CZ290625B6 - Těsnicí ústrojí - Google Patents

Abstract

K utěsnění přechodu mezi míchací nádobou (10) s plnicím otvorem (19) pro materiál určený k míchání a mezi poklopem (20) plnicího otvoru (19) pro zabránění nežádoucímu výstupu míchaného materiálu plnicím otvorem (19), je použito těsnicí ústrojí obsahující těsnicí prvek uvolnitelně dosedající na dosedací plochu kolem plnicího otvoru (19) míchací nádoby (10) a na dolní plochu (21) poklopu (20). Pro uvolnitelné přitlačení těsnicího prvku k alespoň jedné z dvojice opěrných ploch (23, 25) na dvojici prstencových žeber (22, 24), uspořádaných s odstupem souose na dolní ploše (21) poklopu (20), je použit upínací prvek (40) tvarově proměnný působením vnější síly a uspořádaný mezi dvojicí prstencových žeber (22, 24) vymezujících prstencovitou komoru (26).ŕ

Description

Těsnicí ústrojí

Oblast techniky

Vynález se týká těsnicího ústrojí, k utěsnění přechodu mezi míchací nádobou s plnicím otvorem pro materiál určený k míchání a mezi poklopem plnicího otvoru pro zabránění nežádoucímu výstupu míchaného materiálu plnicím otvorem, obsahujícího těsnicí prvek uvolnitelně dosedající na dosedací plochu kolem plnicího otvoru míchací nádoby a na dolní plochu poklopu.

Dosavadní stav techniky

Ústrojí tohoto druhu se používají například k utěsňování míchaček, u nichž se směs, sestávající z několika složek, přivádí do míchací nádoby, ve které se zpracovává míchacím nástrojem, prostupujícím poklopem a zasahujícím do vnitřního prostoru míchací nádoby. K tomuto účelu se většinou používá míchací nádoba, která má v zásadě tvar shora otevřeného kruhového válce, na které je nasazen poklop. Míchací nástroj těchto míchacích ústrojí obvykle sestává z pohonného hřídele procházejícího poklopem mimo osu míchací nádoby, přičemž tento hřídel otáčí radiálně uspořádanými míchacími lopatkami, jimiž obvykle přetírá část dna míchací nádoby.

Pro zajištění vhodného promíchání materiálu je všeobecně žádoucí, aby míchací nástroj v průběhu míchání zcela přetíral dno míchací nádoby, které má obvykle průměr 2000 až 3000 mm. Za tím účelem je třeba otáčet míchací nádobou a/nebo poklopem kolem osy otáčení, kterou je prakticky osa míchací nádoby.

Pro utěsnění přechodu mezi míchací nádobou a plnicím otvorem v průběhu míchacího procesu se obvykle používá těsnicí prvek doléhající na okraj míchací nádoby a poklopu. Tento těsnicí prvek zpravidla není přímo ostřikován míchaným materiálem, jeho úkolem však je v prvé řadě zabraňovat úniku prachu, plynů, par nebo míchaného materiálu plnicím otvorem míchací nádoby. Tato funkce je důležitá zejména v těch případech, kdy se v průběhu míchacího procesu vyskytuje v míchací nádobě přetlak nebo podtlak.

U míchačky s pevným poklopem a otočnou míchací nádobou je těsnicí prvek za účelem spolehlivého utěsnění míchací nádoby obvykle upevněn na dolní ploše poklopu a při otáčení míchací nádoby klouže po jejím okraji, který tvoří jeho dosedací plochu. Těsnicí prvek může přitom být vytvořen jako vyztužený pryžový profil přilepený k okraji poklopu. V důsledku svého kluzného dosedu na okraj míchací nádoby se však kluzný prvek rychle opotřebovává, takže je třeba jej často měnit. Za tím účelem by měl být těsnicí prvek snadno uvolnitelný od dosedací plochy. Upevnění těsnicího prvku se však provádí lepením.

Aby nebylo nutno těsnicí prvek upevňovat lepením, bylo již navrženo upevňovat jej pomocí soustavy šroubů rozdělených po obvodu míchací nádoby. Tím však vzniká technický problém spočívající v tom, že její okraj a tím i šrouby, sloužící k upevnění těsnicího prvku, jsou špatně přístupné, takže nutná výměna těsnicího prvku je většinou časově značně náročná a tím je spojena i s dlouhými prostoji. Navíc je výroba takových ústrojí značně nákladná.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je vytvořit těsnicí ústrojí uvedeného druhu, které by umožňovalo rychlou výměnu těsnicího prvku a odstranilo dosavadní nedostatky.

