DE1199077B - Abdichtung der Durchtrittsoeffnung zwischen der Antriebswelle und dem Gehaeuse bei Misch- und Knetvorrichtungen fuer Gummi und Kunststoffe - Google Patents

Description

• Abdichtung der Durchtrittsöffnung zwischen der Antriebswelle und dem Gehäuse bei Misch- und Knetvorrichtungen für Gummi und Kunststoffe Die Erfindung bezieht sich auf eine Abdichtung der Durchtrittsöffnung zwischen der Antriebswelle und dem Gehäuse bei Misch- und Knetvorrichtungen für Gummi und Kunststoffe, insbesondere für die Mischflügelwelle im Boden einer topfförmigen Mischkammer, bestehend aus einem auf der Antriebswelle sitzenden Dichtungsring und einem gegen diesen einstellbar federnd angepreßten sowie an der Mantelfläche der Durchtrittsöffnung unverdrehbar geführten Gleitring mit zur Dichtfläche führenden Kanälen für ein flüssiges Medium.
• Bei einer bekannten Gleitringdichtung ist zur Erzielung eines gasdichten Abschlusses des Gehäuses eines Elektrogenerators der Gleitring mit einem Ringflansch am Außenmantel versehen, dessen Mantelfläche kugelig abgerundet und auf dem Innenmantel der Durchtrittsöffnung gleitbar geführt ist. Dieser Ringflansch bildet zusammen mit einer ringförmigen Ausnehmung im Gehäuse eine Kolbenzylinderanordnung, bei der der Kolben zur Erzielung des Anpreßdruckes der Dichtflächen von einem hydraulischen Druckmittel beaufschlagt wird, das der Ausnehmung durch einen in der Mantelfläche der Durchtrittsöffnung ausmündenden Kanal zugeführt wird. Infolge der ständigen Leckverluste ist jedoch kein gleichbleibender Anpreßdruck der Dichtflächen zu- erreichen.
• Bei einer weiteren -bekannten Gleitringrichtung zur Abdichtung einer Rohrleitung in einem umlaufenden Gehäuseteil sind zum Aneinanderpressen der Dichtflächen Schraubenfedern vorgesehen, deren Anpreßdruck bei jeder Feder einzeln einstellbar ist. Dieses Einstellen sämtlicher Federn auf den gleichen Druck bereitet daher große Zeitverluste und Schwierigkeiten.
• Bei beiden bekannten Abdichtungen sind Zuführungskanäle für eine Schmierflüssigkeit zu den Dichtflächen im Gleitring angeordnet, indessen ist für den Verbleib des aus dem Spalt zwischen den Dichtflächen austretenden, aus Schmierflüssigkeit und Mischgut bestehenden Leckgutes keine Sorge getragen, so daß sich dieses an irgendeiner vertieften Stelle des Gehäuses im Bereich der Abdichtung ansammelt bzw. ablagert.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese bekannten Gleitringdichtungen an die Bedürfnisse bei ihrer Anwendung bei Misch- und Knetvorrichtungen anzupassen und so weiterzubilden, daß auf ihre Dichtflächen ein gleichmäßig verteilter Anpreßdruck ausgeübt wird, der schnell und einfach an die jeweilige Beschaffenheit des Misch- bzw. Knetgutes während des Betriebes anpaßbar ist und das aus dem Dichtungsspalt austretende Leckgut ablagerungs-und staubfrei abgeleitet- wird.
• Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, den Anpreßdruck der Dichtflächen durch eine auf alle Federn gleichmäßig einwirkende Verstellvorrichtung während des -Betriebes einstellbar auszuführen und im Gleitring weitere Kanäle für das Medium anzuordnen, die am Innenmantel des Gegendichtungsringes in einen zwischen diesem und der Antriebswelle vorgesehenen Ringspalt ausmünden, wobei durch diese und die zur Gleitfläche führenden Kanäle ein Weichmacher- bzw. Lösungsmittel zugeführt wird und der Ringspalt zu seinem freien Ende kegelförmig erweitert ist.
