DE102014000392A1

DE102014000392A1 - Gleitringdichtungssystem, Dosiervorrichtung mit Gleitringdichtungssystem sowie dazugehöriges Montageverfahren einer Dosiervorrichtung

Info

Publication number: DE102014000392A1
Application number: DE102014000392.2A
Authority: DE
Inventors: Markus Schöning
Original assignee: Schoening GmbH
Current assignee: Schoening GmbH
Priority date: 2014-01-13
Filing date: 2014-01-13
Publication date: 2015-07-16

Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Gleitringdichtungssystem mit einem ringförmigen Gleitaußenring, einem ringförmigen Gleitinnenring sowie einem dazwischen angeordnetem ringförmigen Elastomer, wobei die erste und/oder die zweite Dichtfläche konisch ausgebildet sind, wodurch bei axialem Druck gegen die Gleitfläche des Gleitinnenrings eine federnde Gegenkraft in axialer Richtung auf den Gleitinnenring mittels des Elastomers ausübbar ist. Weiterhin beschreibt die Erfindung eine Dosiervorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Gleitringdichtungssystem sowie ein entsprechendes Montageverfahren einer Dosiervorrichtung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gleitringdichtungssystem, eine Dosiervorrichtung mit einem Gleitringdichtungssystem sowie ein Montageverfahren für eine Dosiervorrichtung.
Gleitringdichtungen sind aus dem Stand der Technik in vielfältigen Formen bekannt. Grundsätzlich dienen Gleitringdichtungen dazu, ein sich drehendes Bauteil, wie beispielsweise eine Welle, in ein Gehäuse hinein bzw. aus einem Gehäuse heraus zu führen, ohne das eine Flüssigkeit durch den Spalt zwischen dem sich drehenden Bauteil und dem Gehäuse fließen kann. Bekannte Gleitringdichtungen sind beispielsweise in der DE 10 2004 036 974 B3 , der DE 299 21 591 U1 , der DE 298 23 662 U1 , der DE 197 20 778 C1 , der DE 195 36 120 C2 und der DE 37 25 887 A1 gezeigt.
Darüber hinaus sind auch Gleitringdichtungen bekannt, die in axialer Richtung mit einer Kraft beaufschlagt werden können und diese federnd aufnehmen. Ein solches System ist beispielsweise in der DE 1 959 758 U1 beschrieben.
Ein Nachteil der bekannten Gleitringdichtungen ist jedoch, dass im Fall einer Leckage an der Gleitringdichtung ein Austausch der Gleitringdichtung meist aufwendig ist und somit zu einer langen Standzeit der Vorrichtung führt, in der die Gleitringdichtung verwendet wird. Weiterhin ist auch eine passgenaue Anordnung innerhalb der Öffnung häufig schwierig, so dass der Einbau sehr exakt erfolgen muss, um die gewünschte Abdichtwirkung zu erhalten. Zudem benötigen die bekannten Gleitringdichtungen häufig einen großen Bauraum, sind also raumintensiv.
Die objektive technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine im Hinblick auf die oben beschriebenen Nachteile verbesserte Gleitringdichtung bereitzustellen. Insbesondere soll eine Gleitringdichtung bereitgestellt werden, die wenig Bauraum benötigt, schnell und einfach austauschbar sowie leicht reinigbar und vielseitig einsetzbar ist.
Die obige objektive technische Aufgabe wird gelöst durch ein Gleitringdichtungssystem gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1, eine Dosiervorrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 7 sowie ein Montageverfahren für eine Dosiervorrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 16. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen sowie den abhängigen Patentansprüchen.
Das erfindungsgemäße Gleitringdichtungssystem umfasst einen ringförmigen Gleitaußenring, der eine erste Dichtfläche zwischen einem ersten axialen Ende und einem zweiten axialen Ende auf seiner Innenseite aufweist, einen ringförmigen Gleitinnenring, der in den Gleitaußenring einsetzbar ist, eine zweite Dichtfläche zwischen einem ersten axialen Ende und einem zweiten axialen Ende auf seiner Außenseite aufweist und am ersten axialen Ende eine erste Gleitfläche umfasst, sowie ein ringförmiges Elastomer, das zwischen der zweiten Dichtfläche und der ersten Dichtfläche anordenbar ist, wobei die erste und/oder die zweite Dichtfläche konisch ausgebildet ist, wodurch bei axialem Druck gegen die erste Gleitfläche eine federnde Gegenkraft in axialer Richtung auf den Gleitinnenring mittels des Elastomers ausübbar ist.
Das erfindungsgemäße Gleitringdichtungssystem besteht also aus zwei separaten Bauteilen, nämlich dem Gleitaußenring und dem darin anordenbaren Gleitinnenring. Zwischen der äußeren Oberfläche des Gleitinnenrings und der inneren Oberfläche des Gleitaußenrings, also den einander zugewandten Oberflächen, ist das Elastomer angeordnet. Aufgrund der Tatsache, dass mindestens eine der Dichtflächen konisch ausgebildet ist, nämlich die des Gleitaußenrings oder des Gleitinnenrings, bewirkt das dazwischen angeordnete Elastomer im Einsatz des Gleitringdichtungssystems ein federndes Verhalten des Gleitinnenrings bei Ausübung eines axialen Drucks gegen die erste Gleitfläche. Das federnde Verhalten hängt dabei von den Materialeigenschaften des Elastomers sowie dem Verhältnis des konischen Verlaufs der ersten und der zweiten Dichtfläche zueinander ab, was später erläutert wird.
