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Einrichtung zur Abdichtung gasgefüllter Räume in Öfen, insbesondere
Glühöfen, mit Schutzgasbewegung In manchen öfen, üisbesaudere in Glühöfen, weist
die Atmosphäre innerhalb des Ofens ,eine andere Zusammensetzung auf als Luft, oder
sie steht unter einem anderen Druck .als dem Druck der Außenatmosphäre. In beiden
Fällen werden normalerweise alte Stoßstellen dicht gemacht oder Abschlüsse (Abdichtungen)
vomgasiehen, um das Ausströmen der Gase ans dem Innern des Ofens oder die Mischung
derselben mit Außenluft zu verhindern.
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Die Erfindung betrifft eine Abdichtungs-und Schmiereinrichtung für
Lüfterwellen, die von außen in Öfen, insbesondere Glühöfen, mit Schutzgasbeivegung
:eimgefülirt werden, und hat den Zweck, eine leicht in den Ofen ein- und ausbaubare
Vorrichtung unter vollständigem Abschluß des Ofeninnern nach außen herzustellen..
Die Erfindung besteht in einer Einrichtung zur Abdichtung gasgefüllter Räume in
öfen, insbesondere Glühöfen, mit Schutzgasbmvegttng gegen Gasdurchtritt mit einer
durch den Ofensockel duTchgeführten und ober- sowie unterhalb der Abdichtungs.einrichtuug
,gelagerten Lüfterwelle und zurr Schmierung :derselben, wobei an der Welle in an
sich -'bekannter Weise :ein 7ylind,erförmiger Mantel fest angeordnet ist, der sich
mit der Welle dreht und in einen ringförmigen, feststehenden Topf, dessen Innenivand
in geringem Abstand die Welle umgibt und in dem ein Schmiermittel, beispielsweise
öl, vorhanden ist, in der Weise eintaucht, d@aß nvischen der Innenwand und
dem an der Welle befestigten Mantel im Topf ein innerer Raum entsteht, der mit der
Außenatmosphäre
in Verbindung steht und vom äußeren Raum des Topfes
getrennt ist, wobei sich die neue Einrichtung dadurch auszeichnet, daß das Wellenlager
oberhalb der Schmier- und Abdichtungseinrichtung derart angeordnet ist, daß der
abzudichtende Ofenraum mit dein äußeren Raum des ringförmigen Topfes über das Lager
in Verbindung steht, und der zylinderförmige Mantel derart ausgebildet und angeordnet
ist, daß bei seiner Bewegung auf das Abdicht- und Schmiermittel eine Kraft ausgeübt
wird, die dem Druck der Ofenatmosphäre im äußeren Raum des Topfes entgegengesetzt
ist.
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Es ist bekannt, Wälzlager nach oben durch einen Umlaufschutzring abzudecken
und das Ölrohr gegen das Lagergehäuse durch Blei abzudichten. Durch diese Maßnahme
soll das Lager gegen das Eindringen von Staub, Feuchtigkeit usw. geschützt werden.
Zu. diesem Zweck ist ferner der eigentliche Lagerteil in einem mit Öl gefüllten
Gehäuse an: geordnet, in das ein glockenartig ausgebildeter Teil hineinragt, an
welchem, ebenso «ie an dem Lagergehäuse, die Lagerschalen befestigt sind. Das Lagergehäuse
ist dabei durch einen Deckel dicht gegen die Außenatmosphäre abgeschlossen. In Richtung
der Welle wird das Lagergehäuse durch ein mit diesem Gehäuse durch eine Bleidichtung
verbundenes Ölrohr begrenzt. Das Lager selbst liegt dabei in einem ölgefüllten Gebäu:se.
