WO2008122270A2 - Dichtungsanordnung sowie wellenbaugruppe mit der dichtungsanordnung - Google Patents

Dichtungsanordnung sowie wellenbaugruppe mit der dichtungsanordnung Download PDF

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Peter Decker
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/44—Free-space packings
    • F16J15/447—Labyrinth packings
    • F16J15/4472—Labyrinth packings with axial path

Definitions

  • the invention relates to a sealing arrangement for sealing a rotating shaft with respect to a housing comprising at least one radial seal and a fan rotor, which is arranged rotationally fixed on the shaft, so that during a rotation of the fan rotor, a sealing air acting on the radial seal is generated and a shaft assembly with the seal arrangement.
  • contactless radial seals such as labyrinth seals
  • labyrinth seals are usually used to seal the waves against a housing.
  • These seals are characterized by a very narrow sealing gap. From the narrow sealing gap, however, there is the problem that these seals are sensitive to contamination, causing the risk of damage.
  • a so-called sealing air is introduced in the space between the seal and the machine environment.
  • the blocking air usually generates a constant air flow due to overpressure, which is directed away from the seal and thus conveys dirt or foreign particles out of the environment of the seal.
  • a disadvantage of this solution is that the sealing air is generated by the operating compressed air network or by an extra allocated compressor and thus leads to increased operating costs.
  • EP 0 683 338 A1 which is believed to represent the closest prior art, describes a shaft seal system for an oil lubricated shaft bearing which includes a labyrinth seal which seals a rotating shaft against a stationary housing filled with liquid mist.
  • a counter-pressure ventilator is mounted on the shaft against rotation, which generates by suction of outside air directed against the seal assembly back pressure, which presses statically over a communicating with the back pressure fan flow channel against the seal assembly.
  • the invention has for its object to provide a seal assembly for sealing a rotating shaft and a shaft assembly with this seal arrangement, which allows a cost effective and effective sealing of the shaft relative to a housing.
  • a sealing arrangement for sealing a rotating shaft with respect to a housing comprises at least one radial seal and a blower rotor.
  • the radial seal is annular and can optionally be implemented in multiple stages and / or as a series connection of a plurality of individual seals.
  • the radial seal seals the rotating shaft against the housing.
  • the fan rotor is rotatably mounted on the shaft and preferably designed as a ring.
  • the shape of the fan motor is not limited to a ring, but may have any shape, as long as the function is satisfied that upon rotation of the shaft and the co-rotating fan motor, an air flow is generated, through which a sealing air results.
  • the fan rotor is preferably designed as an axial fan or alternatively as a tangential fan.
  • the sealing arrangement has conducting means which are arranged and / or designed to pass the sealing air caused by the fan rotor against the radial seal.
  • conducting means which are arranged and / or designed to pass the sealing air caused by the fan rotor against the radial seal.
  • an air flow is generated, which is directed away from the radial seal and thus carried away foreign particles or contamination from the environment of the radial seal, weg réellet or transported away.
  • the sealing air is directed by conducting means so that impurities are transported away from the radial seal and are not blown into the radial seal.
  • the radial seal is arranged on or in the region of the suction side of the fan rotor, so that the sealing air is sucked past the radial seal.
  • the conductive means are designed so that sucked through a channel clean supply air from the environment and directed the air flow or the sealing air directed at the radial seal over by another channel in the contaminated environment. In this way it is prevented that for the seal assembly harmful impurities in the radial seal and in downstream fluid, protected areas, in particular bearing areas can penetrate.
  • the radial seal is arranged on the pump side of the fan rotor, the air flow generated by the fan rotor being guided past the radial seal, in particular touching, by the guide means.
  • the radial seal is preferably designed as a non-contact at least during operation seal.
  • the radial seal can be realized as a contact-free seal during operation and in the rest state, but on the other hand, the radial seal can also be designed as a seal which touches the shaft in the resting state and which converts into a non-contact seal only during operation due to centrifugal forces.