- 1 CZ 290625 B6

Tento úkol splňuje a uvedené nedostatky odstraňuje těsnicí ústrojí, k utěsnění přechodu mezi míchací nádobou s plnicím otvorem pro materiál určený k míchání a mezi poklopem plnicího otvoru pro zabránění nežádoucímu výstupu míchaného materiálu plnicím otvorem, obsahující těsnicí prvek uvolnitelně dosedající na dosedací plochu kolem plnicího otvoru míchací nádoby a na dolní plochu poklopu, podle vynálezu, jehož podstatou je, že pro uvolnitelně přitlačení těsnicího prvku k alespoň jedné z dvojice opěrných ploch na dvojici prstencových žeber, uspořádaných s odstupem souose na dolní ploše poklopu, obsahuje upínací prvek tvarově proměnný působením vnější síly a uspořádaný mezi dvojicí prstencových žeber vymezujících prstencovitou komoru.

Základní myšlenkou tohoto řešení je, že těsnicí prvek je třeba upnout působením síly, vyvolaným změnou tvaru upínacího prvku. Změnu tvaru upínacího prvku, vhodného pro tento účel, lze zajistit z libovolného místa, nezávisle na místu uspořádání těsnicího prvku. Toto místo může být zvoleno tak, aby bylo volně přístupné, čímž je umožněno rychlé uvolnění a výměna těsnicího prvku.

Tímto tvarově proměnným upínacím prvkem může být duté těleso alespoň částečně deformovatelné změnou jeho vnitřního tlaku.

Vnitřní tlak dutého tělesa lze přitom měnit zdrojem přetlaku a/nebo podtlaku, který je s dutým tělesem spojen potrubím. Takové ústrojí pro upínání nebo uvolňování těsnicího prostředku změnou vnitřního tlaku dutého tělesa může být ovládáno z libovolného místa.

Je výhodné, když upínací prvek je hadicovité těleso, s výhodou přímo hadice, která je pružně deformovatelná. Tím lze dosáhnout, že i v případě, kdy jeho vnitřní tlak odpovídá okolnímu tlaku, lze provádět ustavování polohy těsnicího prvku na opěrné ploše při využití pružné deformace vnějšího pláště dutého tělesa, působící proti vratné síle. Dokonalého upnutí těsnicího prvku na opěrné ploše lze dosáhnout zvýšením vnitřního tlaku v pružně deformovatelném dutém tělese, zatímco úplného uvolnění těsnicího prvku a odtažení dutého tělesa od těsnicího prvku se dosáhne zavedením podtlaku do jeho dutiny. Při použití hadice může například být tato ve své provozní poloze udržována alespoň jedním přidržovacím třmenem, který ji alespoň zčásti obepíná, a který je připojen k poklopu s výhodou šroubovým spojem umožňujícím snadnou výměnu při jejím opotřebení. Tyto přidržovací třmeny brání nežádoucímu přesouvání hadice v jejím uvolněném stavu.

Je výhodné, když dosedací plocha kolem plnicího otvoru míchací nádoby je tvořena alespoň jednou mezikruhovou dosedací plochou ležící v rovině kolmé na osu otáčení míchací nádoby.

Těsnicí prvek může být tvořen vnitřním těsnicím prstencem pro styk s opěrnou plochou vnitřního prstencového žebra a s mezikruhovou vnitřní dosedací plochou a vnějším těsnicím prstencem pro styk s opěrnou plochou vnějšího prstencového žebra a mezikruhovou vnější dosedací plochou, přičemž obě dosedací plochy jsou vytvořeny při horním okraji míchací nádoby. Těsnicí ústrojí, uspořádané na nebo při horním okraji míchací nádoby otáčející se okolo tížnice nebo v ostrém úhlu vůči ní, slouží k zabránění úniku prachu, plynů, par nebo rozstřikovaného materiálu, zejména v případě, kdy je v míchací nádobě přetlak nebo podtlak. V tomto případě je zvláště výhodné, udržuje-li se poklop v pevném, tedy neotočném, stavu a těsnicí prvek dosedá na dosedací plochu otočné míchací nádoby.