Der Gleitaußenring ist mit seinem ersten axialen Ende vorzugsweise an einer Oberfläche eines Gehäuses benachbart zu einer Durchlassöffnung im Gehäuse für ein sich drehendes Bauteil, wie eine Welle, anordenbar. Hierzu kann in einer ersten Ausführungsform eine Aussparung im Gehäuse benachbart zur Durchlassöffnung vorgesehen sein, in die der Gleitaußenring eingreifen kann. Der Gleitinnenring ist mit seinem ersten axialen Ende mit der ersten Gleitfläche vorzugsweise zumindest teilweise in der Durchlassöffnung anordenbar. Die erste Gleitfläche des Gleitinnenrings ist an seinem ersten axialen Ende beispielsweise dadurch bereit gestellt, dass ein Ring, insbesondere aus Siliziumkarbid, Kohle, Wolframkarbid oder einem anderen geeigneten Material, in eine Aussparung am ersten axialen Ende des Gleitinnenrings eingeschrumpft wurde.
Zur besseren Verständlichkeit des erfindungsgemäßen Gleitringdichtungssystems wird dieses nachfolgend beispielhaft anhand der Montage des Gleitringdichtungssystems in einer Dosiervorrichtung sowie der Verwendung der Dosiervorrichtung beschrieben. Zunächst wird das Gleitringdichtungssystem zusammengesetzt. Hierzu wird das Elastomer auf dem Gleitinnenring angeordnet. Anschließend wird der Gleitinnenring in den Gleitaußenring eingesetzt. Das Gleitringdichtungssystem aus zusammengesetztem Gleitinnenring und Gleitaußenring wird nun auf einer Antriebswelle der Dosiervorrichtung angeordnet, beispielsweise von einem ersten axialen Ende der Antriebswelle aus auf diese geschoben. An einem zweiten axialen Ende der Antriebswelle ist in diesem Fall eine Antriebseinheit anordenbar.
Die Dosiervorrichtung umfasst einen Fördermittelgehäusebereich mit einer ersten Antriebsöffnung, durch die die Antriebswelle sich im zusammengebauten Zustand der Dosiervorrichtung mit ihrem ersten axialen Ende in den Fördermittelgehäusebereich erstreckt. Der Fördermittelgehäusebereich weist zudem eine Produkteinlass- und eine Produktauslassöffnung auf. Nachdem das Gleitringdichtungssystem auf der Antriebswelle angeordnet wurde, wird nun der Fördermittelgehäusebereich auf die Welle geschoben bzw. darauf angeordnet, so dass die Antriebswelle sich durch die Antriebsöffnung in das Innere des Fördermittelgehäusebereichs erstreckt. Dabei kommt das erste axiale Ende des Gleitaußenrings mit dem Gehäuse benachbart der Antriebsöffnung in Kontakt. Das erste axiale Ende des Gleitaußenrings wird also benachbart der Antriebsöffnung am Fördermittelgehäusebereich außen angeordnet. Eine entsprechende Befestigung des Gleitaußenrings kann auf beliebige Weise am Fördermittelgehäuse erfolgen. Somit ist der Gleitaußenring am Fördermittelgehäusebereich abdichtend angeordnet. Durch die korrekte Positionierung des Gleitaußenrings ist auch der in den Gleitaußenring eingesetzte Gleitinnenring in der richtigen Lage angeordnet.
Nun folgt das Montieren des Fördermittels. Hierzu wird das Fördermittel an die Antriebswelle gekoppelt, so dass eine Drehung der Antriebswelle auf das Fördermittel übertragbar ist. Dazu ist das erste Fördermittel an das erste axiale Ende der Antriebswelle gekoppelt. Bei einer Ansteuerung einer mit dem zweiten axialen Ende der Antriebswelle verbundenen Antriebseinheit wird die Antriebswelle gedreht, wodurch sich auch das erste Fördermittel dreht.
Weiterhin weist das erste Fördermittel auf seiner dem Gleitringdichtungssystem zugewandten Stirnseite eine Aussparung mit einem ersten Dichtring auf, der eine zweite Gleitfläche bildet. Die zweite Gleitfläche wird durch die Montage des Fördermittels gegen die erste Gleitfläche des Gleitinnenrings gedrückt. In Abhängigkeit von den Materialeigenschaften des Elastomers sowie der Neigung der ersten und zweiten Dichtfläche im Verhältnis zueinander ist die Kraft einstellbar, mit der die erste Gleitfläche gegen die zweite Gleitfläche gedrückt wird. Somit ist der Fördermittelgehäusebereich an der Antriebsöffnung mittels des Elastomers und der zusammenwirkenden ersten und zweiten Gleitflächen zur Umgebung hin abgedichtet.