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Demgegenüber betrifft der Gegenstand der Erfindung eine Einrichtung
zur Abdichtung eines gasgefüllten Ofenraumes gegen die Außenatmosphäre, und zwar
liegt die Abdichtungsstelle an der Durchführung einer von außen in den Ofenraute
hineinragenden Lüfterwelle, wobei gleichzeitig Maßnahmen zur Schmierung des außerhalb
der Abdichtung liegenden Wellenlagers getroffen sind. Die Lösung dieser beiden vorliegenden
Aufgaben der Abdichtung und Schmierung komme mit den bisher zur Verfügung stehenden
Mitteln nicht durchgeführt werden, sondern erforderte neuartige Maßnahmen, die es
gemäß der Erfindung nunmehr in vorteilhafter Weise ermöglichen, die gestellten Forderungen
der Abdichtung und Schmierung restlos zu erfüllen. Der zur Abdichtung des gasgefüllten
Raumes im Ofen und zum Zweck der Schmierung des Wellenlagers bei der neuen Einrichtung
vorgesehene, leicht zu befestigende und abnehmbare topfförmige Behälter sowie die
Lagerung der Welle außerhalb, und zwar oberhalb dieses Topfes, stellen zwei voneinander
vollkommen selbständige Elemente bzw. Maßnahmen dar, die eine sichere und wirksame
Abdichtung und einen besonders einfachen Ein- und Ausbau der Teile ohne jegliche
Veränderung des Wellen Lagers ermöglichen. Darüber hinaus wird durch die neuartige
Ausbildung der Abdiclitutigsvorrichtung bzw. der zugeordneten Teile des Erfindungsgegenstandes
bei deren Bewegung mit der rotierenden Welle ein. Ansteigen der Flüssigkeitsfüllung
in dem äußeren Raum des Topfes herbeigeführt, weil durch diese Bewegung auf diesen
Teil der Flüssigkeit eine Kraft einwirkt, die dem Druck der Gasfüllung in diesem
Raum und damit deni Druck des abzudichtenden Ofenraumes entgegenwirkt. d. h. die
Abdichtungs«-irku-ng noch unterstützt und vergrößert.
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Die Einrichtung gemäß der Erfindung weist .noch den weiteren Vorteil
auf, daß sie nicht nur einen wirksamen Abschluß des Schutzgases im Ofeninnern bewirkt,
sondern daß dabei die Lager für die durchgeführten Wellen gleichzeitig in ausreichendem
Maße geschmiert und gekühlt und damit vor Abnutzung geschützt werden. Die Wellenlager
selbst können in bekannter Weise als Kugellager ausgebildet und an der Ofenbegrenzung
oder -beispielsweise an dein Ofensockel befestigt sein.
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Außerdem wird durch die Erfindung erreicht, daß die neue Einrichtung
keine Einstellung oder Wartung außer einer gelegentlichen Nachfüllung des Schmier-
und Abschltißöles erfordert. Die Abschlußeinrichtung gemäß der Erfindung zeichnet
sich weiterhin dadurch aus, daß sie einfach und leicht herstellbar ist und sehr
kräftig ausgebildet werden kann, wodurch ein einwandfreier Betrieb gewährleistet
wird. Sie gestattet, ein dichtes Lagergehäuse, einen wirksamen Ölumlaut sowie ein
Kühlmittel für das Lager und eineu Ölabschluß m einer einzigen Einheit vorzusehen.
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Um die vorgeschriebene Wirkung der Einrichtung zu erreichen, wird
ein z.13. als abgesetzter Zylinder ausgebildeter Mantel. verwendet, der nachfolgend
als Ölschleuder bezeichnet ist. Diese Olschleuder ist an der durch eine Öffnung
in dem Sockel des Ofens hindurchgehenden Welle angebracht und dreht sich mit derselben.
Um die Welle herum be-
findet sich ein ringförmiger Topf, in den sich die
0ls-chleuder erstreckt. Die Außenwand dieses Topfes ist gegenüber dem Ofensockel
abgedichtet, und die Flüssigkeit in dem mit der Ölschleuder in Verbindung stehenden
Topf vervollständigt den Abschluß. Die Ölschleuder ist so ausgebildet, daß das Schmiermittel
im Betrieb des Lüfters dauernd auf das Lager für die Welle strömt. Dabei fließt
das Schmiermittel, nachdem es durch das Lager hindurchgegangen ist, in die Ölkamme.r
zurück,-so daß es dauernd umläuft, wenn die Welle sich dreht. Gemäß der Erfindung
ist noch eine weitere Vorrichtung vorgesehen,
welche das Wirbeln
des Öles durch das Drehen der Ölschleuder in dem Ölabschluß verringert.
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Fig. i .der Zeichnung zeigt die beispielsweise Anwiendung der Erfindung
auf einen besonderen Ofen.
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Ei-. 2 ist ein senkrechter Schnitt durch den Ölabschluß.
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Fi,g.3 ist -.ein Schnitt gemäß der Linie III-111 der Fig.2.
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Fig. 4 ist ein Schnitt gemäß der Linie IV-IV der Fig.2.
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Fig. 5 ist ein Schnitt gemäß der Linie V-V der Fig.2.
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Fig. 6 ist ein Schnitt ,gemäß der Linie VI-VI der Fi;g.5.
