DE805414C

DE805414C - Cooling device, especially for shafts of hot air fans

Info

Publication number: DE805414C
Application number: DEP44156A
Authority: DE
Inventors: Hans Buttermann
Original assignee: Buettner Werke AG
Current assignee: Buettner Werke AG
Priority date: 1949-05-28
Filing date: 1949-05-28
Publication date: 1951-05-17

Description

Kühlvorrichtung, insbesondere für Wellen von Heißluftventilatoren Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung, insbesondere für die Zwischenstückkühlung von Wellen, bei der in an sich bekannter Weise die betreffende Kühlfläche mit einem Gehäuse oder einer Kühlmanschette umgeben wird, in denen das Kühlwasser durch Brausen o. dgl. auf die zu kühlende Fläche aufgespritzt wird. Die Schwierigkeit bei solchen Anordnungen lag stets darin, das Austreten des Kühlmittels an den Durchgangsl)olirungen des Gehäuses für die Welle beispielsweise zu verhindern. Hier sind die verschiedensten Vorschläge bereits gemacht worden, die jedoch unter mancherlei konstruktiven Abänderungen stets darauf basierten, daß die Welle selbst für die Abdichtung mit herangezogen wurde, indem man entweder einen Dichtungsring am Gehäuse auf der Welle schleifen ließ oder die Welle mit Spritzringen o. dgl. ausrüstete, die das seitliche Austreten des Kühlmittels verhindern sollten. Auf Grund der Tatsache, daß derartige Kühlvorrichtungen fast ausschließlich nur bei Wellen vorgesehen «-erden, die, wie z. B. im Fall von Heißgasventilatoren, sehr hohen Temperaturen ausgesetzt sind, und ihre Aufgabe in der Regel darin besteht, aus der Welle auf kurzer Strecke die Wärme abzuführen, die einem nachgeschalteten Lager z. B. schädlich sein würde, ist es einleuchtend, daß auf dem Stück der Kühlfläche der Welle ganz erhebliche Wärmespannungen auftreten, die sich in unterschiedlichen linearen und räumlichen Ausdehnungen nicht nur der Welle, sondern auch der mit ihr in Kontakt befindlichen Teile auswirken. Die Folge davon ist, daß diese Art Abdichtungen entweder von vornherein undicht sind oder nach mehr oder weniger langer Betriebszeit undicht werden. zumal auch noch an den beiden Abdichtungsseiten des Kühlgehäuses sehr unterschiedliche Temperaturen und demzufolge andere Ausdehnungsverhältnisse vorliegen, die sich konstruktiv nicht beherrschen lassen.Cooling device, in particular for shafts of hot air fans The invention relates to a cooling device, in particular for intermediate piece cooling of waves, in which in a known manner the cooling surface in question with a Housing or a cooling sleeve is surrounded, in which the cooling water by showering or the like. Is sprayed onto the surface to be cooled. The difficulty with such Arrangements were always to prevent the coolant from escaping through the passage l) olirungen of the housing for the shaft, for example. Here are the most diverse Proposals have already been made, but under various constructive changes always based on the fact that the shaft itself was used for the seal was done by either grinding a sealing ring on the housing on the shaft or the shaft with splash rings o. The like. Equipped that the lateral emergence the coolant should prevent. Due to the fact that such cooling devices almost exclusively only intended for waves "-grounds that, like z. B. in the case of Hot gas fans, exposed to very high temperatures, and their job in usually consists of dissipating the heat from the shaft over a short distance, a downstream camp z. B. would be harmful, it makes sense that quite considerable thermal stresses occur on the part of the cooling surface of the shaft, which are in different linear and spatial dimensions not only the Shaft, but also affect the parts in contact with it. The consequence the fact that this type of seal is either leaky from the outset or leak after a longer or shorter period of operation. especially to the both sealing sides of the cooling housing very different temperatures and consequently different expansion ratios present that are constructive not let it dominate.