Eine entsprechende Auswahl des Materials des Elastomers sowie des Neigungsverhältnisses der Dichtflächen zueinander erfolgt insbesondere in Abhängigkeit von dem an der ersten Gleitfläche bzw. zwischen erster und zweiter Gleitfläche gewünschtem Druck. Somit ist die entsprechende Auswahl auch abhängig von den zu dosierenden Produkten sowie dem Druckbereich und Temperaturbereich, in dem die zu dosierenden Produkte durch die Dosiervorrichtung strömen. Insbesondere die Materialwahl für das Elastomer bedarf großer Aufmerksamkeit, da zumindest ein Teil des zu dosierenden Produkts mit dem Elastomer in Kontakt kommt, während das Produkt im Fördermittelgehäusebereich ist. Daher ist das Material des Elastomers auch in Abhängigkeit von den jeweiligen gesetzlichen Vorgaben für die mit dem Elastomer in Kontakt kommenden Produkten auszuwählen.
Im Betrieb der Dosiervorrichtung strömt ein zu dosierendes Produkt durch die Produkteinlassöffnung in den Fördermittelgehäusebereich. Aufgrund einer getakteten Drehung des Fördermittels wird das zu dosierende Produkt durch die Produktauslassöffnung wieder aus dem Fördermittelgehäusebereich hinausgefördert bzw. dosiert abgegeben. Die getaktete Drehung während des Dosierbetriebs erfolgt beispielsweise mit einer Rate von mehr als 100 Takten pro Minute, vorzugsweise mehr als 125 Takten pro Minute und besonders bevorzugt mit ungefähr 150 Takten pro Minute. Ein jeweiliger Drehwinkel pro Takt sowie eine entsprechende Drehgeschwindigkeit sind abhängig vom zu dosierenden Produkt, der zu dosierenden Menge sowie der Gestaltung des Fördermittels. Dabei ist die Gestaltung des Fördermittels selbst wiederum ebenfalls abhängig vom zu dosierenden Produkt.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Gleitringdichtungssystems ist, dass es ein vom Gehäuse als statischem Bauteil getrenntes System darstellt und trotzdem eine Öffnung im Gehäuse zur Durchführung eines sich drehenden Bauteils, wie einer Welle, einfach und effizient abdichtet. Dies ist darin begründet, dass durch das erfindungsgemäße Gleitringdichtungssystem eine Gesamtdichtpressung erzielt wird, die mit steigendem Druck des zu fördernden Mediums zunimmt. Durch den Einbau des Elastomers zwischen dem Gleitinnenring und dem Gleitaußenring werden die in radialer und axialer Richtung hervorgerufenen Anpresskräfte vom abzudichtenden Druck des Mediums überlagert. So dichtet das Elastomer das Gesamtsystem zusätzlich ab und wirkt gleichzeitig gesamtdynamisch.
Durch den im Betrieb ausgeübten axialen Druck, die Widerstandskraft des deformierten Elastomers sowie die Druckstärkenverlagerung in alle Richtungen wird eine Gegenkraft über die erste Gleitfläche des Gleitinnenrings auf die zweite Gleitfläche des ersten Dichtrings im Fördermittel erzeugt. Diese Gegenkraft beeinflusst den Gleitdruck abhängig von der Beschaffenheit des Elastomers, wie Durchmesser und Material, und abhängig vom Verlauf der Dichtflächen im Verhältnis zueinander. Somit ergibt sich ein einfaches Gleitringdichtungssystem, das vielfältig einsetzbar und leicht austauschbar ist. Zudem weist das erfindungsgemäße Gleitringdichtungssystem ein verbessertes Dichtungsverhalten gegenüber herkömmlichen Gleitringdichtungen auf. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Gleitringdichtungssystem speziell für zyklische Prozessabläufe geeignet. Dabei ist das Gleitringdichtungssystem vielseitig bei der Dosierung und Förderung verschiedenster Produkte einsetzbar, insbesondere auch bei der taktweisen Förderung von abrasiven Produkten beispielsweise der Lebensmittel- oder pharmazeutischen Industrie.
Aufgrund der Eigenständigkeit des Gleitringdichtungssystems ist dieses weiterhin einfach und schnell austauschbar. Somit ist es wartungsfreundlich und eine Anpassbarkeit in Abhängigkeit von den mit dem Gleitringdichtungssystem in Kontakt kommenden Produkten gegenüber dem Stand der Technik ist verbessert. Weiterhin ist das erfindungsgemäße Gleitringdichtungssystem aufgrund des Aufbaus mittels CIP-Reinigung leicht reinigbar, was insbesondere beim Einsatz des Gleitringdichtungssystems im Lebensmittel- und pharmazeutischen Bereich relevant ist. Zudem werden keine aufwendigen Federpakete im Vergleich zum Stand der Technik verwendet, wodurch ein relativ kurzer Bauraum realisierbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die konisch ausgebildete erste Dichtfläche dadurch gebildet, dass ein erster Innendurchmesser des Gleitaußenrings an einer dem ersten axialen Ende benachbarten Stelle auf der ersten Dichtfläche größer ist als ein zweiter Innendurchmesser des Gleitaußenrings an einer dem zweiten axialen Ende benachbarten Stelle auf der ersten Dichtfläche. Der Innendurchmesser des Gleitaußenrings nimmt entlang der ersten Dichtfläche somit benachbart dem ersten axialen Ende in Richtung des zweiten axialen Endes ab. Analog hierzu ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform die konisch ausgebildete zweite Dichtfläche dadurch gebildet, das ein erster Außendurchmesser des Gleitinnenrings an einer dem ersten axialen Ende benachbarten Stelle auf der zweiten Dichtfläche größer ist als ein zweiter Außendurchmesser des Gleitinnenrings an einer dem zweiten axialen Ende benachbarten Stelle auf der zweiten Dichtfläche. Somit nimmt der Außendurchmesser des Gleitinnenrings entlang der zweiten Dichtfläche benachbart dem ersten axialen Ende in Richtung des zweiten axialen Endes ebenfalls ab.
