ihrer Form dem Flügelrad angepaßte ortsfeste Luftführungshaube gegenübersteht, während

Figur 3 die gegenüber der Anordnung gemäß Figur 2 abgewandelten Teile einer dritten Ausfuhrungsform wiedergibt.

Bei allen drei Ausführungsformen ist von den beiden die Antriebswelle 3 in einem Lagergehäuse 21 oder im Maschinengestell lagernden Kugellagern 17 jeweils nur das der Galette 10 zugewandte dargestellt. Die Galette 10 ist mittels ihrer Nabe 19 auf dem freien Ende der Antriebswelle 3 befestigt. Innerhalb der Galette ist atf einem Tragrohr 20 die Heizvorrichtung 11 ortsfest angeordnet. Der Zwischenraum zwischen dem Lagergehäuse 21 und der diesem zugewandten Stirnseite der G?^:ette ist durch einen Abdeckring 7 abgedeckt, welcher zugleich als Fadenabv/eisring dient. In den durch die ortsfeste Heizvorrichtung 11 hindurchragenden und mit der Nabe 19 der Galette 10 verbundenen Teil der Hohlwelle 3 ist ein Wärmeisolierrohr 9 eingesetzt, welches an der Stirnseite der Galettennabe 19 durch das Einsatzstück 2 fixiert wird. Hierdurch wird vermieden, daß der axial in die Hohlwelle 3 eintretende Luftstrom la die Hohlwelle im Bereich der Heizvorrichtung kühlt und

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damit indirekt auch zu einer Wärmeabfuhr der in der Heizvorrichtung erzeugten Nutzwärme über die gekühlte Hohlwelle führen kann-.

Bei der Ausfuhrungsform gemäß Figur 1 besteht das Lüfterrad aus einer mit mehreren radialen Luftkanälen 6 ausgestattecen Scheibe 5. Im Bereich dieser Scheibe sind in der Hohlwelle 3, über den Umfang gleichmäßig verteilt, mehrere Luftdurchtrittsbohrungen H vorgesehen, welche in die radialen Luftkanäle 6 der Scheibe 5 münden. Der Luftstrom la wird also am offenen Ende der Hohlwelle angesaugt und durch diese radialen Kanäle 6 und die Luftaustrittslöcher 8 im Padenabweisring 7 nach außen gedrückt. Dabei kühlt er den zwischen dem Ende des Isolierrohres 9 und den Luftaustrittsöffnungen Ί liegenden Teil der Hohlwelle 3 von innen. Da die Scheibe 5 aus einem gut wärmeleitenden Material besteht und großflächig an der Antriebswelle 3 befestigt ist, führt sie gleichzeitig von deren Außenseite Wärme ab. Der Raum zwischen Lagergehäuse 21 und Galette ist zur Galette 10 hin durch eine Wärmeabschirmung 12 abgeschlossen. Auf der anderen Seite zweigen von den Luftkanälen 6 mehrere axial auf die Abdeckung 16 des Kugellagers 17 gerichtete Luftaustrittsbohrungen 15 ab, wodurch ein Luftstrom auf die Lagerabdeckung 16 gerichtet ist und somit auch den Außenring des Kugellagers 17 kühlt. Der Luftstrom 14 im Spalt 18 führt auch die vom Lager 17 ausgehende Strahlungswärme ab. Je nach Rollentemperatur und Bauart genügt in manchen Fällen als Abschirmung auch ein Abweisring 13 aus Isol5ermaterial oder Blech.

Der Luftstrom 1 kann auch aus der entgegengesetzten Richtung Ic, d.h. von der Antriebsseite her, zu äen Austrittsöffnungen *J herangeführt werden. Statt einer axialen Luftansaugöffnung 2 können auch radiale Lufteintrittsöffnungen vorgesehen sein, wobei jedoch auf die erforderliche Durchmesserdifferenz zwischen Lufteintritt und Luftaustritt zu achten ist. Die Scheibe 5 kann eine Zugleich zum Auswuchten des aus Rolle und Motor bestehenden Aggregats dienende Wuchtscheibe sein.

Die Luftkanäle 6 können sich, wie in Figur 1 dargestellt, radial erstrecken oder gegenüber dem Radius p;enei£t sein. Irn letztgenannten Fall ist die Kühlwirkun/¹; dann auf eine bestimmte Drohrichtunc

Galette beschränkt. Die Wärmeabschirmung 12 und/oder der ..Abweisring 13 sorgen dafür, daß die Kühlluft nicht in den Zwischenraum zwischen Heizvorrichtung und Rollenmcintel oder den Raum zwischen Rolle und Heizvorrichtung gelangt.

Anstelle einer als Lüfterrad dienendem Scheibe kann auch ein aus mehreren als radiale Luftkanäle dienenden Hohlspeichen bestehendes Lüf terad verwendet werden.