• Die Maßnahmen zur Erzielung einer Regelbarkeit des Anpreßdruckes der Dichtflächen ermöglichen in vorteilhafter Weise während des Betriebes der Misch-und Knetvorrichtung eine Anpassung der Spaltweite der Dichtflächen an die jeweilige Beschaffenheit des Misch- und Knetgutes, denn bei der anfangs der Verarbeitung dieses Gutes noch staubförmigen Beschaffenheit wird ein möglichst enger Dichtungsspalt benötigt, weil das staubförmige Gut zum Durchdringen dieses Spaltes neigt, während das bei der fortschreitenden Weiterbearbeitung des Gutes- in den zähflüssigen Zustand übergehende Misch- und Knetgut viel weniger zum Durchdringen des Dichtungsspaltes neigt und daher die Anwendung einer größeren Spaltweite erlaubt. Im engen Dichtungsspalt erwärmt sich das in diesen Spalt eingedrungene staubförmige Gut infolge des hohen Anpreßdruckes der Dichtflächen so hoch, daß es verascht. Daher ist ein schnelles Entfernen dieses Festgutes aus dem Dichtungsspalt notwendig, um ein Zurückwandern der veraschten Gutteilchen in die Mischkammer zu verhindern, die unerwünschte Einschlüsse im Endprodukt ergeben. Dieses schnelle Abführen des Leckgutes wird durch Verwendung von Weichmachern oder Lösungsmitteln zum Schmieren der Dichtflächen und Zuführen dieser Mittel durch die weiteren in den Ringspalt mündenden Kanäle verhindert, die durch Vermindern der Konsistenz des Leckgutes dessen schnelles Abfließen aus dem Ringspalt bewirken, wobei das stau- und rückstandfreie Entfernen des Leckgutes aus -dem Ringspalt noch durch die kegelförmige Erweiterung dieses Spaltes zu dessen freiem Ende begünstigt wird.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in einem Längsschnitt durch den die Abdichtung aufweisenden Teil der Mischkammer schematisch dargestellt.
• In der topfförmig gestalteten Mischkammer 1 einer diskontinuierlich arbeitenden Misch- und Knetvorrichtung, in der thermoplastische Kunststoffe verarbeitet werden sollen, sind zwei achsparallele, waagerecht gelagerte Mischflügel 2 angeordnet, von denen nur die Nabe 4 eines Mischflügels 2 in der Zeichnung dargestellt und dieser Flügel in strichpunktierten Linien angedeutet ist. Die Antriebswellen 3 der Mischflügel 2, auf deren Enden die Mischflügel 2 fliegend gelagert sind, werden mittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten Zahnradgetriebes und Antriebsmotors angetrieben. Die Mischkammer 1 kann mittels eines -ihre Stirnöffnung abdeckenden, gleichfalls in der Zeichnung nicht dargestellten Deckels geöffnet werden, um diese entleeren und reinigen zu können. Jede Antriebswelle 3 der Mischflügel 2 -ist durch eine zylindrische Durchtrittsöffnung 5 im Boden 6 der Mischkammer 1 nach außen geführt. Diese Öffnung weist einen größeren Durchmesser als die Welle 3 auf, ist jedoch um ein Geringes kleiner als die Nabe 4 des Mischflügels 2.
• An der freien Nabenstirnfläche 7 ist ein Dichtungsring 8 befestigt, der mit seiner inneren Mantelfläche auf der Antriebswelle 3 sitzt. Die der Nabe 4 gegenüberliegende Ringstirnfläche 9 des Dichtungsringes 8 dient als Dichtfläche: In dem Ringraum 11 zwischen der Welle 3 und der Mantelfläche der Durchtrittsöffnung 5 im Boden 6 der Mischkammer 1 ist ein Gleitring 12 angeordnet, der eine größere axiale Länge als die Bodendicke aufweist. Dieser Gleitring 12 ist im Querschnitt etwa trapezförmig gestaltet, nur ist er im Bereich seines dickeren Endes zylindrisch ausgebildet. In seiner Betriebslage stützt sich seine an das zylindrische Ende angrenzende Ringstirnfläche 13 auf der freien Ringstirnfläche 9 des Dichtungsringes 8 ab. Der Gleitring 12 liegt mit seinem der Mischkammer 1 benachbarten zylindrischen Außenmantelteil14 am zylindrischen Mantelteil 15 der Durchtrittsöffnung 5 abdichtend an und ist mittels in dem Mantel der Durchtrittsöffnung eingeschraubter und in Ausnehmungen 16 im Außenmantel dieses Ringes eingreifender Paßfedern 17 gegen Drehung gesichert. Diese Dichtungsstelle ist infolge der Undrehbarkeit des Gleitringes 12 und des Bodens 6 wesentlich leichter dicht zu halten als die durch die Ringstirnfläche 13 des Gleitringes 12 und der Ringstirnfläche 9 des mit den Mischflügeln 2 rotierenden Dichtungsringes 8 gebildete Dichtungsstelle. Daher ist ein Aufeinanderpressen dieser Dichtflächen durch auf die entgegengesetzte Ringstirnfläche 18 des Gleitringes 12 einwirkende Federn 19 und eine Schmierung dieser Flächen durch eine als Schmier- und Dichtungsmittel wirkende Weichmacherflüssigkeit vorgesehen. Hierzu ist in der als, Dichtfläche vorgesehenen -Ringstirnfläche 13 des Gleitringes 12 eine Ringnut 20 exzentrisch angeordnet und diese über einen im Ringinnern axial verlaufenden und aus der äußeren Mantelfläche im Bereich der gegenüberliegenden Ringstirnfläche 18 austretenden Kanal 21 mit einer Zuführungsleitung 22 verbunden, die zu einem die Weichmacherflüssigkeit enthaltenden, in der Zeichnung nicht dargestellten Behälter führt. Eine weitere an diesen Behälter angeschlossene Zuführungsleitung 23 ist an einen weiteren Kanal 24 im Gleitring 12 angeschlossen, der im Bereich der als Dichtungsfläche dienenden Ringstirnfläche 13 aus dem Innenmantel ausmündet. Die aus der freien Mündung dieses Kanals austretende Weichmacherflüssigkeit soll das in den Ringraum 25 zwischen der Antriebswelle 3 der Mischflügel 2 und dem Innenmantel des Gleitringes 12 austretende Leckgut flüssig halten und aus dem Ringraum 25 spülen, wobei dieser infolge der trapezförmigen Querschnittsgestaltung des Gleitringes 12 zu seinem freien Ende kegelförmig erweitert ist.