Besonders bevorzugt ist, wenn sowohl der Gleitaußenring als auch der Gleitinnenring eine konisch ausgebildete Dichtfläche wie oben beschrieben aufweisen. Dies bedeutet für den Verlauf der ersten und der zweiten Dichtfläche im Verhältnis zueinander, dass sie in einer ersten Ausführungsform parallel verlaufen. In einer zweiten Ausführungsform verlaufen sie so, dass der konische Verlauf der ersten Dichtfläche des Gleitaußenrings stärker ausgeprägt ist als der konische Verlauf der zweiten Dichtfläche des Gleitinnenrings. In einer dritten Ausführungsform verlaufen sie dann umgekehrt zur zweiten Ausführungsform, also so, dass die zweite konische Dichtfläche des Gleitinnenrings stärker konisch verläuft als die erste konische Dichtfläche des Gleitaußenrings.
Mittels der sich ergebenden unterschiedlichen Gestaltungsmöglichkeiten ist das Gleitringdichtungssystem im Hinblick auf den zu erzeugenden Gleitdruck zwischen erster und zweiter Gleitfläche im Vergleich zum Stand der Technik sehr variabel und vielseitig einstellbar. Aufgrund des einfachen Aufbaus des gesamten Gleitringdichtungssystems ist auch ein schneller und einfacher Wechsel des Gleitringdichtungssystems möglich, wenn ein anderer Gleitdruck beispielsweise aufgrund eines neuen oder veränderten Produkts mit der beispielhaften Dosiervorrichtung dosiert werden soll.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Gleitinnenring am zweiten axialen Ende einen sich radial nach außen erstreckenden ersten Vorsprung auf, so dass das Elastomer am zweiten axialen Ende am Herabrutschen vom Gleitinnenring gehindert ist. Mittels dieser Anordnung wird sicher gestellt, dass beim Zusammenbau des Gleitringdichtungssystems das Elastomer nicht verloren gehen kann. Dies ist aber auch bei einem Ausbau bzw. Austausch einzelner Bestandteile des Gleitringdichtungssystems von Vorteil.
Vorzugsweise weist der Gleitaußenring am zweiten axialen Ende einen sich radial nach innen erstreckenden ersten Vorsprung auf, wobei der erste Vorsprung des Gleitinnenrings mit dem ersten Vorsprung des Gleitaußenrings zusammenwirkt, insbesondere derart, dass der Gleitinnenring im Gleitaußenring zentrierbar ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass der Gleitinnenring, beispielsweise wenn eine Welle dort hindurch geführt wird, den Abstand zur Welle sowie zum Gleitaußenring gleichmäßig einhält. Der Gleitinnenring ist also ohne zu verkanten auf der Welle zentrierbar. Dies führt zu einer einfachen Bedienbarkeit und stellt die ordnungsgemäße Funktionsweise des Gleitringdichtungssystems während des Betriebs in der Dosiervorrichtung sicher.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Gleitaußenring eine erste und vorzugsweise eine zweite Leckagebohrung auf. Aufgrund der Leckagebohrungen kann bei einer Undichtigkeit zwischen den Gleitflächen ein zu dosierendes Produkt bzw. im Fördermittelgehäusebereich befindliches Produkt über die erste oder zweite Leckagebohrung in die Umgebung austreten. Auf diese Weise ist ein Defekt des Gleitringdichtungssystems für einen Benutzer erkennbar. Hierzu sind, wenn zwei Leckagebohrungen vorgesehen sind, beide an sich gegenüberliegenden Stellen am zweiten axialen Ende des Gleitaußenrings vorgesehen. Der Gleitaußenring wird so angeordnet, dass bei Verwendung in einer Vorrichtung, wie der Dosiervorrichtung, die erste Leckagebohrung unten angeordnet ist. Wenn die zweite Leckagebohrung auch vorhanden ist, dann ist diese genau gegenüber der ersten Leckagebohrung angeordnet. Daher kann bei der Verwendung eines solchen Gleitaußenrings später auch die Montagerichtung der Vorrichtung, wie der Dosiervorrichtung, auch um 180° bezogen auf eine Längsachse der Vorrichtung gedreht werden, ohne dass das Gleitringdichtungssystem an Funktionalität einbüßt. Vielmehr ist eine Undichtigkeit zwischen der ersten und der zweiten Gleitfläche dann immer noch erkennbar.