Má-li jedna z opěrných ploch tvar plochy pláště kruhového válce, jehož osa je totožná s osou otáčení míchací nádoby, může tato oblast být využita jako jednostranné vedení těsnicího prvku tvaru těsnicího prstence opěrnou plochou prstencového žebra, podél kterého jej lze posouvat za účelem přestavování.

-2CZ 290625 B6

Může-li být těsnicí prvek pomocí upínacího prvku ustaven tak, aby dosedal na výše uvedené dosedací a opěrné plochy a plnil úkol kluzného těsnění spolu s kruhovými dosedacími plochami, lze automaticky nastavovat těsnicí prvek s využitím jeho vlastní tíhové síly tak, že se do upínacího prvku zavede podtlak nebo se použije duté těleso s alespoň částečně pružně deformovatelným vnějším pláštěm, načež se provede nové ustavení těsnicího prvku při využití vratné síly pružné deformace.

Těsnicí účinek těsnicího ústrojí podle vynálezu lze zvýšit tím, že vnější strana těsnicího prvku, odvrácená od osy otáčení míchací nádoby, může dosednout na dno prstencovité komory, tvořené šikmou dosedací plochou se sklonem k ose otáčení míchací nádoby, nebo které má tvar pláště komolého kužele. U tohoto uspořádání má ostřikování těsnicího prvku míchaným materiálem v důsledku jeho míchání nebo přetlaku v míchací nádobě za následek zvýšení těsnicího účinku.

Pro dosažení dokonalejšího utěsnění může být těsnicí prvek tvořen soustavou vnitřních těsnicích prstenců a/nebo soustavou vnějších těsnicích prstenců. Při použití takového těsnicího prvku v součinnosti s uvedenými šikmými dosedacími plochami uspořádanými mezi jednotlivými těsnicími prstenci, je možné míchaný materiál, který pronikl přes první těsnicí prstenec, vrátit zpět do míchací nádoby, například tím, že se do jejího vnitřního prostoru zavede podtlak.

Přehled obrázku na výkrese

Příkladné provedení vynálezu je znázorněno na výkrese, který představuje částečný svislý osový řez míchacím zařízením s vloženým těsnicím ústrojím.

Příklady provedení vynálezu

U znázorněného provedení je těsnicí ústrojí podle vynálezu použito pro utěsnění přechodu mezi kruhovou válcovou míchací nádobou 10 míchačky otočnou kolem osy uspořádané ve směru tíhové síly. Shora je míchací nádoba 10 opatřena plnicím otvorem 19 s neotočným poklopem 20 pro uzavření plnicího otvoru 19. Těsnicí ústrojí obsahuje těsnicí prvek tvořený s výhodou dvěma těsnicími prstenci 30, 32 například z vyztužené pryže. Vzhledem k ose otáčení míchací nádoby 10 doléhají tyto těsnicí prstence 30, 32 na obíhající a na míchací nádobě 10 upravené dosedací plochy 14, 16 ve tvaru mezikruží. S výhodou jsou dosedací plochy 14, 16 upraveny na přírubě 12 upevněné na horním okraji míchací nádoby 10. K dolní ploše 21 poklopu 20 jsou kolem osy otáčení míchací nádoby 10 souose připevněna dvě prstencová žebra 22, 24 s opěrnými plochami 23, 25 pro těsnicí prstence 30, 32. Tato žebra 22, 24, z nichž jedno je vnitřní prstencové žebro 22 a druhé vnější prstencové žebro 24, vytvářejí spolu s dolní plochou 21 poklopu 20 a s dnem 26, které je součástí příruby 12 míchací nádoby 10, prstencovitou komoru 26. Od plnicího otvoru 19 odvrácená vnější strana vnitřního prstencového žebra 22 přitom tvoří opěrnou plochu 23 ve tvaru pláště kruhového válce pro vnitřní stranu vnitřního těsnicího prstence 30, přivrácenou k plnicímu otvoru 19, zatímco vnitřní strana vnějšího prstencového žebra 24, přivrácená k plnicímu otvoru 19, tvoří opěrnou plochu 25 ve tvaru pláště kruhového válce pro stranu vnějšího těsnicího prstence 32, odvrácenou od plnicího otvoru 19.