In Erkenntnis dieser Mangelerscheinungen bei den bekannten Kühlvorrichtungen dieser Art lag der Erfindung der Gedanke zugrunde, die Welle als unterstützendes Abdichtungsmittel auszuschalten, und dadurch die Abdichtung unabhängig von im Betrieb auftretenden unterschiedlichen Temperaturen und Ausdehnungsverhältnissen zu machen. Sie besteht darin, daß in dem Gehäuse, das die betreffende Kühlfläche umschließt oder abdeckt, ein solcher Unterdruck erzeugt wird, daß der höhere, äußere Atmosphärendruck ein Entweichen des Kühlmittels an den Gehäusebohrungen bzw.-öffnungen für den Durchgang des zu kühlenden Teils nach außen verhindert. Dabei kann zwischen Gehäusebohrung und dem Umfang des zu kühlenden Teils ein geringer Spalt belassen werden, der beiden Teilen die Möglichkeit ihrer freien Wärmeausdehnung gewährt, ohne daß die einwandfreie Arbeitsweise der Kühlvorrichtung irgendwie beeinträchtigt wird.In recognition of these deficiency symptoms in the known cooling devices of this kind, the invention was based on the idea of the wave as supporting Switch off sealing means, and thereby the seal regardless of in operation occurring different temperatures and expansion ratios to make. It consists in that in the housing that encloses the cooling surface in question or covers, such a negative pressure is generated that the higher, external atmospheric pressure a leakage of the coolant at the housing bores or openings for the passage of the part to be cooled to the outside. Here, between the housing bore and leave a small gap around the periphery of the part to be cooled, the two Share the possibility of their free thermal expansion granted without the flawless The operation of the cooling device is somehow impaired.

Diese neuartige Kühlvorrichtung hat nicht nur den Vorzug, daß sie unabhängig von den auftretenden und herrschenden Temperaturen und Ausdehnungsverhältnissen einwandfrei arbeitet und nach außen hin zuverlässig dicht ist, sondern sie weist vor allen Dingen auch keine Teile auf, die einer irgendwie gearteten mechanischen Abnutzung unterliegen, da die Kühlfläche und das Kühlgehäuse keinen Kontakt miteinander haben. Dies bringt den weiteren Vorteil mit sich, daß die Kühlvorrichtung ohne Betriebsunterbrechung an-und abgebaut werden kann, was auch die Durchführung evtl. Reparaturen am Wellenaggregat wesentlich erleichtert.This novel cooling device not only has the advantage that it regardless of the occurring and prevailing temperatures and expansion conditions works flawlessly and is reliably tight to the outside, but rather it points Above all, no parts that are of any kind mechanical Are subject to wear as the cooling surface and the cooling housing do not come into contact with one another to have. This has the further advantage that the cooling device can be operated without interrupting operation Can be attached and removed, which also the implementation of any repairs on the shaft unit much easier.

Soll die Kühlvorrichtung z. B. für die Wellenkühlung von Heißgasventilatoren oder -gebläsen benutzt werden, so braucht man nur das Kühlgehäuse durch eine dünne Rohrleitung mit der Unterdruckzone des Ventilators oder Gebläses :n Verbindung zu bringen.If the cooling device z. B. for shaft cooling of hot gas fans or blowers are used, you only need the cooling housing through a thin Pipeline with the vacuum zone of the fan or blower: n Connection to bring.