Eine erfindungsgemäße Dosiervorrichtung, insbesondere für fließfähige Produkte des Lebensmittel- und pharmazeutischen Bereichs umfasst ein erstes erfindungsgemäßes Gleitringdichtungssystem, dass eine erste Gleitfläche bereitstellt und an einer Antriebsöffnung eines Fördermittelgehäusebereichs angeordnet ist, durch die sich eine Antriebswelle in den Fördermittelgehäusebereich erstreckt, wobei der Fördermittelgehäusebereich aufweist eine Produkteinlass- und eine Produktauslassöffnung sowie ein im Fördermittelgehäusebereich angeordnetes drehbar gelagertes erstes Fördermittel, dass an ein erstes axiales Ende der Antriebswelle gekoppelt ist und eine Aussparung mit einem ersten Dichtring aufweist, der eine zweite Gleitfläche bildet, und wobei an die Antriebswelle zum Antreiben des ersten Fördermittels eine Antriebseinheit koppelbar ist, wobei der Fördermittelgehäusebereich an der Antriebsöffnung mittels des Elastomers und der zusammenwirkenden ersten und zweiten Gleitfläche zur Umgebung hin abgedichtet ist. Im Hinblick auf die Vorteile bezüglich der Dosiervorrichtung wird auf die obigen Ausführungen verwiesen. Ein sich zusätzlich ergebender Vorteil ist eine Dosiervorrichtung, die ein Gleitringdichtungssystem aufweist, dass in Abhängigkeit von dem zu fördernden Medium bzw. Produkt sowie dem Förderdruck auswählbar und anpassbar ist. Dies erlaubt eine große Flexibilität beim Einsatz der entsprechenden Dosiervorrichtung. Weiterhin sind aufgrund des Gesamtkonzepts hohe Taktraten von über 100 Takten pro Minute realisierbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Dosiervorrichtung weiterhin ein zweites erfindungsgemäßes Gleitringdichtungssystem, dass eine dritte Gleitfläche aufweist und an einer Abtriebsöffnung des Fördermittelgehäusebereichs angeordnet ist, durch die sich eine Abtriebswelle in den Fördermittelgehäusebereich erstreckt, wobei der Fördermittelgehäusebereich weiterhin aufweist ein darin angeordnetes drehbar gelagertes zweites Fördermittel, das an ein erstes axiales Ende der Abtriebswelle gekoppelt ist und das eine Aussparung mit einem zweiten Dichtring aufweist, der eine vierte Gleitfläche bildet, wobei der Fördermittelgehäusebereich an der Abtriebsöffnung mittels des Elastomers des zweiten Gleitringdichtungssystems und der zusammenwirkenden dritten und vierten Gleitfläche zur Umgebung hin abgedichtet ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind das erste und das zweite Gleitringdichtungssystem zwischen dem Fördermittelgehäusebereich und dem Getriebegehäusebereich angeordnet, insbesondere eingeklemmt.
Die Dosiervorrichtung umfasst in dieser bevorzugten Ausgestaltung zwei Fördermittel, beispielsweise in Form eines ersten Zahnrads und eines zweiten Zahnrads. Das erste und das zweite Zahnrad als erstes und zweites Fördermittel weisen in einer ersten Ausführungsform gerade verlaufende Zähne auf. In einer zweiten Ausführungsform sind die Zähne gewendelt bzw. helixförmig. Eine Zahnanzahl sowie eine Ausgestaltung einer Zahnform ist abhängig vom zu dosierenden Produkt bzw. Medium.
Das erste und das zweite Fördermittel drehen sich während des Dosiervorgangs gegenläufig, wobei eine Förderrichtung der Fördermittel quer zur An- und Abtriebswelle verläuft. Die An- und die Abtriebswelle verlaufen beispielsweise horizontal zum Boden. Der Produkteinlass in den Fördermittelgehäusebereich erfolgt beispielhaft von oben, während das zu dosierende Produkt unten aus dem Fördermittelgehäusebereich ausströmt. Strömt ein Produkt nun durch die Produkteinlassöffnung in das Fördermittelgehäuse hinein, dann erfolgt die weitere Förderung bzw. Dosierung zwischen der Innenwand des Fördermittelgehäuses und dem jeweiligen Fördermittel und somit nicht zwischen dem ersten und dem zweiten Fördermittel. In diesem Fall drehen sich, wenn die Fördermittel von einer Stirnseite aus betrachtet werden, das rechte Fördermittel im Uhrzeigersinn und das linke Fördermittel entgegen dem Uhrzeigersinn.
