DE867634C

DE867634C - Labyrinth seal

Info

Publication number: DE867634C
Application number: DEK10806A
Authority: DE
Inventors: Georg Oberlaender
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1951-07-31
Filing date: 1951-07-31
Publication date: 1953-02-19

Description

Labyrinth-Dichtung Die Erfindung betrifft eine Labyrinth-Dichtung für vorzugsweise mit hohen Drehzahlen umlaufende Wellen, welche den Durchtritt bzw. Austritt von Öl oder Ölnebel durch die Wellenabdichtung verhindern soll.Labyrinth seal The invention relates to a labyrinth seal for shafts rotating preferably at high speeds, which facilitate the passage or To prevent oil or oil mist from escaping through the shaft seal.

Zwecks Verbesserung der bekannten Labyrinth-Dichtungen hat man bereits Schleuderscheiben auf der Welle angebracht, welche das Öl aus der Nähe der Abdichtung abschleudern sollen. Durch eine solche Einrichtung kann jedoch nicht verhindert werden, daß bei auftretenden Druckunterschieden das Labyrinth trotzdem auf seiner ganzen Länge von innen nach außen durchströmt wird und auf diesem Wege Öl bzw. Ölnebel nach außen mitnehmen kann. Ferner sind sogenannte Sperrluftdichtungen bekannt, bei denen eine mittlere Kammer des Labyrinths mit Druckluft beschickt wird, die nach beiden Seiten austritt, und so an dem inneren Labyrinthteil eine Luftströmung in Richtung des Lagers stattfindet, die den Austritt des Öls verhindern soll. Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß sie neben der Notwendigkeit einer Druckluftquelle eine Rufladung des Gehäuses zur Folge hat, wodurch die Anordnung einer Enflüftung mit Olabscheider zur Außenatmosphäre notwendig ist, die dauernd durchströmt wird.In order to improve the well-known labyrinth seals, one already has Flinger discs are attached to the shaft, which removes the oil from near the seal should throw off. However, such a facility cannot prevent it be that when pressure differences occur, the labyrinth is still on its the entire length is flowed through from the inside to the outside and in this way oil or oil mist can take with you to the outside world. Furthermore, so-called sealing air seals are known at which a middle chamber of the labyrinth is charged with compressed air, which after exits both sides, and so an air flow in the inner labyrinth part Direction of the bearing takes place, which is to prevent the escape of the oil. These The device has the disadvantage that it requires a source of compressed air in addition to the need a call charge of the housing has the consequence, whereby the arrangement of a vent with oil separator is necessary to the outside atmosphere, which is continuously flowed through.

Durch die Erfindung werden die Nachteile der bekannten Einrichtungen vermieden und eine sichere Abdichtung erreicht. Die Erfindung besteht darin, daß eine der Labyrnthkammern mit einem alsÖ,labscheider wirkenden Raum verbunden ist, der innerhalb des Öl bzw. Ölnebel führenden Gehäuses od. dgl., welches abzudichten ist, angeordnet ist, wobei die beiden möglichen Strömungswege zwischeh der- genannten Kammer und dem Gehäuse, nämlich 'über den Ölabscheider einerseits und über die zwischen der genannten Kammer und dem Gehäuse liegenden Labyrintlikammern andererseits, so aufeinander abgestimmt sind, daß der erste einen wesentlich geringeren Strömungswiderstand bietet als der zweite.The invention eliminates the disadvantages of the known devices avoided and a secure seal achieved. The invention exists in the fact that one of the labyrinth chambers is connected to a space that acts as a separator is, the housing or the like inside the oil or oil mist leading to seal is arranged, with the two possible flow paths between the said Chamber and the housing, namely 'over the oil separator on the one hand and over the between the mentioned chamber and the housing lying labyrinth chambers on the other hand, so are coordinated so that the first has a much lower flow resistance offers as the second.