• Die mit einem Ende auf die Ringstirnfläche 18 am verjüngten Ende des Gleitringes 12 einwirkenden Federn 19 sind mit dem anderen Ende an einem die Antriebswelle 3 der Mischflügel 2 mit radialem Abstand umschließenden, axial verstellbaren Ring 26 befestigt. Hierzu ist der Ring 26 auf seinem Innenmantel mit einem Gewinde 27 versehen, das in ein gleiches Gewinde 28 auf dem Außenmantel eines Flansches 29 eingreift, der auf der Außenfläche des Bodens 6 der Mischkammer 1 befestigt ist. Durch Verdrehen des Ringes 26 tritt eine axiale Verschiebung dieses Ringes ein, wodurch gleichzeitig alle Federn 19 gleichmäßig mehr oder weniger gespannt werden. Zur Verdrehung des Ringes 26 ist dieser mit einer Außenverzahnung 30 versehen, in die eine Schnecke 31 eingreift, die mittels in der Zeichnung nicht dargestellter Lagerböcke auf dem Boden 6 gelagert ist. Durch ein mit der Schnecke 31 verbundenes und über ein Getriebe angetriebenes, in der Zeichnung nicht dargestelltes Zahnrad läßt sich der Ring 26 auch während des Betriebes im gewünschten Sinn verdrehen und hierdurch der Anpreßdruck des Gleitringes 12 gleichmäßig erhöhen oder vermindern.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Abdichtung der Durchtrittsöffnung zwischen der Antriebswelle und dem Gehäuse bei Misch-und Knetvorrichtungen für Gummi und Kunststoffe, insbesondere für die Mischflügelwelle im Boden einer topfförmigen Mischkammer, bestehend aus einem auf der Antriebswelle sitzenden Dichtungsring und einem gegen diesen einstellbar federnd angepreßten sowie an der Mantelfläche der Durchtrittsöffnung unverdrehbar geführten Gleitring mit zur Dichtfläche führenden Kanälen für ein flüssiges Medium, d a d u r c h gekennzeichnet, daß der Anpreßdruck der Dichtflächen durch eine auf alle Federn (19) gleichmäßig einwirkende Verstellvorrichtung während des Betriebes einstellbar ist und im Gleitring (12) weitere Kanäle (24) für das Medium angeordnet sind, die am Innenmantel des Gleitringes in einen zwischen diesem und der Antriebswelle (3) vorgesehenen Ringspalt (25) ausmünden, wobei durch diese und die zur Gleitfläche führenden Kanäle (24 bzw. 20, 21) ein Weichmacher- bzw. Lösungsmittel zugeführt wird und der Ringspalt zu seinem freien Ende kegelförmig erweitert ist.
2. 2. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung von einem die Federn (19) tragenden und die Antriebswelle (3) konzentrisch umschließenden Ring (26) gebildet ist, der ein Innengewinde (27) und eine Außenverzahnung (30) aufweist und mittels eines mit einem Außengewinde (28) versehenen und am Boden (6) der Mischkammer (1) befestigten Flansch (29) geführt sowie mittels einer an diesem Boden gelagerten und in die Außenverzahnung (30) eingreifenden Schnecke (31) verdrehbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1252 559; britische Patentschriften Nr. 735 250, 736 568, 831170; USA: Patentschriften Nr. 2 511337, 2 008 901, 2460746, 2 828 983.