  • the radial seal is preferably designed as a labyrinth seal, as this design is particularly suitable for sealing fast rotating waves.
  • the labyrinth seal it is possible, on the one hand, for the labyrinth seal to be designed as a smooth-gap labyrinth seal, which has labyrinth passages on the housing side, which interact with a smooth, shaft-side sealing surface, or is designed as a trip-labyrinth seal, which has rings or disks on the shaft side, which engage in the housing side arranged recordings.
  • the Stolperbundlabyrinthdichtung is preferred because it extends the sealing gap most effective.
  • the fan rotor and the shaft-side section of the radial seal, in particular the labyrinth seal are formed in one piece or in one piece.
  • the guide means are designed as a gap and / or annular gap communicating with the sealing gap of the seal and / or fan motor, which can be supplied on the input side with clean ambient air purified, for example, via a filter device, and which discharges into the environment on the output side ,
  • Another object of the invention relates to a shaft assembly having a shaft, a rolling bearing unit, which supports the shaft and with a sealing arrangement for sealing the rolling bearing unit, wherein the seal assembly according to one of the preceding claims or manner according to the preceding description is formed.
  • the shaft assembly is designed for rotational speeds of greater than 5,000 revolutions per minute, preferably greater than 10,000 revolutions per minute, in particular greater than 20,000 revolutions per minute.
  • the rolling bearing unit is preferably oil-lubricated and / or always in open communication with an oil-filled space, so that the sealing arrangement seals the rolling bearing unit and / or the oil-filled space from the environment.
  • the seal assembly is used to seal an oil atmosphere from an ambient atmosphere.
  • the rolling bearing unit in particular a radial rolling bearing unit, preferably has a plurality of roller bearings, for example radial or thrust bearings, which ensure sufficient bearing of the shaft.
  • the shaft assembly is designed such that the radial seal can additionally be acted upon by external air as sealing air.
  • external air is required as blocking air during operation, so that the operating costs of the shaft assembly can be significantly reduced, however, at low speeds, in particular when starting up or coasting of the shaft assembly, the pumping power of the fan motor may not be sufficient, so that external air is actively added as sealing air. Zend can be supplied.
  • This connection of the external air can be controlled or regulated, for example, by a corresponding control device.
  • the seal arrangement or the shaft assembly can be used in all fast-rotating shafts. However, preference is given to use in spindle bearings in machine tools, shafts of electric motors or gear shafts.
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal section through a shaft arrangement as an embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a detail of an assembly with a rapidly rotating shaft 1, as used, for example, in spindle bearings on machine tools, shafts of electric motors, transmission shafts and so forth.
  • the shaft 1 is mounted on a bearing 3 via roller bearings 2, which are designed as ball bearings, as shown.
  • roller bearings 2 are in an open connection with a space filled with lubricating oil 4, wherein the lubricating oil for lubricating the bearings 2 and the fast rotating shaft 1 is used.
  • a non-contact seal in this case a labyrinth seal, 5, which is formed of a housing-side receiving portion 6 and a shaft-side disc portion 7.
  • the shaft-side disk section 7 engages in such a manner on the housing-side receiving section 6, so that a sealing gap 8 folded in longitudinal section and thus lengthened is formed.
  • the fan motor 9 may alternatively be realized in one piece with the shaft-side disk section 7 of the labyrinth seal 5 or alternatively as an independent component.
  • the fan motor 9 is arranged so that the ejection side of the fan motor 9 is directed away from the labyrinth seal 5.
  • a feed channel 10 and a discharge channel 11 are provided, which are designed to guide fresh supply air to the fan motor 9 as guide means and to guide away any possibly contaminated exhaust air through the discharge channel 11 from the fan rotor 9.
  • the supply channel 10 is formed so that the supply air is passed as sealing air to the labyrinth seal 5 and so impurities from the labyrinth seal 5 and the sealing gap 8 and an annular gap between labyrinth seal 5 and fan rotor 9, which in conductive connection with the sealing gap 8 is sucked out.