Figur 2 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher das Lüfterrad
ein Flügelrad 26 ist,- dem eine in ihrer Form dem Flügelrad angepaßte ortsfeste Luffcführungshaube 24 gegenübersteht. Soweit Bauteile dieser Ausführungsform mit derjenigen gemäß Figur 1 übereinstimmen, sind sie mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Luftführungshaube 24 ist gegenüber der Hohlwelle 3 mittels einer
Dichtung 23 abgedichtet. Der Raum zwische- dem Abdeckring 16 für das Kugellager 17 und der Luftführungshauüe 24 steht über mehrere axiale,das Lagergehäuse 21 durchsetzende Luftaustrittskanäle 25 mit der Umgebungsluft in Verbindung, so daß der am Lufteintritt abgesaugte Luftstrom la durch die Luftaustrittsöffnungen 4 hindurch^jge saugt und von den Armen des F3.ügelrads 26 in diese Auslaßkanäle 25 gedrückt wird. Der Luftstrom Id tritt dann radial
öder axial aus den Kanälen 25 nach außen. Die hier gezeigte Luftführung gewährleistet, daß der Innenring des Kugellagers 17,der an der Stelle 22 auf die Hohlwelle 3 aufgesetzt ist, und sein
Außenring, der im Lagergehäuse 21 sitzt, etwa gleiche Temperatur annehmen, was für eine lange Lagerlebensdauer günstig ist.

Die Ausführungsform gemäß Figur 3 unterscheidet sich von der zuvor anhand von Figur 2 erläuterterten im wesentlichen dadurch,
daß der Abluftstrom Ib,wie bei der Ausführungsform gemäß Figur 1, durch radiale öffnungen im Abdeckring 7 ausgeblasen wird. Die Ausführungsform mit einem Flügelrad bringt auch bei niedrigen Drehzahlen der Galette eine ausreichende Kühlwirkung.

Claims (11)

1. Schutzansprüche

   Kühlvorrichtung für Lager von Heizgaletten mit einem im Bereich zwischen der durch die Galette und/oder die Heizvorrichtung gebildeten Wärmequelle und dem Lager auf die Antriebswelle aufgesetzten Lüfterrad, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle als Hohlwelle (3) ausgebildet ist, als Luftansaugkanal dient und im Bereich des Lüfterrades (5,26) wenigstens drei gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete Luftdurchtritt.sbohrungen (4) aufweist und daß zwischen dem Lüfterrad und der Wärmequelle (10,11) eine ortsfeste Wärmeabschirmung (12,24) angeordnet ist.
2. 2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den durch die ortsfeste Heizvorrichtung (11) hindurchragenden und m.._ der Nabe (19) der Galette (10) verbundenen Teil der Hohlwelle (3) ein Wärmeisolierrohr (9) eingesetzt ist.

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3. 3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeisolierrohr (9) aus der Stirnseite der Galettennabe (19) herausragt.
4. 4. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a durch gekennzeichnet, daß ein den Raum zwischen der Galette (10) und einem das Lager (17) tragenden Lagergehäuse (21) nach außen abdeckenden ortsfesten Abdeckring (7) über den Umfang gleichmäßig verteilt mehrere radiale Luftaustrittsöffnungen (8) aufv/eist (Figuren 1 und 3) .
5. 5. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a~- durch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen der Galette (JO) und einem das Lager (17) tragenden Lagergehäuse (21) durch eine ortsfeste Abdeckung (7) nach außen abgedeckt ist und im Lagergehäuse Luftaustrittskanäle (25) vorgesehen sind (Fi<jur 2) .
6. 6. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a durch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad eine mit mehreren radialen Luftkanälen (6) versehene Scheibe (5) ist und die Luftkanäle in die Luftdurchtrittsbohrungen (4) der Hohlwelle (3) münden (Figur i).
7. 7. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a durch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad mehrere als radiale Luftkanäle dienende Hohlspeichen aufweist und die Luftkanäle in die Luftdurchtrittsbohrungen der Hohlwelle münden.
8. 8. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad ein Flügelrad (26) ist, dem eine in ihrer Form dem Flügelrad angepaßte, ortsfeste Luftführungshaube (24) gegenübersteht (Figur 2 und 3).
9. 9. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a durch gekennzeichnet, daß sich die im Lüfterrad vorgesehenen bzw. durch die Lüfterflügel und die Luftführungshaube gebildeten Luftkanäle radial erstrecken oder gekrümmt sind.
10. 10. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, d a durch gskennzeichnet, daß im Lüfterrad (5) von den Luftkanälen (6) mehrere axir.l auf den Außenring des Lagers (17) oder den den Außenring haltenden oder abdeckenden Teil (IG) des Lagerc/ehiiusey (21) gerichtete Luftaustrittsbohrungen (15) vorgesehen sind.
11. 11. Kühlvorrichtuncj nach einem dor Ansprüche 1 bis 10, da-

    durch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (5,26) aus einem gut wärmeleitenden Werkstoff besteht und großflächig an der Antriebswelle (3) anliegt.

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