DE847578C

DE847578C - Device on bearings of high-speed atomizer disk shafts, especially for dryers

Info

Publication number: DE847578C
Application number: DEP28257A
Authority: DE
Inventors: Carl Andermatt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1947-04-10
Filing date: 1948-12-31
Publication date: 1952-08-25

Description

Einrichtung an Lagern von schnellaufenden Zerstäuberscheibenwellen, insbesondere für Trockner Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an Lagern von schnellaufenden Zerstäuberwellen, insbesondere für Trockner.Equipment on bearings of high-speed atomizer disc shafts, especially for dryers The invention relates to a device on bearings of high-speed Atomizer shafts, in particular for dryers.

Die hente immer mehr zur Anwendung gelangenden Zerstäubereinrichtungen, bei welchen ein flüssiges Medium durch eine schnell rotierende Zerstäuberscheibe gegen einen Heißluftstrom geschleudert wird und die so getrockllete Flüssigkeit als Pulver anfällt, stellen in bezug auf die Lagerung der Zerstäuberscheibenwelle außerordentlich hohe Ansprüche. The more and more used atomizing devices, in which a liquid medium through a rapidly rotating atomizer disc is thrown against a stream of hot air and the liquid dried in this way is obtained as a powder, set in relation to the storage of the atomizer disk shaft extraordinarily high standards.

Einmal ist eine selbstverständliche Voraussetzung, daß die Lagerung als solche einwandfrei ist, und im weiteren muß auch angesichts der hohen Tourenzahl der B'elle jede Verunreinigung vom Lager ferngehalten werden. Anderseits muß angesichts des Umstands, daß es sich bei den zu zerstäubenden ATaterialien in den weitaus meisten Fällen um der menschlichen Ernährung dienende oder ölempfindliche Stoffe handelt, peinlichst darauf geachtet werden, daß nicilt Schmiermittel in den Zerstäuberraum gelangen, da selbstverständlich auch schon geringfügige Verunreinigungen das anfallende Pulver unbrauchbar machen würden.Once is a self-evident requirement that storage as such is flawless, and must also in view of the high number of tours the B'elle every contamination is kept away from the camp. On the other hand must face the fact that the A-materials to be atomized are in the vast majority of In cases it concerns substances which are used for human nutrition or which are sensitive to oil, Meticulous care is taken to ensure that there is no lubricant in the atomizer chamber get there, of course even minor impurities Would render powder unusable.

Schließlich kommt noch dazu, daß die zur Trocknung des zerstäubten, flüssigen Mediums dienenden 1 uftströme eine hohe Temperatur halten müssen. was leicht zu Verbrennung des zu trocknenden Mediums und Ansetzen am Lagerkörper führen kann. Finally there is the fact that the drying of the atomized, The air currents used for the liquid medium must maintain a high temperature. What easily lead to combustion of the medium to be dried and attachment to the bearing body can.

Diese kurzen Ausführungen zeigen die enormen Schwierigkeiten, die bei der Lagerung der Zerstäuberwelle auftreten. These brief explanations show the enormous difficulties that occur in the storage of the atomizer shaft.

Nut sind allerdings für die verschiedensten Zwecke Abdichtungen an rotierenden Wellen be kannt, die beispielsweise in Turbinen herrschende Drücke nach außen abdichten oder auch unter Flüssigkeitsdruck stehende Räume gegeneinander abdichten. Es stellt sich jedoch hei keinem der bisher bekannten Verwendungszwecke eine derartige Auhäufung von Aufgaben, denen die Lagerung genügen muß, wie bei der Anordnung von Zerstäuberscheibenwellen in Zerstäubungstrocknungsanlagen. However, groove seals are used for a wide variety of purposes rotating shafts be knows, for example that prevailing in turbines Sealing pressures to the outside or even spaces under fluid pressure against each other seal. However, it does not arise in any of the previously known uses such an accumulation of tasks that the storage must meet, as with the Arrangement of atomizer disk shafts in atomization drying systems.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet null eine Einrichtung an Lagern von schnellaufenden Zerstäuberwellen, die, wie Idie praktischen Versuche gezeigt haben, al!en eingangs erwähnten, all die Lagerung von schnellaufenden Zerstäuberwellen zu stellenden Anforderungen genügt. The subject of the present invention is zero a device on bearings of high-speed atomizer shafts, which, like I the practical experiments have shown, al! those mentioned at the beginning, all the storage of high-speed atomizer shafts The requirements to be set are sufficient.