. Vorteilhaft wird zwischen dem Labyrinth und dem ölfiührenden Gehäuse bzw. der Wellenlagerung auf der Welle eine Schleuderscheibe od. dgl. angeordnet, welche durch Zentrifugalwirkung Luft aus dein ihr zugewandten Teil des Labyrinths absaugt und so einen Luftkreislauf vom Gehäuse über den Ölabscheider und die mit ihm- verbundene Labyrintl*ammer sowie durch die dem Gehäuse bzw. der Lagerung zugewandten Labyrinthkammern zurück ins Gehäuse ermöglicht.. It is advantageous between the labyrinth and the oil-carrying housing or the shaft bearing on the shaft a flinger or the like arranged, which by centrifugal action air from your facing part of the labyrinth sucks and so an air circulation from the housing over the oil separator and the with labyrinth lamps connected to it as well as by those facing the housing or the bearing Labyrinth chambers back into the housing.

Eine derartige Labyrinth-Dichtung .besitzt- also die wesentlichen Vorzüge einer Sperrluftdichtung, ohne selbst Sperrluft zu benötigen, d. h. an der dem abzudichtenden Bauteil zugewandten Ende des Labyrinths tritt bei Verwendung einer Schleuderscheibe dauernd Luft in diesen Bauteil und verhindert damit den Ölaustritt an dieser Stelle. Trotzdem ist ein freier Druckausgleich aus dem Innern des abzudichtenden Bauteiles mit den Druckverläufen der Außenluft an der Stelle der Abdichtung über einen Ölabscheider gewährleistet, welcher je " nach der Intensität und Verunreinigung der im abzudichtenden "Bauteil befindlichen Luft durch Öl= nebel, Spritzöl usw. derart ausgebildet wird, daß er die Luft weitgehend säubert und somit aus der zweiten Hälfte der L abyrinthjDichtung nur saubere Luft nach außen austreten kann, Zweckmäßig wird bei einer erfindungsgemäßen Labyrinth-Dichtung der zwischen dem Gehäuse bzw. der Wellenlagerung und der mit dem Ölabscheider verbundenen Labyrinthkammer liegende Teil des Labyrinths mit mehr Spitzen versehen als der restliche, nach außen liegende Teil des Labyrinths.Such a labyrinth seal. Possesses the essentials Advantages of a sealing air seal without the need for sealing air itself, d. H. at the the end of the labyrinth facing the component to be sealed occurs during use a centrifugal disk, air constantly enters this component and thus prevents oil from escaping at this point. Nevertheless there is a free pressure equalization from the inside of the to be sealed Component with the pressure curves of the outside air at the point of the seal an oil separator, which depends on the intensity and contamination the air in the "component to be sealed off" by oil mist, spray oil, etc. is designed such that it largely cleans the air and thus from the second Half of the abyrinth seal only allows clean air to escape to the outside, expediently is in a labyrinth seal according to the invention between the housing or the shaft bearing and the labyrinth chamber connected to the oil separator Part of the labyrinth provided with more points than the rest of the outward facing Part of the maze.

Die erfindungsgemäße Labyrinth-Dichtung kann je nach konstruktiven Gesichtspunkten entweder mit ihren Spitzen gegen die Welle oder gegen das Gehäuse gerichtet sein.The labyrinth seal according to the invention can depending on the constructive Point of view either with their tips against the shaft or against the housing be directed.

Die erfindungsgemäße Labyrinth-Dichtung ist nicht auf die Abdichtung von Öl und Luft beschränkt, sondern kann sinngemäß auch zur :Abdichtung anderer FlÜssigkeiten bzw. in anderer Atmosphäre,. z. B. Säuren, Gasen, Dämpfen usw., benutzt werden.The labyrinth seal according to the invention is not based on the seal limited by oil and air, but can also be used to: seal others Liquids or in a different atmosphere. z. B. acids, gases, vapors, etc. used will.

In, der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.In the drawing, an embodiment of the invention is schematically shown.