Vorzugsweise weist die Dosiervorrichtung weiterhin einen Getriebegehäusebereich mit einem vollsynchronisierten, insbesondere spielfreien Getriebe auf, so dass das erste und das zweite Fördermittel im Betrieb berührungsfreie Arbeiten. Aufgrund des vollsynchronisierten Getriebes findet keine Berührung des ersten mit dem zweiten Fördermittel statt. Vielmehr verbleibt zwischen dem ersten und dem zweiten Fördermittel immer ein gewisses Spaltspiel. Das Spaltspiel wird hierbei abhängig von den zu dosierenden Produkten sowie dem dazugehörigen Temperaturbereich gewählt. Das vollsynchronisierte Getriebe ist vorzugsweise in einem Drehzahlbereich zwischen 20 und 2000 Umdrehungen pro Minute einsetzbar. Weiterhin ist es auch im Taktbetrieb einsetzbar, da es in einer Dosiervorrichtung verwendet wird. Im Hinblick auf die bevorzugten Taktungsraten wird auf die obigen Ausführungen verwiesen. Durch den großen Drehzahlbereich ist die Dosiervorrichtung auch beispielsweise mittels CIP-Reinigung reinigbar, ohne dass eine zusätzliche Pumpe die Reinigungsflüssigkeiten durch die Dosiervorrichtung drücken muss. Vielmehr fördert die Dosiervorrichtung die Reinigungsflüssigkeiten selbst.
Im Getriebegehäusebereich ist vorzugsweise ein Antriebszahnrad an die Antriebswelle gekoppelt, dass mit einem an die Abtriebswelle gekoppeltes Abtriebszahnrad kämmt. Das Antriebszahnrad und das Abtriebszahnrad weisen jeweils eine aufeinander abgestimmte Schrägverzahnung auf. Insbesondere mittels der Schrägverzahnung ist eine Kraftübertragung vom Antriebszahnrad auf das Abtriebszahnrad im Vergleich zu herkömmlichen Zahnrädern verbessert. Zudem sind eventuell am ersten und zweiten Fördermittel auftretende Druckschwankungen im Fördersystem des zu dosierenden Produkts besser abfangbar. Dies ist insbesondere im Taktbetrieb vorteilhaft, da mit der aufeinander abgestimmten Schrägverzahnung große dynamische Drehimpulse aufnehmbar sind. Werden Wellen mit im Vergleich zum Wellendurchmesser kurzen sich in den Fördermittelgehäusebereich erstreckenden Überhängen bzw. Vorsprüngen zur Befestigung des jeweiligen Fördermittels verwendet, dann ist ein auf die Welle wirkender Hebelarm verringert. Auf diese Weise wirkt sich ein Rückstoß im Fördersystem im Vergleich zu herkömmlichen Konstruktionen weniger stark aus. Auftretende Druckspitzen sind mit der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung daher nahezu schadensfrei abfangbar. Insbesondere stellt ein Differenzdruck von über 30 bar kein Problem für die Dosiervorrichtung dar. Somit ist das im Getriebegehäusebereich angeordnete Getriebe aus An- und Abtriebszahnrad überlastfähig. Daher tritt im Vergleich zum Stand der Technik weniger schnell eine Beschädigung der Dosiervorrichtung auf. Besonders bevorzugt ist, wenn das An- und das Abtriebszahnrad jeweils mittels eines Spannmechanismus an der jeweiligen Welle angeordnet ist. Auf diese Weise ist das spielfreie Getriebe realisierbar, was zu einer im Vergleich zum Stand der Technik verbesserten Dosiergenauigkeit führt. Dies ist darin begründet, dass aufgrund des ersten und des zweiten Spannmechanismus kein Spiel zwischen dem An- und dem Abtriebszahnrad vorliegt und somit das erste und das zweite Fördermittel sich bei einer Drehung der Antriebswelle um denselben Winkel wie die Antriebswelle drehen. Dementsprechend handelt es sich um ein vollsynchronisiertes, gegenläufiges Hochleistungsgetriebe mit einem einstellbaren Flankenspiel nahe oder gleich null.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Fördermittelgehäusebereich auf einer Stirnseite einen Deckel auf, der gegenüber der An- und/oder Abtriebsöffnung angeordnet ist und eine Scheibe aus transparentem Material umfasst. Auf diese Weise kann ein Verwender der Dosiervorrichtung optisch erkennen, ob ein Produkt im Fördermittelgehäusebereich vorhanden ist, welches Produkt vorhanden ist sowie ob blasenfrei dosiert wird.
Vorzugsweise weisen das erste und/oder das zweite Fördermittel auf einer Stirnfläche parabelförmige konisch verlaufende Vertiefungen auf. Eine Spitze der jeweiligen Vertiefung ist hierbei in Richtung des Mittelpunkts des Fördermittels ausgerichtet, wohingegen ein Ende der jeweiligen parabelförmig verlaufenden Vertiefung von der Stirnseite aus betrachtet am äußeren Umfang des Fördermittels angeordnet ist. Die parabelförmigen Vertiefungen sind in Drehrichtung des jeweiligen Fördermittels ausgerichtet. Bezug nehmend auf das obige Beispiel bedeutet dies, dass das sich im Betrieb gegen den Uhrzeigersinn drehende linke Fördermittel parabelförmige Vertiefungen aufweist, die entgegen dem Uhrzeigersinn ausgerichtet sind. Demgegenüber weist das sich im Betrieb mit dem Uhrzeigersinn drehende rechte Fördermittel parabelförmige Vertiefungen auf, die im Uhrzeigersinn ausgerichtet sind.