Eine eingangs erwähnte Einrichtung kennzeichnet sich gemäß tlcr Erfindung dadurch, daß die Welle itt wenigstens einem Kugellager gelagert ist und in Richtung zum Zerstäuber dem Lagerraum rvelligstens zwei gegen die Wellen und gegeneinander abgedichtete Räume folgen, deren dem Zerstäuber nächstgelegener an einer Gaszuführungsleitung angeschlossen ist und dessen Wand, die den Sperrgasraum vom Zerstäuber abschließt, die Welle mit geringem Spiel umschließt, so daß unter dem in dem Sperrgasraum herrschenden Überdruck das zunächst die Kühlung, insbesondere der der Zerstäuberscheibe zugekehrten Wand, bewirkende Sperrgas teilweise nach dem Zerstäuber durchtritt und so Staubeintritt aus dem Zerstäuberraum verhindert und teilweise nach dem zwischen Lagerraum und Sperrgasraum gelegenen Entspannungsraum übertritt, in dem ein Ölzerstäuberring auf der Welle für das aus dem Lagerraum allenfalls noch durchtre-Welle Öl vorgesehen ist derart, daß der Ölstaub von dem aus dem Sperrgasraum eintretenden Sperrgasteil durch die Austrittsleitung des Entspannungsraums abgeführt wird. A device mentioned at the beginning is characterized according to the invention in that the shaft is mounted itt at least one ball bearing and in the direction to atomize the storage room at least two against the shafts and against each other Sealed spaces follow, the ones closest to the atomizer on a gas supply line is connected and its wall, which closes the sealing gas space from the atomizer, encloses the shaft with little play, so that under the prevailing in the sealing gas space Overpressure initially the cooling, in particular that facing the atomizer disk Wall, causing sealing gas partially passes after the atomizer and so dust ingress Prevented from the atomizer room and partially after between the storage room and The expansion space located in the sealing gas space, in which an oil atomizer ring opens the shaft is provided for the oil that may still be penetrated from the storage room is such that the oil dust from the sealing gas part entering from the sealing gas space is discharged through the outlet line of the relaxation room.