  • the arrangement is designed so that a negative pressure in the labyrinth seal 5 or the sealing gap 8 is generated by the air flow.
  • the fan motor 9 and the feed channel 10 and the discharge channel 11 is designed as a guide so that upon rotation of the shaft 1 clean supply air is sucked through the feed channel 10 from, for example, the environment, the air flow directed as sealing air at the labyrinth seal 5 passes in particular touching and discharged through the discharge channel 11 into the environment as exhaust air. In this way it is ensured that harmful impurities are kept away from the sealing gap 8 during operation or sucked away.

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Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung einer rotierenden Welle sowie einer Wellenbaugruppe mit dieser Dichtungsanordnung vorzuschlagen, die eine kostengünstige und effektive Abdichtung der Welle gegenüber einem Gehäuse erlaubt. Hierzu wird eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung einer rotierenden Welle (1) gegenüber einem Gehäuse (3) vorgeschlagen, umfassend mindestens eine Radialdichtung (5) und einen Gebläserotor (9), welcher drehfest auf der Welle (1) angeordnet ist, so dass bei einer Rotation des Gebläserotors (9) eine auf die Radialdichtung (5) wirkende Sperrluft erzeugt wird, wobei die Dichtungsanordnung Leitmittel (10, 11) aufweist, die angeordnet und/oder ausgebildet sind, die Sperrluft an der Radialdichtung (5) vorbei zu leiten.

Description

Schaeffler KG Industriestr. 1 - 3, 91074 Herzogenaurach
Bezeichnung der Erfindung
Dichtungsanordnung sowie Wellenbaugruppe mit der Dichtungsanordnung
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
1
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung einer rotie- renden Welle gegenüber einem Gehäuse umfassend mindestens eine Radialdichtung und einen Gebläserotor, welcher drehfest auf der Welle angeordnet ist, so dass bei einer Rotation des Gebläserotors eine auf die Radialdichtung wirkende Sperrluft erzeugt wird sowie eine Wellenbaugruppe mit der Dichtungsanordnung.
Insbesondere zur Abdichtung von schnell drehenden Wellen werden in der Regel berührungslos arbeitende Radialdichtungen, wie beispielsweise Labyrinth-Dichtungen, eingesetzt, um die Wellen gegenüber einem Gehäuse abzudichten. Diese Dichtungen zeichnen sich durch einen sehr engen Dicht- spalt aus. Aus dem engen Dichtspalt ergibt sich jedoch das Problem, dass diese Dichtungen empfindlich gegenüber Verschmutzungen sind, wodurch die Gefahr von Beschädigungen besteht.
Um derartige Verschmutzungen von den Dichtungen fern zu halten, wird im Raum zwischen Dichtung und Maschinenumgebung eine so genannte Sperrluft eingebracht. Die Sperrluft erzeugt üblicherweise durch Überdruck einen ständigen Luftstrom, der von der Dichtung weg gerichtet ist und somit Verschmutzungen oder Fremdpartikel aus der Umgebung der Dichtung hinaus- befördert.
Nachteilig bei dieser Lösung ist jedoch, dass die Sperrluft dem betrieblichen Druckluftnetz oder durch einen extra zugeteilten Kompressor erzeugt wird und somit zu erhöhten Betriebskosten führt.
Die Druckschrift EP 0 683 338 A1 , die wohl den nächst kommenden Stand der Technik bildet, beschreibt ein Wellenabdichtungssystem für ein ölge- schmiertes Wellenlager, welches eine Labyrinth-Dichtung umfasst, die eine rotierende Welle gegenüber einem von Flüssigkeitsdunst erfüllten, ruhenden Gehäuse abdichtet. Zur Verbesserung der Abdichtung ist auf die Welle drehfest ein Gegendrucklüfter aufgesetzt, der durch Ansaugen von Außenluft einen gegen die Dichtungsanordnung gerichteten Staudruck erzeugt, der über eine mit dem Gegendrucklüfter kommunizierenden Strömungskanal gegen die Dichtungsanordnung statisch drückt.