Der Vorteil dieser Ausgestaltung wird nachfolgend anhand eines beispielhaften Anfahrprozesses der Dosiervorrichtung gemäß dem obigen Beispiel beschrieben. Zunächst strömt das zu dosierende Produkt durch die Produkteinlassöffnung in den Fördermittelgehäusebereich. Durch die gegenläufige Drehung der Fördermittel wird das zu dosierende Produkt insbesondere taktweise am inneren Rand des Fördermittelgehäusebereichs entlang in Richtung Produktauslassöffnung gefördert. Je nach Viskosität, Temperatur und Zusammensetzung des Produkts wird der Raum im Fördermittelgehäusebereich zwischen den Fördermitteln und dem Produktauslass gleichmäßig oder ungleichmäßig mit dem Produkt gefüllt. Hierbei kann sich eine Luftblase zwischen dem Produkt und den Fördermitteln auf der Produktauslassseite im Fördermittelgehäusebereich bilden. Die parabelförmigen Vertiefungen führen nun aufgrund ihrer Konstruktion und Anordnung dazu, dass die Luft durch die Drehung der Fördermittel im Betrieb schneller im Vergleich zu Fördermitteln ohne diese Vertiefungen einen Bewegungsimpuls erfährt. Mittels der Vertiefungen kann die Luft daher schneller von der Produktauslassseite weggefördert werden, was zu einer schnelleren und effektiveren Evakuierung auf der Produktauslassseite führt. Somit ist auf diese Weise eine Anfahrzeit der Dosiervorrichtung weiter verkürzt und es ist schneller eine gewünschte Dosiergenauigkeit realisierbar.
Bei dieser Ausführungsform in Verbindung mit dem Gleitringdichtungssystem mit zwei Leckagebohrungen im Gleitaußenring ist jedoch zu beachten, dass bei einer um 180° um die Längsachse gedrehten Montage der Dosiervorrichtung im Vergleich zur ursprünglichen geplanten Montagerichtung bei gleichzeitiger Beibehaltung der vorherigen Förderrichtung die Fördermittel vertauscht werden müssen, damit die Funktionalität der parabelförmigen Vertiefungen erhalten bleibt. Dies ist darin begründet, dass die parabelförmigen Vertiefungen auf jedem Fördermittel auf die Drehrichtung des Fördermittels abgestimmt sind, wie oben erläutert. Ein alleiniges Dosieren bzw. Fördern von Produkt, also ohne die speziellen Vorteile der parabelförmigen Vertiefungen zu nutzen, wird jedoch auch ohne Vertauschen der Fördermittel realisiert.
Bei der Dosiervorrichtung handelt es sich insbesondere um eine Drehkolbenpumpe. Aufgrund der speziellen oben beschriebenen Ausgestaltung ist die Drehkolbenpumpe selbstständig dazu in der Lage, ein dünnflüssiges Medium wie Wasser zu fördern. Somit muss zur CIP-Reinigung der Dosiervorrichtung keine eigene Pumpe zum Fördern der Reinigungsflüssigkeit durch die Dosiervorrichtung und das damit zusammenhängende Rohrsystem vorgesehen werden, da dies von der Dosiervorrichtung alleine realisierbar ist. Aufgrund der gegenüber herkömmlichen Drehkolbenpumpen modifizierten Gehäusegeometrie und insbesondere bei der Verwendung von Leichtbaumaterialien ist eine Gewichtseinsparung von nahezu 50% gegenüber herkömmlichen Drehkolbenpumpen realisierbar. Daher eignet sich diese Ausführungsform besonders für mobile bzw. sich bewegende Aufbauten, bei denen die Dosiervorrichtung beispielsweise immer wieder mit verfahren wird bzw. in einer anderen Höhe oder Lage angeordnet wird.
Ein erfindungsgemäßes Montageverfahren für eine erfindungsgemäße Dosiervorrichtung umfasst die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Fördermittelgehäusebereichs mit einer Produkteinlass- und einer Produktauslassöffnung, einer Antriebsöffnung sowie einem abnehmbaren, insbesondere zumindest teilweise transparenten Deckel, Bereitstellen eines ersten erfindungsgemäßen Dichtungssystems, Bereitstellen einer Antriebswelle, die an eine Antriebseinheit koppelbar ist, Anordnen des ersten Dichtungssystems auf der Antriebswelle, Anordnen des Fördermittelgehäusebereichs auf der Antriebswelle, so dass das erste Gleitringdichtungssystem benachbart der Antriebsöffnung angeordnet ist, Koppeln eines ersten Fördermittels an die erste Antriebswelle und Verschließen des Fördermittelgehäusebereichs mit dem Deckel. Mit dem erfindungsgemäßen Montageverfahren ist die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung zusammenbaubar. Im Hinblick auf die Vorteile wird daher auf die obigen Ausführungen verwiesen.