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Fi;g. 7 ist ein Schnitt gemäß der Linie V I I-V I I der Fig. 5, und
Fig.8 ist ein Schnitt einer Abänderung einer Einzelheit des Ölabschlusses.
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Fig. i zeigt die beispielsweise Anwendwig der Erfindung auf einen
elektrisch beheizten glockenartigen Ofen. Der Ofen ist als Glocke i gezeigt, die
auf einem Sockel 2 ruht. Der Sockel 2 besteht aus einer Bodenplatte 3, die Schamottesteine
oder irgendwelche anderen feuerfesten Steine 4 von guten Isoliereigenschaften trägt.
Der Ofen hat elektrische Seitenheizelemente 5 und einen in der Mitte des Ofens befindlichen
Heizdorn 6. Auf dem Sockel befindet sich ein Tragrahmen 7 für den Einsatz B. Die
Haube io schließt den Einsatz vollständig ein und ist nach außen .durch einen Wasserabschluß
12 abgedichtet. Ein Schutzgas. wird dem Innern der Haube durch ein Einlaßröhr 14
zugeführt und durch eine nicht dargestellte Auslaßleitung abgeführt. Dias Schutzgas
wird mittels eines Schleuderlüfters 16 in Strömung versetzt: Um diesen Lüfterr zu
drehen, ist der Sockel mit einer öffnturg 18 versehen, durch welche die W`Ile
20 hindurchgeht, die durch einen in geeigneter `Veise an der Bodenplatte 3 -befestigten
Motor 22 angetrieben wird. Der Antrieb besteht aus Riemen 24 und Scheiben 26. Die
Abdichtung der öffnung geschieht -durch den .verbesserten ölabschluß und die Schmiermittel.
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An der Bodenplatte 3 ist eine ringförmige Platte 3o befestigt. Diese
Platte ist an dem Sockel durch Bolzen oder andere Befestigungsmittel befestigt,
und zwischen ihr und der Bodenplatte befindet sich eine Dichtung 32 (Fig.2), vorzugsweise
aus Asbest. Ein abgesetzter Ring 34 isst an die ringförmige Platte 3o angeschweißt,
und mit der anderen Sehe der Platte 3o ist .ein Staubfänger vereinigt, der .aus
.einem senkrechten 7yli!ndrischen Teil 38 und einem Flansch 36 besteht. Der Staubfängerteil
38 umgibt die Welle 20, und die letztere hat eine Kappe 4o, die den Raum nvischen
dem Teil 38 und der Welle 2o abdeckt, sa daß Staub aus` dem Ofeniiinern nicht
in den ölabschluß 28 fallen kann.
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Am inneren Umfang des Ringes 34 ist eile Lauffläche 42 eines Kugellagers
44 angeordnet, das eine innere Lauffläche 46 hat. Wie in den Figuren gezeigt, ist
ein zylinderfärm:ii-Mantel 48 derart an der Welle angeger bracht, daß ein luftdichter
Abs,chluß vorgesehen wird. Dieser besteht aus dem Teil 5o und dem Teil
52. Der Teil 5o ist vorzugsweise auf die Welle aufgepreßt, so daß @er sich
mit der Welle 2o dreht. Obwohl dieser Mantelteil. in der Zeichnung abgesetzt dargestellt
ist, kann die Welle 2o auch mit :einem abgesetzten Teil ausgeführt werden, der dem
Teil 50 entspricht, und der Teil 52 kann daran in geieigii.eter luftdichter
Weise befestigt werden. Die Lauffläche 46 des. Kugellagers 44
sitzt so fest
um den Tei15o, da.ß die Mittellinien der Welle 2o und die der Öffnung 18 zusammenfallen,
während das andere Kugellager 54 dazu dient, den senkrechten Druck der Welle aufzunehmen,
und dafür sorgt, daß die Mittellinien der Welle 2o und die der entsprechenden Öffnung
zusammenfallen. Die unteren Lagerteile und Stützen sind durch die in geeigneter
Weise an dem Ring 34 blefestigten U-Eisenteile 55 (Fig. 3) in Stellung gehalten.
' Eine ringförmige Ölkammer oder ein Topf 58 ist mit Ösen 6o versehen und kann,
an dem Ring 34 mittels Flügelmuttern 62 befestigt werden, die auf in den Ring 34
eingeschraubte Bolzen 63 aufgeschraubt werden.