Bei diesem bekannten Wellenabdichtungssystem wird angenommen, dass während des Betriebs aufgrund angetriebener Getriebezahnräder im Gehäuse ein Überdruck gebildet wird, der dazu führt, dass Öldunst aus dem Gehäuse über das ölgeschmierte Wellenlager durch die Labyrinth-Dichtung hindurchgedrückt wird. Durch den statischen Staudruck wird ein Gegendruck erzeugt, so dass ein Ölfluss vermieden beziehungsweise deutlich vermindert werden kann. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung einer rotierenden Welle sowie einer Wellenbaugruppe mit dieser Dichtungsanordnung vorzuschlagen, die eine kostengünstige und effektive Abdichtung der Welle gegenüber einem Gehäuse erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch eine Dichtungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einer Wellenbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
Erfindungsgemäß wird eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung einer rotierenden Welle gegenüber einem Gehäuse vorgeschlagen. Die Dichtungsanordnung umfasst mindestens eine Radialdichtung und einen Gebläserotor. Die Radialdichtung ist ringförmig ausgebildet und kann optional mehrstufig und/oder als eine Hintereinanderschaltung von mehreren Einzeldichtungen realisiert sein. Die Radialdichtung dichtet die rotierende Welle gegen das Gehäuse ab.
Der Gebläserotor ist drehfest auf der Welle angeordnet und bevorzugt als Ring ausgeführt. Allerdings ist die Gestalt des Gebläserotors nicht auf einen Ring begrenzt, sondern kann eine beliebige Form aufweisen, solange die Funktion erfüllt ist, dass bei einer Rotation der Welle und des mitrotierenden Gebläserotors eine Luftströmung erzeugt wird, durch die eine Sperrluft resul- tiert. Der Gebläserotor ist bevorzugt als Axiallüfterrad oder alternativ als Tangentiallüfterrad ausgebildet.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Dichtungsanordnung Leitmittel aufweist, die angeordnet und/oder ausgebildet sind, die durch den Gebläse- rotor bewirkte Sperrluft an der Radialdichtung vorbeizuleiten. Insbesondere wird eine Luftströmung erzeugt, die von der Radialdichtung weg gerichtet ist und somit Fremdpartikel oder Verschmutzung aus der Umgebung der Radialdichtung wegbefördert, wegspült oder abtransportiert.
Im Gegensatz zu den konventionellen Dichtungsanordnungen mit Sperrluft wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Betrieb keine Fremddruckluft benötigt, sondern die benötigte Druckluft wird direkt durch den Gebläserotor im Bereich der Dichtungsanordnung erzeugt. Hierdurch ergibt sich ein weiterer Vorteil, da die durch den Gebläserotor erzeugte Druckluft stets verfügbar ist, sobald die Welle gedreht wird, wohingegen die Fremddruckluft aus verschiedensten Gründen ausfallen kann, so dass im Fehlerfall die Dichtwirkung der Sperrluft augenblicklich nicht mehr gegeben ist.
Im Vergleich zu der eingangs diskutierten, bekannten Dichtungsanordnung mit Gegendrucklüfter ist die Sperrluft durch Leitmittel so gerichtet, dass Verunreinigungen von der Radialdichtung abtransportiert und nicht in die Radialdichtung eingeblasen werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Radialdichtung auf oder im Bereich der Saugseite des Gebläserotors angeordnet, so dass die Sperrluft an der Radialdichtung vorbei angesaugt wird. Bevorzugt sind die Leitmittel dabei so ausgebildet, dass durch einen Kanal saubere Zuluft aus der Umgebung angesaugt und der Luftstrom beziehungsweise die Sperrluft gerichtet an der Radialdichtung vorbei durch einen weiteren Kanal in die verunreinigte Umgebung geleitet wird. Auf diese Weise wird verhindert, dass für die Dichtungsanordnung schädliche Unreinheiten in die Radialdichtung und in strömungstechnisch nachgeschaltete, geschützte Bereiche, insbesondere Lagerbereiche eindringen können. Bei einer alternativen Ausführungsform ist die Radialdichtung auf der Pumpseite des Gebläserotors angeordnet, wobei die durch den Gebläserotor erzeugte Luftströmung durch das Leitmittel an der Radialdichtung, insbesondere berührend vorbeigeführt wird.