[n der Zeichnung sind in den Fig. I und 2 zwii beispielsweise Ausführungsformen des Gegenstands der Irtindutog dargestellt; es zeigt Fig. i einen Schnitt durch die Lagerung der Zerstäuberscheibe in einer ersten Ausführungsform, Fig. 2 eine)) Schnitt durch die Lagerung der Zerstäuberscheibe in einer zweiten Ausführungsform, .\uf der Welle 1 ist die Zerstäuberscheibe 2 befestigt. I)ie Welle 1 wird durch irgendeine Kraftmaschine. beispielsweise einen Elektromotor 3, angetrieben. Die Welle I ist mittels des Kugellagers 4 itt dem Gehäuse 5 gelagert. Das Gehäuse 5 ist in den tiiclot näher dargestellten Behälter, der den Zerstäuberraum bildet, eingesetzt. Dabei bildet die Wand 6 die @rennung zwischen dem Raum 7, der beispielsweise mit der Außenluft in Verbindung steht, und dem Raum 8, der bereits mit dem Zerstäuberraum korrespondiert. Auf der Scheidewand 6 bzw. einem daran anschließenden zylindrischen Rohr g ist zunächst eine normale Dichtungsmanschette 10 aufgesetzt. I)ie l)ichtungsmanschette 10 hildet die obere Begrenzung des Raums 11, in welchem sich das Kugellager 4 befindet. Durch das Rohr 12 wird das Öl dem Raum 1 1 zugeführt und durch einen Schleuderring 13 zu einem Ölnebel zerstäubt, der das Kugellager 4 schmiert. Ummittelbar unterhalb des Kugellagers 4 und ebenfalls noch in den Raum 11 ragend ist ein weiterer Schleuderring 14 vorgesehen, der den durch das Kugellager 4 durchtretenden Ölnebel gegen das Ölabführrohr 15, das ebenfalls in den Raum 1 1 mündet. schleudert. Der Raum 11 ist mit einer Dichtung, beispielsweise mit einer Dichtung nach Art einer Labyrinthdichtung 16, gegen die Welle 1 abgeschlossen, wodurch im wesentlichen ein Öldurchtritt nach dem nächstfolgenden Raum 17 vermieden wird. Der nächstfolgende Raum I7 liegt ebenfalls wieder mit einer Labyrinthdichtung 18 auf der Welle auf und weist unmittelbar unter der labyrinthartigen Dichtung 16 des Raums 1 1 einen Schleuderring 19 auf. Dieser Schleuderring dient dazu, eventuell doch noch durch die labyrinthartige Dichtung 16 durchtretenden Ölnebel gegen die Entspannungsleitung 20 zu schleudern. in der Entspannungsleitung 20 herrscht ein Druck, der in jedem Fall geringer ist als der Druck im Raum 1 @ und auch in dem auf den Raum 17 folgenden Raum 21. Tn dem Raum 21 mündet eine Gaszuführleitung 22. Durch diese Leitung 22 wird vorzugsweise unter Druck Gas, beispielsweise Luft, zugeführt, dessen Temperatur in jedem Fall niedriger ist als die des zur Trocknung verwendeten Gases. Dieses Gas staut sich im Raum 21 und wird zunächst die der Zerstäuberscheibe 2 zugekehrte Wand 23 kühlen. Das zugeführte Gas wird aber anderweits über die Labyrinthdichtung in den Raum 17, der ja geringeren Druck aufweist als der Raum 21, gelangen und durch die Leitung 20 zusammen mit dem eventuell durch die laloyritothartige Dichtung 16 gelangenden Ölnebel abgeführt. Damit entsteht eine Sperrung, die in jedem Fall das Eindringen von Ölnehel in den Raum 21 verhindert. [In the drawing, FIGS. I and 2 show two exemplary embodiments the subject of the Irtindutog represented; it shows Fig. i a section through the mounting of the atomizer disc in a first embodiment, Fig. 2 a)) Section through the mounting of the atomizer disk in a second embodiment, The atomizer disk 2 is attached to the shaft 1. I) he wave 1 is through any prime mover. for example an electric motor 3, driven. the Shaft I is mounted on the housing 5 by means of the ball bearing 4. The housing 5 is in the tiiclot shown in more detail, which forms the atomizer chamber, used. The wall 6 forms the separation between the space 7, for example communicates with the outside air, and the space 8, which is already connected to the nebulizer space corresponds. On the partition 6 or an adjoining cylindrical A normal sealing sleeve 10 is first placed on tube g. I) the l) sealing sleeve 10 forms the upper limit of the space 11 in which the ball bearing 4 is located. Through the pipe 12, the oil is fed to the space 11 and through a slinger 13 atomized to form an oil mist which lubricates the ball bearing 4. Immediately below of the ball bearing 4 and also protruding into the space 11 is another slinger 14 is provided, the oil mist passing through the ball bearing 4 against the oil discharge pipe 15, which also opens into room 1 1. flings. The room 11 is with a Seal, for example with a seal in the manner of a labyrinth seal 16, Completed against the shaft 1, whereby essentially an oil passage after the next room 17 is avoided. The next room I7 is also located again with a labyrinth seal 18 on the shaft and has immediately below the labyrinth-like seal 16 of the room 11 has a slinger 19. This Slinger is used for this, possibly through the labyrinth-like seal 16 to hurl penetrating oil mist against the expansion line 20. in the The pressure in the expansion line 20 is lower than that in any case Pressure in room 1 @ and also in room 21 following room 17. Tn the room 21 opens a gas supply line 22. This line 22 is preferably below Pressure gas, for example air, supplied, the temperature of which is lower in each case is than that of the gas used for drying. This gas accumulates in room 21 and will first cool the wall 23 facing the atomizer disk 2. The supplied But gas is otherwise via the labyrinth seal into space 17, the smaller one Has pressure than the space 21, and pass through the line 20 together with the Any oil mist that may have passed through the Laloyritoth-like seal 16 is discharged. This creates a blockage that in any case prevents oil from entering the Room 21 prevented.