i ist das abzudichtende Ende der nicht weiter dargestellten Welle, z. B. eines Gebläses. Mit 2 ist das Wellenstück bezeichnet, das in dem Wälzlager 3 angeordnet ist. q. ist eine Mutter, mit der der Innenring des Wälzlagers 3 auf dem Wellenstück 2 unter Zwischenschaltung der Schleuderscheibe 5 verspannt wird. Teil 6 dient einerseits zur Aufnahme des Lagers 3, ist außerdem als Labyrinth ausgebildet und am Gehäuse 8 befestigt: Eine der Labyrinthkammern, 9, und zwar bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die mittlere, io, von fünf Kammern, ist etwas größer gehalten und über eine Leitung i i mit einem als Ölabscheider ausgebildeten Raum 12 verbunden, der seinerseits im Innern des Gehäuses 8 angeordnet ist. Mit 13 sind Bohrungen bezeichnet, 'über welche der Raum 1q., in dem die Schleuderscheibe 5 läuft, mit dem Innern des Gehäuses 8 in Verbindung steht. Die Kammer io, die Leitung i i und der Olabscheider 12 sind so bemessen und gestaltet, daß sie einemLuftstrom einen geringeren Widerstand bieten als der zwischen der Kammer io und der Scheibe 5 liegende Teil des Labyrinths 7.i is the end of the shaft that is to be sealed, not shown any further, z. B. a fan. With 2 the shaft piece is referred to, which is in the rolling bearing 3 is arranged. q. is a nut with which the inner ring of the rolling bearing 3 opens the shaft piece 2 is braced with the interposition of the centrifugal disk 5. Part 6 serves on the one hand to accommodate the bearing 3 and is also designed as a labyrinth and attached to the housing 8: one of the labyrinth chambers 9, in the one shown Embodiment the middle, io, of five chambers, is kept slightly larger and connected via a line i i to a space 12 designed as an oil separator, which in turn is arranged in the interior of the housing 8. With 13 holes are designated, 'via which the space 1q., in which the centrifugal disk 5 runs, with the interior of the Housing 8 is in communication. The chamber io, the line i i and the oil separator 12 are sized and designed to have less resistance to airflow offer than the part of the labyrinth located between the chamber io and the disk 5 7th

Wie aus der Zeichnung ersichtlich und mit Pfeilen "angedeutet ist; wird sich im allgemeinen folgender Strömungszustand einstellen: Aus dem Gehäuse 8 durch den Ölabscheider 1a über die Leitung i i in die Kammer io, aus der Kammer io über die zwischen dieser Kammer und der Scheibe 5 liegenden Kammern des Labyrinths in den Raum 1q., aus dem Raum 14 über die Bohrungen 13 zurück in das Gehäuse B. Man sieht ferner, daß im Falle eines Druckausgleiches nach außen, d. h. über die in der Abbildung rechts von der Kammer io liegenden Labyrinthkammern, nur saubere Luft austreten kann.As can be seen from the drawing and "indicated by arrows;" the following flow condition will generally occur: Out of the housing 8 through the oil separator 1a via the line i i into the chamber io, out of the chamber io over the chambers of the labyrinth lying between this chamber and the disk 5 into the room 1q., from the room 14 via the holes 13 back into the housing B. It can also be seen that in the case of a pressure equalization to the outside, i. H. about the In the illustration to the right of the chamber io lying labyrinth chambers, only clean Air can escape.

Claims

PATE NATIONAL PROPOSALS: i. Labyrinth seal for shafts rotating preferably at high speeds, which allow the passage or. Prevents oil or oil mist from escaping at a shaft passage, characterized in that 'one (iö) of the labyrinth chambers (9) is connected to a space (12) acting as an oil separator, the housing (8) or inside the oil or oil mist leading. Like. Which is to be sealed, is arranged, the two possible flow paths between said chamber (io) and the housing (8), namely via the oil separator (1a) on the one hand and between said chamber (io) and the housing (8) lying labyrinth chambers on the other hand are designed and coordinated so that the first offers a significantly lower flow resistance than the second.

2. labyrinth seal according to claim i, characterized in that between the labyrinth (7) and an oil-carrying housing (8) or the shaft bearing (3) a Centrifugal disc (5) od. The like. Is arranged, which air by centrifugal action suction from the part of the labyrinth (7) facing it, creating an air cycle from the housing (8) via the oil separator (12) and the labyrinth chamber connected to it (io) as well as through those facing the housing (8) or the bearing (3) Labyrinth chamber back into the housing (8).

3. labyrinth seal according to claim i or 2, characterized in that the between the housing (8) and the shaft bearing (3) and the labyrinth chamber (io) connected to the oil separator (i2) Part of the labyrinth (7) has more points than the rest of the outward Part of the maze. q .. labyrinth seal according to claims i, 2 or 3, thereby characterized in that it is used for sealing substances other than oil-air.