Um die Dichtungsanordnung für höhere Drehzahlen anzupassen, ist die Radialdichtung bevorzugt als eine zumindest im Betrieb berührungslose Dichtung ausgebildet. Zum einen kann die Radialdichtung als eine im Betrieb und im Ruhezustand berührungslose Dichtung realisiert sein, zum anderen kann die Radialdichtung aber auch als eine im Ruhezustand der Welle berührende Dichtung, welche sich erst durch Zentrifugalkräfte im Betrieb in eine berührungslose Dichtung wandelt, ausgebildet sein.
Neben anderen berührungslosen Dichtungen, wie zum Beispiel Bürstendich- tungen, ist die Radialdichtung bevorzugt als Labyrinth-Dichtung ausgebildet, da diese Bauform zur Abdichtung von schnell drehenden Wellen besonders geeignet ist. Hierbei ist es zum einen möglich, dass die Labyrinth-Dichtung als eine Glattspaltlabyrinth-Dichtung ausgebildet ist, welche gehäuseseitig Labyrinthgänge aufweist, die mit einer glatten, wellenseitigen Dichtfläche zusammenwirken, oder als eine Stolperbundlabyrinth-Dichtung ausgebildet ist, welche wellenseitig Ringe oder Scheiben aufweist, die in gehäuseseitig angeordnete Aufnahmen eingreifen. Die Stolperbundlabyrinthdichtung ist dabei bevorzugt, da diese den Dichtspalt am effektivsten verlängert. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind der Gebläserotor und der wellenseiti- ge Abschnitt der Radialdichtung, insbesondere der Labyrinthdichtung, einstückig oder einteilig ausgebildet.
Bei einer praktischen Realisierung sind die Leitmittel als ein mit dem Dichtspalt der Dichtung und/oder mit Gebläserotor kommunizierender Spalt und/oder Ringspalt und/oder Kanal ausgebildet, der eingangsseitig mit sauberer, z.B. über eine Filtereinrichtung gereinigte Umgebungsluft versorgbar ist und ausgangsseitig in die Umgebung ausstößt. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Wellenbaugruppe mit einer Welle, einer Wälzlagereinheit, welche die Welle lagert und mit einer Dichtungsanordnung zur Abdichtung der Wälzlagereinheit, wobei die Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche beziehungs- weise gemäß der vorhergehenden Beschreibung ausgebildet ist.
Insbesondere ist die Wellenbaugruppe für Umdrehungsgeschwindigkeiten von größer als 5.000 Umdrehungen pro Minute, vorzugsweise größer als 10.000 Umdrehungen pro Minute, insbesondere größer als 20.000 Umdre- hungen pro Minute ausgebildet.
Bevorzugt ist die Wälzlagereinheit ölgeschmiert und oder stets mit einem ölgefüllten Raum in offener Verbindung, so dass die Dichtungsanordnung die Wälzlagereinheit und/oder den ölgefüllten Raum gegenüber der Umgebung abdichtet. Somit wird bei dieser Ausführungsform die Dichtungsanordnung genutzt, um eine Ölatmosphäre gegenüber einer Umgebungsatmosphäre abzudichten.