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Der Topf 58 ist ringförmig und besteht aus einer Innenwand 6.1, die
sich ziemlich dicht längs der Welle erstrecht, und einer Außenwand 66, die an dem
Ansatz des Ringes 34 anliegt. Um einen luftdichten Abschluß zwischen. dem Ring 34
und der Wand 66 zu schaffen, wird eine Dichtung 68 z«°ischen dem obern Teil der
Wand 66 und dem Ring 34 verwendet. Als zusätzliche Vorsichtsmaßnahme kann man Zement
in Nuten 70 in :der Außenfläche der Wand 66 anbrinogen, um einen Abschluß
zwischen dem Topf und dem Ring 34 sicherzustellen, der vollkommen luftdicht ist.
Das Öl in dem Öl-
topf 58 vervollständigt den Abschluß der Üffnung 18
und schmiert auch das Lager 44 in einer nun zu beschreibenden Weise.
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Der normale Stand des Öls beim Stillstand der Welle ist wie in der
Fig. 2 gezeigt. Der Teil 52 des zylinderförmigen Mantels 48 .erstreckt sich in den
Topf 58, und zwar normalerweise merklich unterhalb des Ölstandes. Der Teil 52 des
Mantels 48 ist mit .einer senkrechten Bohrung 72 versehen. Eine zweite,
im
wesentlichen waagerechte Bohrung 7.1 steht in Verbindung mit der Bohrung ; 2, die
wieder mit einer in der Nähe der Kugeln des Kugellagers .44. befindlichen Öffnung
in `'erbIndung steht. Die Öffnung der Bohrung 74 befindet sich unterhalb des Ölstandes,
so dal5 das Öl die Neigung hat, in den Kanal zu fließen, wenn es sich auf einen
natürlichen. Stand einstellt. Die senkrechte Bohrtip- ; 2 ist an ihrem unteren Ende
durch eine Schraube 7 6 geschlossen, so daß bei einer Drehung des zylinderförmigen
Mantels Öl iaifolge der Schleud-ersvirkting nach oben durch die Bohrung 72 gedrückt
wird. Auf diese Weise wird dem Lager 44 ein, dauernder Ölstrahl zugeführt.
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Falls Öl über das Lager 44 hinaus nach oben geht, tvird es durch eine
Abdichtung 7 7 zurückgeworfen, die in die feste LauffläChe.l2 ningepreßt ist und
sich über einen Ansatz"an dem oberen Teil-der sich drehendenn Lauffläche .16 erstreckt.
Ein Spielraum ist zwischen dem Ring 77 und der Lauffläche 4.6 vorgesehen, damit
letztere sich frei drehen kann. Dieser Spielraum dient auch einem später beschriebenen
zusätzlichen Zweck.
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Ein geringer Spielraum ist zwischen der oberen Kante des Teils 52
und der unteren Fante der festen Lauffliich1C42 vorgesehen, damit :ersterer sich
frei drehen kann und außerdem Öl, das durch die Schleuder%virkung in das Lager gepreßt
wurde, wieder in den Öltopf fließen kann.
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Der Spielraum zwischen der Abdichtung 7 7 und der L auffläche.l6 und
der Spielraum zwischen dem Teil52 und der Lauffläche 4.6 dienen dazu, einet. Ausweg
zu schaffen, wodurch der Druck in dem Ofen nach dem Raum A zwischen der Außenwand
66 des Topfes 58 und der Außenfläche des zyli.ndrisch.en Teils 52 übertragen wird.
Der Gasdruck in dem Ofen, der gewöhnlich 2" Wassersäule nicht übersteigt, wird durch
das Kugellager nach dein Raum A übertragen, wodurch de:r Ölstand in diesem Raum
herabgedrückt und in. dem Raum B zwischen der Inrnenwand 6.1 des Topfes und der
Innenfläche des zylinderförmigen Mantels 52 erhöht wird, , bis der Höhenunterschied
des iss in den '1Zäumen A .und B den Druckunterschied ztvischen dem
auf das Öl in dem Raum A, angewandten Ofendruck und dein auf das Öl in dem Raum
B angewandten Atmosphärendruck angibt. Der Raum B wird absichtlich im Querschnitt
kleiner gehalten als der Raum A, so "daß die verschobene Ölmenge nur ,ein leichtes
Sinken des Standes in dem Raum A he r vorruft.