I)ie Wand 24, mit der der Raum 21 an der Welle 1 aufliegt, weist geringfügige Öffnungen, l)eispielsweise Schlitze 25, auf, die einen Durchtritt des durch die Leitung 22 zugeführten Gases gestatten. Das Gas tritt in Pfeilrichtung aus. Damit wird eine Sperrung gegen Eindringen von Stabu aus dem Zerstäuberraum erreicht und anderseits gleichzeitig die Zerstäuberscheibe gekühlt. In der Wand 23 können beispielsweise auch Bohrungen 26 vorgesehen werden, durch die das durch die Leitung 22 zugeführte Gas unmittelbar zur Kühlung auf die Zerstäuberscheibe gelangt. Bei dieser Ausführungsform müssen durch die Leitung 22 erhebliche Gasmengen zugeführt werden, damit auch der Suerrgasstrom durch die Schlitze 25 erhalten @leibt. Der Raum 8 kann dabei gegen den Zerstäubungsraum offen sein. I) the wall 24 with which the space 21 rests on the shaft 1 has minor openings, l) for example slots 25, which allow a passage of the Allow through line 22 supplied gas. The gas occurs in the direction of the arrow the end. This is a barrier against penetration of Stabu from the atomizer chamber reached and, on the other hand, simultaneously cooled the atomizer disc. In the wall 23, for example, bores 26 can also be provided through which the through the line 22 supplied gas directly for cooling on the atomizer disk got. In this embodiment, considerable amounts of gas must pass through the line 22 are supplied so that the Suerrgasstrom received through the slots 25 @leibt. The space 8 can be open to the atomization space.

Man kann das dem Raum 21 zugeführte, der Kühlung und Sperrung dienende Gas alter auch ganz oder teilweise vor der Zuführung zum Raum 21 zur Kühlung des Alotors 3 und der äußeren Lagerwandungen des Lagerraums 11 verwenden. In diesem Fall ist in der Wand 6 eine Durchtrittsöffnung 27 und ferner eine Öffnung 27a vom Kaum 8 zum Raum 21 vorzusehen. Selbstverständlich ist l>ei dieser Ausführungsform der Rautu 8 gegen den Zerstäubungsraum al)zuschließen. One can use that which is supplied to the room 21 and is used for cooling and blocking Gas age also in whole or in part before being fed to space 21 for cooling the Use Alotors 3 and the outer bearing walls of the storage room 11. In this Case is in the wall 6 a passage opening 27 and also an opening 27a from the Hardly 8 to be provided for room 21. It goes without saying that l> ei of this embodiment the Rautu 8 to close against the atomization chamber al).

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird all Stelle eines Elektromotors beispielsweise ein Wasser- motor 28 zum Antrieb der Welle 1 verwendet. In the embodiment according to FIG. 2, all is an electric motor for example a water motor 28 used to drive shaft 1.