Stabilizace těsnicích prstenců 30, 32 v pracovní poloze je zajištěna upínacím prvkem 0 z vyztužené pryže, tvarově proměnným působením vnější síly, tvořeným s výhodou dutým tělesem, například hadicí, která je potrubím 42 spojena s neznázorněným zdrojem přetlaku nebo podtlaku. Pokud vnitřní tlak upínacího prvku 40 odpovídá vnějšímu tlaku, jsou těsnicí prstence 30, 32 v důsledku působení vratné síly, působící proti pružné deformaci upínacího prvku 40, udržovány na opěrných plochách 23, 25. Přitom jsou však těsnicí prstence 30, 32 volně posuvné podél opěrných ploch 23, 25, tvořících jejich jednostranné vedení. Tím je možno při využití

- 3 CZ 290625 B6 tíhové síly dosáhnout automatického nastavování těsnicích prstenců 30, 32, jak je znázorněno mezerami 34 a 36 mezi jejich horními okraji a dolní plochou 21 poklopu 20.

Za provozu míchačky, opatřené těsnicím ústrojím podle vynálezu, to znamená v době, kdy se míchací nádoba 10 otáčí kolem své osy, se zvýší vnitřní tlak v upínacím prvku 40 zavedením například tlakového vzduchu potrubím 42, čímž dojde k přitlačení těsnicích prstenců 30, 32 k opěrným plochám 23. 25. zatímco dolní okraje těsnicích prstenců 30, 32 kloužou po dosedacích plochách ]_4. 16 míchací nádoby 10. Dojde-li k ostřiku vnitřního těsnicího prstence 30 z vnitřní strany míchaným materiálem, například v důsledku přetlaku ve vnitřním prostoru míchací nádoby 10. přitlačí se jeho dolní konec směrem k dnu 18 prstencovité komory 26 na přírubě 12 míchací nádoby 10. které je s výhodou tvořeno šikmou dosedací plochou se sklonem k ose otáčení míchací nádoby 10 pro dosednutí vnější strany dolní části vnitřního těsnicího prstence 30. Tím je zajištěno xyhovující utěsnění. Dno 18 může mít také tvar pláště komolého kužele souosého s osou otáčení míchací nádoby 10. Podle vynálezu je také možno použít jen vnitřní těsnicí prstenec 30. Při zvýšení vnitřního tlaku v upínacím prvku 40 dojde v tomto případě k přitlačení pouze vnitřního těsnicího prstence 30 k opěrné ploše 23 na vnitřním prstencovém žebru 22 jednou stranou upínacího prvku 40, zatímco jeho protilehlá strana se opře o opěrnou plochu 25 vnějšího prstencového žebra 24.

Je-li potřeba vyrovnat opotřebení dolních konců těsnicích prstenců 30, 32, způsobené opotřebením v důsledku jejich kluzného dotyku s dosedacími plochami 14, 16, a dotěsnit je, přizpůsobí se vnitřní tlak upínacího prvku 40 opět vnějšímu tlaku. V tomto stavu mohou těsnicí prstence 30, 32 v důsledku své hmotnosti volně sklouznout podél opěrných ploch 23, 25 směrem dolů, až dosednou svými dolními konci na dosedací plochy 14,16.

Po úplném opotřebení těsnicích prstenců 30, 32, kdy již není možno je dále používat aniž by došlo k porušení těsnosti, zavede se do upínacího prvku 40 podtlak, čímž se jeho povrch oddálí od těsnicích prstenců 30, 32. Za tohoto stavu mohou být těsnicí prstence 30, 32 zcela uvolněny od opěrných ploch 23, 25 vnitřního prstencového žebra 22 a vnějšího prstencového žebra 24 a lze je zevnitř z prstencovité komory 26 vyjmout a nahradit novými těsnicími prstenci 30, 32. Pomocí soustavy páskových přidržovacích třmenů 44, které alespoň částečně opásávají upínací prvek 40 a jsou upevněny pomocí šroubových spojů 46 na poklopu 20, je zabráněno, aby upínací prvek 40 v tomto uvolněném stavu proklouzl nebo spadl.

Claims (18)

1. Těsnicí ústrojí, k utěsnění přechodu mezi míchací nádobou s plnicím otvorem pro materiál určený k míchání a mezi poklopem plnicího otvoru pro zabránění nežádoucímu výstupu míchaného materiálu plnicím otvorem, obsahující těsnicí prvek uvolnitelně dosedající na dosedací plochu kolem plnicího otvoru míchací nádoby a na dolní plochu poklopu, vyznačující se tím, že pro uvolnitelné přitlačení těsnicího prvku kalespoň jedné z dvojice opěrných ploch (23, 25) na dvojici prstencových žeber (22, 24), uspořádaných s odstupem souose na dolní ploše (21) poklopu (20), obsahuje upínací prvek (40) tvarově proměnný působením vnější síly a uspořádaný mezi dvojicí prstencových žeber (22, 24) vymezujících prstencovitou komoru (26).