Die Wälzlagereinheit, insbesondere eine Radialwälzlagereinheit, weist be- vorzugt mehrere Wälzlager, beispielsweise Radial- oder auch Axiallager, auf, welche eine ausreichende Lagerung der Welle sicherstellen.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die Wellenbaugruppe so ausgebildet das die Radialdichtung ergänzend mit Fremdluft als Sperrluft beauf- schlagbar ist. Zwar wird im Betrieb keine Fremdluft als Sperrluft benötigt, so dass die Betriebskosten der Wellenbaugruppe deutlich gesenkt werden können, jedoch ist bei niedrigen Drehzahlen, insbesondere beim Anlaufen oder Auslaufen der Wellenbaugruppe möglicherweise die Pumpleistung des Gebläserotors nicht ausreichend, so dass aktiv Fremdluft als Sperrluft ergän- zend zugeführt werden kann. Diese Zuschaltung der Fremdluft kann beispielsweise durch eine entsprechende Steuerungsvorrichtung gesteuert beziehungsweise geregelt sein. Prinzipiell kann die Dichtungsanordnung beziehungsweise die Wellenbaugruppe bei allen schnell drehenden Wellen Einsatz finden. Bevorzugt ist jedoch ein Einsatz in Spindellagerungen bei Werkzeugmaschinen, Wellen von Elektromotoren oder Getriebewellen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie der beigefügten Figur eines bevorzugten Ausführungsbeispiels. Dabei zeigt:
Figur 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Wellenanordnung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Figur 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Baugruppe mit einer schnell drehenden Welle 1 , wie sie zum Beispiel bei Spindellagerungen an Werk- zeugmaschinen, Wellen von Elektromotoren, Getriebewellen und so weiter zum Einsatz kommen.
Die Welle 1 wird über Wälzlager 2, welche wie dargestellt als Kugellager ausgebildet sind, gegenüber einem Gehäuse 3 gelagert. Auf der in Figur 1 rechten Seite stehen die Wälzlager 2 in einer offenen Verbindung mit einem mit Schmieröl gefüllten Raum 4, wobei das Schmieröl zur Schmierung der Wälzlager 2 sowie der schnell drehenden Welle 1 genutzt wird.
An der dem ölgefüllten Raum 4 gegenüberliegenden Seite der Wälzlager 2 schließt sich eine berührungslos arbeitende Dichtung, in diesem Fall eine Labyrinth-Dichtung, 5 an, welche aus einem gehäuseseitigen Aufnahmeabschnitt 6 und einem wellenseitigen Scheibenabschnitt 7 gebildet ist. Der wel- lenseitige Scheibenabschnitt 7 greift dabei derart den gehäuseseitigen Aufnahmeabschnitt 6 ein, so dass ein im Längsschnitt gefalteter und damit ver- längerter Dichtspalt 8 gebildet wird. An die Labyrinth-Dichtung 5 angrenzend ist ein als Gebläserotor 9 ausgebildeter Ring angeordnet, welcher drehfest mit der Welle 1 verbunden ist. Der Gebläserotor 9 kann alternativ einstückig mit dem wellenseitigen Scheibenabschnitt 7 der Labyrinth-Dichtung 5 oder alternativ als ein eigenständiges Bauteil realisiert sein.
Der Gebläserotor 9 ist so angeordnet, dass die Ausstoßseite des Gebläserotors 9 von der Labyrinth-Dichtung 5 weggerichtet ist. Zudem sind ein Zuführkanal 10 und ein Abführkanal 11 vorgesehen, welche ausgebildet sind, um als Leitmittel frische Zuluft zu dem Gebläserotor 9 zu führen und die gegebenenfalls verschmutzte Abluft durch den Abführkanal 11 von dem Gebläserotor 9 wegzuführen.