Da sich der im Gehäuse herrschende Unterdruck auf die Kühlwasser-Abflußleitung fortpflanzt, würde bei gerader Ausführung der Abflußleitung infolge der gegenseitigen Wirkung von Unterdruck und Atmosphärendruck auf die `'Wassersäule im Ablaufrohr der Wasserauslauf periodisch erfolgen. Um den Auslauf gleichmäßiger zu gestalten, wird vorzugsweise das Ablaufrohr des Kühlgehäuses bis zu einer gewissen Höhe siphonartig nach oben gebogen und zu einem Trichter geführt. Eine Überwachung der Temperatur des Kühlmittels und der Ablaufmenge gibt dann in einfacher Weise die notwendigen Anhaltspunkte, um den Kühlungsprozeß nach den maßgebenden Gesichtspunkten zu kontrollieren.Since the negative pressure prevailing in the housing affects the cooling water drain line propagates, would with a straight execution of the drain line as a result of the mutual Effect of negative pressure and atmospheric pressure on the '' water column in the drain pipe the water drainage takes place periodically. To make the spout more even, the drain pipe of the cooling housing is preferably siphon-like up to a certain height bent upwards and led to a funnel. Monitoring the temperature of the coolant and the amount drained are then in a simple manner the necessary Reference points to control the cooling process according to the relevant criteria.

Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise veranschaulicht. Die gezeigte Wellenkühlvorrichtung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, die jedoch hierauf keineswegs beschränkt ist. Es handelt sich hier um einen Heißgasventilator, wo das Kühlgehäuse r den Zweck hat, das nachgeschaltete Lager 6 und die Kupplung 7 mit dem anschließenden Motor vor dem @@'ärmefluß durch die Welle ztt schützen. Zu diesem Zweck ist in das Gehäuse i der Wasserzufluß 2 mit einer Brause für eine gleichmäßige Verteilung des Kühlwassers auf die Kühlfläche eingeführt. Außerdem mündet in das Gehäuse die Anschlußleitung 3 an die Unterdruckzone des Ventilators. Der Ablauf des aufgespritzten Kühlwassers erfolgt durch das Abflußrohr 4, das siphonartig zu einem Ablauftrichter hin umgebogen ist. Der Wellendurchgang 5 des Gehäuses i ist so bemessen, daß für die Welle ein gewisses Spiel verbleibt.In the drawing, the subject matter of the invention is for example illustrated. The shaft cooling device shown represents an exemplary embodiment of the invention, which, however, is in no way limited thereto. It is about here about a hot gas fan, where the cooling housing r has the purpose of the downstream Bearing 6 and the clutch 7 with the subsequent motor before the heat flow through protect the wave ztt. For this purpose, the water inlet 2 is in the housing i with a shower for an even distribution of the cooling water on the cooling surface introduced. In addition, the connection line 3 opens into the housing to the negative pressure zone of the fan. The sprayed-on cooling water drains through the drain pipe 4, which is bent over like a siphon towards a drainage funnel. The shaft passage 5 of the housing i is dimensioned so that a certain amount of play remains for the shaft.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung bedarf nach dem Vorhergesagten keiner weiteren Erläuterung. "Nur so viel sei noch bemerkt, daß bereits der Unterdruck von wenigen Millimetern Wassersäule ausreichend ist, um das Kühlwasser am seitlichen Heraustreten aus dem Gehäuseinnern zu hindern.According to the foregoing, there is no need for the device to function further explanation. "Just as much should be noted that the negative pressure a water column of a few millimeters is sufficient to keep the cooling water on the side To prevent stepping out of the housing interior.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen, sondern umfaßt auch jede andere Konstruktion und Anordnung, die von dem Grundgedanken der Erfindung Gebrauch machen.The invention is not limited to those described and illustrated Embodiments, but also includes any other construction and arrangement that make use of the basic idea of the invention.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Cooling device, especially for intermediate piece cooling of shafts, consisting of a cooling surface surrounding or covering Housing, inside the coolant by shower o. The like. On the to be cooled The surface is sprayed or otherwise distributed and flows off through a drain, thereby characterized in that such a negative pressure is generated in your housing that the higher, external atmospheric pressure, the coolant escapes at the housing bores or openings for the passage of the part to be cooled to the outside.

2. Cooling device, especially for the shaft cooling of hot gas fans and blowers according to claim i, characterized in that the cooling housing by a Pipeline in connection with the negative pressure zone of the fan or blower is brought.

3. Cooling device according to claims i and 2, characterized in that that the drain pipe of the cooling housing siphon-like up to a certain height is curved at the top to make the drainage of the cooling water more even.