2. Těsnicí ústrojí podle nároku 1, vyznačující se t í m , že upínací prvek (40) je duté těleso alespoň částečně deformovatelné změnou jeho vnitřního tlaku.

-4CZ 290625 B6

3. Těsnicí ústrojí podle nároků 1 a2, vyznačující se tím, že upínací prvek (40) jako duté těleso je potrubím (42) spojeno se zdrojem přetlaku a/nebo podtlaku.

4. Těsnicí ústrojí podle nároků 1 až 3, vyznačující se t í m , že upínací prvek (40) je 5 hadicovité těleso.

-5 CZ 290625 B6

5. Těsnicí ústrojí podle nároků 1 až 4, vyznačující se t í m , že upínací prvek (40) je alespoň částečně opásán alespoň jedním přidržovacím třmenem (44) upevněným na poklopu (20).

6. Těsnicí ústrojí podle nároku 5, vyznačující se t í m , že přidržovací třmen (44) je k poklopu (20) připojen šroubovým spojem (46).

7. Těsnicí ústrojí podle nároku 1, vyznačující se t í m , že dosedací plocha kolem 15 plnicího otvoru (19) míchací nádoby (10) je tvořena alespoň jednou mezikruhovitou dosedací plochou (14, 16) ležící v rovině kolmé na osu otáčení míchací nádoby (10).

8. Těsnicí ústrojí, podle nároku 1, vyznačující se t í m , že těsnicí prvek je tvořen vnitřním těsnicím prstencem (30) pro styk s opěrnou plochou (23) vnitřního prstencového žebra

20 (22) a s mezikruhovitou vnitřní dosedací plochou (14) a vnějším těsnicím prstencem (32) pro styk s opěrnou plochou (25) vnějšího prstencového žebra (24) a mezikruhovitou vnější dosedací plochou (16), přičemž obě dosedací plochy (14, 16) jsou vytvořeny při horním okraji míchací nádoby (10).

25

9. Těsnicí ústrojí podle nároku 8, vyznačující se t í m , že dosedací plochy (14, 16) jsou vytvořeny na přírubě (12) připevněné k hornímu okraji míchací nádoby (10).

10. Těsnicí ústrojí podle nároku 1, vyznačující se t í m , že utěsněná míchací nádoba (10) je vzhledem k poklopu (20) relativně otočná kolem své osy otáčení.

11. Těsnicí ústrojí podle nároku 1, vyznačující se t í m , že opěrné plochy (23, 25) těsnicího prvku na prstencových žebrech (22, 24) mají tvar kruhových válcových ploch sosou totožnou s osou otáčení míchací nádoby (10).

35

12. Těsnicí ústrojí podle nároku 1, vyznačující se t í m , že prstencovitá komora (26) je opatřena dnem (18), které je součástí příruby (12) míchací nádoby (10), tvořeným šikmou dosedací plochou se sklonem kose otáčení míchací nádoby (10) pro dosednutí vnější strany dolní části vnitřního těsnicího prstence (30).

40

13. Těsnicí ústrojí podle nároku 12, vyznačující se t í m , že dno (18) má tvar pláště komolého kužele souosého s osou otáčení míchací nádoby (10).

14. Těsnicí ústrojí podle nároku 1, vyznačující se t í m , že těsnicí prvek je tvořen soustavou vnitřních těsnicích prstenců (30) a/nebo soustavou vnějších těsnicích prstenců (32).

15. Těsnicí ústrojí podle nároku 1, vyznačující se t í m , že v poklopu (20) je otočně uložen hřídel s míchacím nástrojem.

16. Těsnicí ústrojí podle nároku 1, vyznačující se tím, že osa otáčení míchací 50 nádoby (10) je svislá nebo s tímto směrem svírá ostrý úhel.

17. Těsnicí ústrojí podle nároku 1, vyznačující se tím, že plnicí otvor (19) je uspořádán nad materiálem v míchací nádobě (10).

18. Těsnicí ústrojí podle nároku 1, vy z n a č uj í c í se t í m , že míchací nádoba (10) má tvar kruhového válce opatřeného na horní straně plnicím otvorem (19).