Ein Wassermotor hat den Vorteil der weitgehenden Regulierbarkeit der Tourenzahl. Bei dem Beispiel nach Fig. 2 sind zwei Kugellager 29 und 30 zur Lagerung der Welle 1 vorgesehen. Im oberen Teil der Lagerung sind wiederum Labyrinthdichtungen 31 und 32 vorgesehen. Dabei mündet in den Raum 33 eine Leitung 34, die ins Freie oder auch in einen Ölbehälter führt. Durch diese Leitung 34 soll eventuell aus dem Antriebsaggregat 28 kommende Leckflüssigkeit, tlie durch den Schleuderring 35 von der Welle 1 abgeschleudert wird, abgeführt werden, Gleichzeitig wird durch die Leitung 34 ein Sperrgas, das durch die Leitung 36 dem Raum 37 zugeführt wird und das von dem Raum 37 ülser die Labyrinthdichtung 31 in den Raum 33 gelangt, abgeführt. Teile des zugeführten Sperrgases werden ülter die La@ @yrinthdichtung 32 in den Lagerraum 38 gelangen und dort zur Kühlung des Kugellagers 29 tlienen.A water motor has the advantage of being largely controllable Number of revolutions. In the example of FIG. 2, two ball bearings 29 and 30 are used for storage the shaft 1 provided. In the upper part of the bearing there are again labyrinth seals 31 and 32 provided. A line 34 opens into space 33, which leads into the open air or leads into an oil container. Through this line 34 is possibly from the Drive unit 28 coming leakage liquid, tlie through the slinger 35 of the shaft 1 is thrown off, carried away, at the same time is through the line 34 a sealing gas which is fed through line 36 to space 37 and which is supplied by the space 37 ülser the labyrinth seal 31 reaches the space 33, discharged. Parts of the supplied sealing gas are the La @ @yrinth seal 32 in the storage room 38 arrive and tlienen there to cool the ball bearing 29.

Über die Leitung 39 wird das Öl zur Schmierung des Kugellagers 29 zugeführt, durch den Schleuderring 40 ein Ölnebel gebildet, der in das Lager 29 gelangt. Der Raum 38 enthält auch das zweite Lager 30, wobei unmittelbar über dem Lager 30 eine zweite Ölzuführleitung 41 und ein Schleuderring 42 vorgesehen werden können. Die Welle ist in Fig. 2 gebrochen gezeichnet, um eine verkürzte Darstellung der Lagereinrichtung zu gestatten. Der Lagerraum 38 ist an seiner untersten Stelle, ähnlich dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, an einer Ölabführleitung 43 angeschlossen. Der dem Raum 38 folgende Raum 44 liegt wiederum an einer Entspannungsleitung 45, und der nächste Raum 46 wird wiederum mit einem Gas beschickt. Die Funktionen dieser Räume sind dieselben wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Die Zuführung des Sperrgases erfolgt jedoch beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 durch den Ringraum 47 über Bohrungen 48 zum Raum 46. The oil for lubricating the ball bearing 29 is supplied via the line 39 supplied, an oil mist is formed by the slinger 40, which enters the bearing 29 got. The space 38 also contains the second bearing 30, being immediately above the Bearing 30, a second oil supply line 41 and a slinger 42 are provided can. The wave is shown broken in Fig. 2 to a shortened representation to allow the storage facility. The storage room 38 is at its lowest point, similar to the exemplary embodiment according to FIG. 1, connected to an oil discharge line 43. The room 44 following the room 38 is in turn on a relaxation line 45, and the next space 46 is again charged with a gas. The functions of this Rooms are the same as in the exemplary embodiment according to FIG. 1. The supply of the sealing gas takes place, however, in the embodiment of FIG. 2 through the annular space 47 via bores 48 to room 46.

