DE765951C - Einrichtung zur Waermeabfuhr aus Wellen - Google Patents

Description

• Einrichtung .zur Wärmeabfuhr aus Wellen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Wärmeabfuhr aus Wellen, welche, wie z. B. Lüfterwellenbei Öfen, in heiße Räume- hineinragen. Die Wärmeabfuhr muß kräftig sein und muß so wirken, daß dieLager der .Welle und ebenso der auf der Welle sitzende Antriebsmotor vor schädlicher Erwärmung sicher geschützt sind.
• Bei bekannten Anordnungen, mit denen dieser Zweck erreicht werden soll, ist im allgemeinen ein Lüfterrad auf die Welle aufgesetzt, das entweder einfach als mit umlaufender großoberflächiger Wärmeableiter aus der Welle dient oder gegebenenfalls zugleich ein unmittelbar daneben befindliches Wellenlager durch den von ihm erzeugten Luftstrom von außen kühlt. Die bekannten Anordnungen dieser Art erweisen sich dadurch grundsätzlich unzulänglich, daß es bei ihnen nicht gelingt, die erforderliche Wärmeabfuhr aus der Welle zu erreichen. Die Welle tritt mit noch verhältnismäßig hoher Temperatur in das Lagerinnere ein, von wo die Wärme besonders schlecht abgeführt werden kann und wo sie eben wegen der Lagerschmierung als auch wegen der im Lager erzeugten Drücke durchaus unerwünscht ist. Um den in der Regel gegen höhere Erwärmung besonders empfindlichen Antriebsmotor zu schützen, muß die Welle eine größere freie Abkühlungslänge aufweisen, wodurch die Baulänge der Einrichtung als Ganzes wesentlich vergrößert wird. Die aus einem Stück bestehende, ziemlich lange Welle muß wegen der hohen Temperatur, der sie wenigstens auf einem Teil ihrer Länge ausgesetzt ist, aus temperaturbeständigem teurem Werkstoff bestehen.
• Gemäß der Erfindung «-erden die vorgenannten thermischen und baulichen Schwierigkeiten dadurch beseitigt, daß die fliegend angeordnete Welle vor ihrer Lagerstelle bzw. Lagerstellen durch eine aus voneinander wärmeisolierten Hälften bestehende Kupplung unterbrochen ist, die mit einem vorzugsweise scheibenförmigen Teil aus gut wärmeleitfähigem Werkstoff, zweckmäßig aus Kupfer oder Aluminium. versehen ist.
• Dadurch daß die erfindungsgemäße Einrichtung nicht allein mit bloßer Belüftung von Welle bzw. Lager arbeitet, sondern zugleich eine Unterbrechung des metallischen Wärmeleitweges in der Welle vorsieht, ist es möglich, den größten Teil der Wellenwärme so zu lenken, daß er noch vor dem Eintritt der Welle in das Lager an die Luft abgegeben wird. Es entfällt damit die an sich thermisch nicht entsprechende Kühlung des Lagers von außen: Lager und Antriebsmotor sind einwandfrei gegen Übererwärmung geschützt. Außerdem ist eine Vergrößerung der Baulänge der Einrichtung aus Wärmegründen nicht notwendig, und es kann der der höheren Temperatur nicht ausgesetzte Wellenteil aus gewöhnlichem billigem Stahl hergestellt werden. Der im heißenWellenteil erzeugteWärmestau bedingt ferner. daß der Wärmefluß aus dem Ofen verringert wird, also auch die Ofenverluste geringer werden. Es ist unter Umständen nicht nötig, daß ein besonderer zusätzlicher scheibenförmiger Wärmeableitungskörper in Verbindung mit der Kupplung vorgesehen wird, sondern es genügen gegebenenfalls auch die scheibenförmigen metallischen Kupplungshälften selbst zur Ableitung der Wärme an die Luft.
• Bei Schleudergußmaschinen ist es auch bekannt, die Welle mit dem Tisch, der die Gußform trägt. unter Zwischenschaltung einer dünnen Wärmeisolierschicht zu kuppeln. Damit ist jedoch kein Wärmeschutz des dem Tisch zunächstliegenden Wellenlagers bezweckt , weil dieses Lager mit dem Tisch selbst in unmittelbarer wärmeleitender Verbindung steht. Zum Schutz des Lagers gegen stärkere Erwärmung ist hier lediglich eine den Tisch und die Lagerumgebung erfassende Luftkühlung vorgesehen. Die bekannte Anordnung wäre außerdem für Wellen, die in heiße Räume hineinragen, im Sinn der Erfindung wirkungslos und nicht geeignet, da die Wärmeisolierung der Welle vom angetriebenen Teil den Übertritt der Raumwärme in den im Raum selbst befindlichen Wellenabschnitt nicht verhindern kann.