Dabei ist der Zuführkanal 10 so ausgebildet, dass die Zuluft als Sperrluft an der Labyrinth-Dichtung 5 vorbeigeführt wird und so Verunreinigungen aus der Labyrinth-Dichtung 5 bzw. dem Dichtspalt 8 bzw. einem Ringspalt zwischen Labyrinth-Dichtung 5 und Gebläserotor 9, welcher in leitender Verbindung mit dem Dichtspalt 8 steht herausgesaugt werden. Optional ist die Anordnung so ausgebildet, dass durch die Luftströmung ein Unterdruck in der Labyrinth-Dichtung 5 bzw. dem Dichtspalt 8 erzeugt wird. Funktionell betrachtet ist der Gebläserotor 9 sowie der Zuführkanal 10 und der Abführkanal 11 als Leitmittel derart ausgebildet, dass bei einer Drehung der Welle 1 saubere Zuluft durch den Zuführkanal 10 aus zum Beispiel der Umgebung angesaugt wird, der Luftstrom als Sperrluft gerichtet an der Labyrinth-Dichtung 5 insbesondere berührend vorbeigeführt und durch den Abführkanal 11 in die Umgebung als Abluft abgegeben wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass im Betrieb schädliche Unreinheiten von dem Dichtspalt 8 fern gehalten bzw. weggesaugt werden. Bezugszeichen
1 Welle
2 Wälzlager 3 Gehäuse
4 Raum
5 Labyrinth-Dichtung
6 gehäuseseitiger Aufnahmeabschnitt
7 wellenseitiger Scheibenabschnitt 8 Dichtspalt
9 Gebläserotor
10 Zuführkanal
11 Abführkanal

Claims

Schaeffler KG Industriestr. 1 - 3, 91074 HerzogenaurachPatentansprüche
1. Dichtungsanordnung zur Abdichtung einer rotierenden und/oder rotierbaren Welle (1) gegenüber einem Gehäuse (3) umfassend mindestens eine Radialdichtung (5) und einen Gebläserotor (9), welcher drehfest auf der Welle (1) angeordnet ist, so dass bei einer Rotation des Gebläserotors (9) eine auf die Radialdichtung (5) wirkende Sperrluft erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dichtungsanordnung Leitmittel (10, 11) aufweist, die angeordnet und/oder ausgebildet sind, die Sperrluft an der Radialdichtung (5) vorbei zu leiten.
2. Dichtungsanordndung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Radialdichtung (5) auf der Saugseite des Gebläserotors (9) angeordnet ist, so dass die Sperrluft durch die Leitmittel (10, 11) an der Radialdichtung (5) vorbei angesaugt wird.
3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Radialdichtung (5) auf der Pumpseite des Gebläserotors (9) angeordnet ist, so dass die Sperrluft durch die Leitmittel (10, 11) an der Radialdichtung (5) vorbeigeführt wird.
4. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialdichtung als berührungslose Dichtung (5) ausgebildet ist.
5. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialdichtung (5) als Labyrinth- Dichtung (5), ausgebildet ist.
6. Dichtungsanordnung nach dem Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitmittel als ein mit dem Dichtspalt (8) der Radialdichtung
(5) und/oder dem Gebläserotor (9) kommunizierender Spalt und/oder Ringspalt (10, 11) ausgebildet ist.
7. Wellenbaugruppe mit einer Welle (1), einer Wälzlagereinheit (2), wel- che die Welle (1) lagert, und mit einer Dichtungsanordnung zur Abdichtung der Wälzlagereinheit (2),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
8. Wellenbaugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlagereinheit (2) als Radialwälzlagereinheit, insbesondere aus einem oder mehreren Wälzlagern, beispielsweise aus Radial- und/oder auch Axiallagern, ausgebildet ist.
9. Wellenbaugruppe nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenbaugruppe für Umdrehungsgeschwin- digkeiten von größer als 5000 U/min, vorzugsweise größer als 10000
U/min, insbesondere größer als 20000 U/min ausgebildet ist.
10. Wellenbaugruppe nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlagereinheit (2) ölgeschmiert ist und/oder mit einem ölgefüllten Raum (3) in offener Verbindung steht.
11. Wellenbaugruppe nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialdichtung (5) mit Fremdluft als Sperrluft beaufschlagbar ist.
12. Wellenbaugruppe nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenbaugruppe als Werkzeugmaschine, Elektromotor oder Getriebe ausgebildet ist.
PCT/DE2008/000550 2007-04-07 2008-04-01 Dichtungsanordnung sowie wellenbaugruppe mit der dichtungsanordnung WO2008122270A2 (de)

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