In einem zweiten Ringraum 49 werden Teile des zugeführten Gases abgeführt. Während der Ringraum 47 unmittelbar an die Lagerwandung anschließt, somit das durch diesen Ringraum zugeführte Gas das Lager kührt, stößt der Ringraum 49 att den <1er Zuftih rung <1er heißen, zur Trocknung verwendeten Luft dienenden Ringraum 50. Damit wird ein übermäßiger Wärmeübergang vom Ringraum 50 auf den Lagerraum verhindert. Die Leitung 51 dient der Zuführung des zu zerstäubenden flüssigen Mediums.In a second annular space 49, parts of the supplied gas are discharged. While the annular space 47 directly adjoins the bearing wall, thus through The gas supplied to this annular space cools the bearing, the annular space 49 abuts the <1er Supply <1 of the hot air used for drying 50. This prevents excessive heat transfer from the annular space 50 to the storage space. The line 51 is used to supply the liquid medium to be atomized.

Die Zerstäuberscheibe 2 ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 mit einer Ausnehmung 52 verschen, in welche über den Flüssigkeitszuführverteilraum 53 und die darin angeordneten Ausflußöffnungen 54 das flüssige Medium zugeführt wird. In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the atomizer disk 2 give away with a recess 52 into which via the liquid supply distribution space 53 and the outflow openings 54 arranged therein are supplied with the liquid medium will.

Durch die Schlitze 55, die in der an der Welle 1 anstoßenden Wand des Raums 46 vorgesehen sind. wird, ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. r, ein Teil des zugeführten Gases ebenfalls der Ausnehmung 52 in der Zerstäuberscheibe 2 zugeführt und kühlt diese. Durch die Öffnungen 56 in <ler Zerstäuberscheibe 2 tritt dann die zugeführte Flüssigkeit aus. wird zerstäubt und gelangt in den Bereich der durch den Ringraum 50 zugeführten, der Trocknung dienenden Heißluft.Through the slots 55 in the wall abutting the shaft 1 of the space 46 are provided. is, similar to the embodiment of Fig. r, part of the gas supplied also to the recess 52 in the atomizer disk 2 and cools them. Through the openings 56 in the atomizer disk 2 the supplied liquid then exits. is atomized and enters the area the hot air supplied through the annular space 50 and used for drying.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Installation on bearings for high-speed ones Atomizer disk shafts, in particular for dryers, characterized in that the shaft housing is divided into several spaces in the axial direction in such a way that the shaft is mounted in at least one ball bearing and in the direction of the atomizer the storage room at least two spaces sealed against the shafts and against each other follow, whose closest to the atomizer is connected to a sealing gas supply line and its wall, which closes the sealing gas space from the atomizer. the wave with encloses little play, so that under the overpressure prevailing in the sealing gas space that initially the cooling, especially the wall facing the atomizer, The sealing gas causing partial penetration after the atomizer and so ingress of dust Prevented from the atomizer room and partially after between the storage room and The expansion space located in the sealing gas space, in which an oil atomizer ring opens the shaft is provided for the oil that may still pass through from the storage room is such that the oil dust from the sealing gas part entering from the sealing gas space is discharged through the outlet line of the relaxation room.

2. Device according to claim 1, characterized in that the sealing gas space 21 or

46 in the end wall towards the atomizer openings 25, 26, 55 has, through which parts of the gas used for cooling directly on the atomisers are directed.

3. Device according to claim I, characterized in that additional Cooling jackets are provided for the engine and / or the outer wall of the storage room, which are first flowed through by the sealing gas chamber 21 or 46 supplied sealing gas.

4. Device according to claim 1, characterized. that between The atomizer disk and the sealing gas space are through which the liquid to be atomized flows Space is arranged. which is provided in such a way that it differs from the after the atomizer the partial flow of barrier gas passing through is cooled.

5. Device according to claim 1, characterized in that the Bearing housing enclosing feed line for the hot desiccant from the Bearing housing is separated by a cooling jacket, which is from another from the Sealing gas chamber exiting partial flow is flowed through.