• DieWärmeisolierung der Kupplungshälften voneinander kann z. B. durch Zwischenlagen aus Asbest erzielt werden. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung kann dadurch erhalten «-erden, daß die Kupplungshälften unter Zwischenfügung von Distanzstücken miteinander verbunden sind, so daß die wärmeisolierende Schicht zwischen den Hälften hauptsächlich aus Luft besteht. Neben guter Wärmeisolierung wird hierbei gleichzeitig auch eine gewisse Ventilationswirkung erzielt.
• Eine günstige Lösung ergibt sich, wenn man die wärmeabführende Scheibe zwischen den Kupplungshälften anordnet. In diesem Fall kann die Scheibe in einfacher Weise mittels derselben Schrauben befestigt werden, die zur Verbindung der Kupplungshälften dienen.
• Die Wärmeabfuhr kann durch Ausbildung der wärmeabführenden Scheibe als Lüfter wesentlich gesteigert werden. Der Lüfter kann sehr einfach dadurch hergestellt werden, daß am Umfang der Scheibe durch zweckmäßig radiales Einschneiden und Aufbiegen der entstandenen Lappen Luftschaufeln gebildet werden.
• Die Abbildungen zeigen Ausführungs- und Anwendungsbeispiele der Erfindung.
• Abb. i zeigt einen Ofen i, in welchem ein Luftumwälzer 2 eingebaut ist. Die aus dem Ofen herausragende heiße Welle 3 des Luftumwälzers 2 wird vom Motor q. mit der Welle 5 über eine wärmeisolierende Kupplung 6 angetrieben. Die Kupplung besteht aus den beiden Kupplungshälften 7 und 8, welche durch Schrauben 9 miteinander verbunden sind. Zwischen den Kupplungshälften befinden sich zwei isolierende Zwischenlagen io aus Asbest sowie der aus Kupferbestehende Lüfter i i. Die isolierenden Zwischenlagen bewirken eine Stauung des Wärmeflusses, der über die Welle 3 aus dem Ofen kommt. Der Lüfter dient zur Abführung der sich anstauenden Wärme, gleichzeitig schirmt er den Motor gegen die Strahlungswärme ab.
• In Abb.2 ist eine andere Ausführung der wärmeisolierenden Kupplung 6 dargestellt. Die Kupplungshälften sind hier durch Abstandhalter 1 2 voneinander getrennt, so daß zwischen ihnen eine hauptsächlich aus Luft bestehende wärmeisolierende Schicht gebildet wird. 13 sind isolierende Zwischenlagen aus Asbest.
• Abb.3 zeigt ein Anwendungsbeispiel für eine Anordnung mit waagerechter Welle. Hier wird das die Welle 14 aufnehmende Lager 1 @ gegen die Hitze des Ofens 1 geschützt. Die Wärmeabfuhr aus der heißen Welle 3 wird durch die mit dem Lüfter i i ausgestattete wärmeisolierende Kupplung 6 bewirkt.. Die kalte Welle 14 wird mittels der Kettenräder 16 und der Kette 17 durch den Elektromotor 4 angetrieben.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Wärmeabfuhr aus Wellen, welche, wie z. B. Lüfterwellen bei Öfen, in heiße Räume hineinragen, dadurch gekennzeichnet, daß die fliegend angeordnete Welle vor ihrer Lagerstelle bzw. ihren Lagerstellen durch eine aus voneinander wärmeisolierten Hälften bestehende Kupplung unterbrochen ist, die mit einem vorzugsweise scheibenförmigen Teil aus gut wärmeleitfähigem Werkstoff, zweckmäßig aus Kupfer oder Aluminium, versehen ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungshälften unter Zwischenfügung von Abstandhaltern miteinander verbunden sind, so daß die wärmeisolierende Schicht zwischen den Kupplungshälften hauptsächlich aus Luft besteht.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeabführende Scheibe zwischen den Kupplungshälften angeordnet ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch i oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeabführende Scheibe als Lüfter ausgebildet ist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang der wärmeabführenden Scheibe durch zweckmäßig radiales Einschneiden und Aufbiegen der entstandenen Lappen Luftschaufeln gebildet sind. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Schweizerische Patentschrift Nr. igi 666; britische Patentschrift Nr. 371 134; Deinhardt und Schlomann, »Illustriertes Technisches Wörterbuch«, Bd.I, i 9o6, S. 61.