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Wenn sich die Welle dreht, wirft der Mantel 48 einett Ölstrahl in
das Lager 44, und gleichzeitig wird durch das Eintauchen des Endes des Teils 52
in das Öl eine -\bdiclitung zwischen der Innenatmosphäre des Oft-n,
und der Luft hergestellt. Es versteht sielt natürlich, daß der Sitz, zu-ischen denn
Sokkel 3. der Platte 3o, dem Ritt- 34. und Betoberen Kante der Wand 66 luftdicht
ist. ebenso wie der Sitz zwischen der We11c und dem abgesetzten Mantelteil d B.
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Wie aus der Abb.2 ersichtlich ist, «-ia-tl durch die Abdichtung 77
verhindert, daß Ü1, welches enriveder durch den Strahl oder durch die Schleuderwirku.n-
in das La-er belangt ist, durch die Öffnung 18 in den Ofen flel@r.
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Um ferner den ülttmlatif zu erleichtern, kann, die. Auslaßöffnung
der Bohrung -2, vv:e bei 88 in Fig: 5 und 6 gezeigt ist, erweitert sein. Es können
auch an verschiedenen Stellen Kings des oberen Teils des Mantels 52 Schlitze 9o
gebildet v%-erden, die das leichte Zurück-fließen des Öls in den Ültopf gestatten.
Diese letzteren Maßnahmen können jedoch gevvünschtenfalls weggelassen werden, da
die Kraft des ülstrahls durch die Größe der Bohrung 7 2 geregelt und der Spielraum
zwischen dein Mantel52 und dem Lager.l-1 genügend groß gemacht werden kann, um ein
richtiges Abfließen des Öls von dein Laber zu dem Öltopf zu gewährleisten. Dieses
Abfließen wird überdies durch die Schleudertv-irkung der oberen Fläche des Mantels
52 unterstützt, wodurch das Öl nach außen geschleudert wird.
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Wenn der zylinderförmige Matitel.l8 sich dreht, kann das Öl in dem
Rauen A, der J°genüber dem Raum Baus den -mannten Gründen absichtlich verhältnismäßig
groß gemacht ist, in Wirbelurig versetzt werden. Um diese Wirbelbildung zu begrenzen
und zu verrit,gern, wird ein Zylinder78 von etwas größerem Durchmesser als der zylinderförinIge
Mantel 52 in dem Topf befestigt. Dieser Zylinder 78 ist vorzugsweise von solchem
Ausmaß, daß er über den Ölstand hinausragt Lind etwa. über dein Boden 8o des Topfes
etttlet. um einet freien Durchgang zwischen dun Räumen A und B unter dem Zylinder
; 8 v,crrzusehen. Um die Wirbelwirkung weiter zu verringern, kann der Teil
52 mit einem _1nsatz 82 und einen, Armkreuz niit Stegen 84 und einer ringförm:igeii
Scheibe 86 Fig. 2 und .l i in der Nähe des Ansatzes 82 und \011 etwas kleinerem
Durchmesser versehest «-@rden. Dadurch wird am unteren Ende des sich drehenden.
Mantels48 ein enger Labyrintlidurchgang gebildet, und infolge des engen Abstandes
des Zv-lintlers ;8 von dein sich drehenden Mantel kann keine große ülincti;#,e durch
den sieh drehenden al,nesetzteti zylinderförmigen 2vIantelteil52 in Wirbelung versetzt
verdien.
Die Stege 84 stellen weiter ein zweckmäßiges Mittel zur
Anbringung des Zylinders 78 dar, da diese Stege mit ausgeschnittenen Teilen hergestellt
werden können, in denen der Zylinder 7 8 ruhen kann.
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Der Öltopf hat das übliche Zubehör, wie z. B. eine Filternöhrega,
einen Ablaßstöpsel 92 und einen Ölstandanzeiger 94 mit eine: Ausgleichröhre 96.
, In der Fig. 8 Ist der Flansch 82 an dem Tei152 fortgelasslen worden. Diese Bauart
ist etwas billiger in der Herstellung und verringert kaum die Wirkungsweise der
Mittel zur Verhinderung einer übermäßiben Wirbielung des öls. In Fig. 8 hat die
.Scheibe 86' einen etwas größeren Durchmesser als das ähnliche Element der vorher
beschriebenen Ausführungsform, und infolge des Zylinders 78 wird nur ein enger Durchgang
um den zylinderförmigen Mantelteil 52' .herum vorgesehen.
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Obwohl bevorzugte Ausführungsfarmen der Erfindung beschrieben worden
sind, können noch viele Änderungen vorgenommen werden.
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So braucht z. B. der Ma.nte148 nicht, wie gezeigt, ,abgesetzt zu sein,
sondern kann auch eine andere einfache zylindrische Form a_ ufweisen.