In einer bevorzugten Ausführungsform, in der der Fördermittelgehäusebereich weiterhin eine Abtriebsöffnung aufweist, umfasst das Montageverfahren die weiteren Schritte: Bereitstellen eines zweiten Gleitringdichtungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung, Bereitstellen einer Abtriebswelle, wobei die Antriebswelle und die Abtriebswelle zumindest teilweise in einem Getriebegehäusebereich angeordnet werden, in dem ein Antriebszahnrad der Antriebswelle mit einem Abtriebszahnrad der Abtriebswelle in Eingriff steht, Anordnen des zweiten Gleitringdichtungssystems auf der Abtriebswelle, Anordnen des Fördermittelgehäusebereichs auf der Abtriebswelle, so dass das zweite Gleitringdichtungssystem benachbart der Abtriebsöffnung angeordnet ist und Koppeln eines zweiten Fördermittels an die Abtriebswelle. Im Hinblick auf die sich ergebenden Vorteile wird auf die Ausführungsform der Dosiervorrichtung mit erstem und zweitem Fördermittel verwiesen.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben. Gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bauteile. Es zeigen:
1 eine Explosionsansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gleitringdichtungssystems,
2 die Ausführungsform gemäß 1 in perspektivischer Explosionsansicht,
3 die Ausführungsform gemäß 1 in einer Explosionsansicht, wobei der Elastomer auf den Gleitinnenring gezogen wurde,
4 die Ausführungsform gemäß 3 in einer perspektivischen Explosionsansicht,
5 die zusammengebaute Ausführungsform aus 1,
6 die zusammengebaute Ausführungsform aus 5 in einer perspektivischen Ansicht,
7 die zusammengebaute Ausführungsform aus 5 in einer Schnittansicht,
8 eine Explosionsansicht einer Ausführungsform eines Fördermittels,
9 die Ausführungsform gemäß 8 in einer perspektivischen Ansicht,
10 die Ausführungsform gemäß 8 in einer Explosionsansicht, wobei der Dichtring in der Winkelmanschette angeordnet ist,
11 die Ausführungsform aus 10 in einer perspektivischen Explosionsansicht,
12 die zusammengebaute Ausführungsform aus 8 in einer perspektivischen Ansicht,
13 die Ausführungsform aus 12 in einer Schnittansicht,
14 eine Schnittansicht durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung,
15 einen Ausschnitt aus 14 zur Hervorhebung des ersten Gleitringdichtungssystems,
16 eine weitere Schnittansicht durch die Ausführungsform aus 14,
17 eine Teilschnittansicht der Ausführungsform aus 14,
18 eine Draufsicht auf die Ausführungsform des Fördermittels und
19 einen schematischen Verfahrensablauf einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Montageverfahrens.
Das erfindungsgemäße Gleitringdichtungssystem 1 wird im Folgenden unter Bezugnahme auf eine Dosiervorrichtung 100 beschrieben, die insbesondere im Lebensmittel- und pharmazeutischen Bereich einsetzbar ist, also zur Dosierung von fließfähigen Produkten geeignet ist. Allerdings kann das Gleitringdichtungssystem 1 auch in beliebigen anderen Vorrichtungen eingesetzt werden, bei denen ein sich drehendes Bauteil, wie eine Welle, in ein Gehäuse geführt werden muss und der sich zwischen Gehäuse und drehendem Bauteil bildende Spalt abgedichtet werden muss. Dies ist beispielsweise der Fall bei Förderpumpen oder Motoren verschiedenster Art.
Bezug nehmend auf die 1 und 2 besteht das Gleitringdichtungssystem 1 aus einem Gleitaußenring 10, einem Gleitinnenring 30 sowie einem Elastomer 50. Der Gleitaußenring 10 sowie der Gleitinnenring 30 verfügen über ein erstes und ein zweites axiales Ende. Der Gleitaußenring 10 weist zwischen dem ersten und dem zweiten axialen Ende eine erste Dichtfläche 12 auf seiner Innenseite auf. Eine zweite Dichtfläche 32 ist an einer äußeren Oberfläche des Gleitinnenrings 30 zwischen seinem ersten und zweiten axialen Ende vorhanden. Der Gleitaußenring 10 ist im Bereich der ersten Dichtfläche 12 konisch ausgestaltet. Ebenso ist der Gleitinnenring 30 im Bereich der zweiten Dichtfläche 32 konisch ausgestaltet. Die Funktion der konischen Dichtflächen 12 und 32 wird später unter Bezugnahme auf die 7 und 15 erläutert.
An seinem zweiten axialen Ende verfügt der Gleitaußenring 10 über einen radial nach innen hervorstehenden ersten Vorsprung 14 sowie eine erste 16 und eine zweite Leckagebohrung 18. Die Anordnung und Funktionsweise dieser Leckagebohrungen 16 und 18 wird später unter Bezugnahme auf 15 erläutert. An seinem ersten axialen Ende weist der Gleitaußenring 10 einen radial nach innen hervorstehenden zweiten Vorsprung 20 auf sowie eine Aussparung 22 (7), in die ein O-Ring einsetzbar ist. Von seiner äußeren Form her ist der Gleitaußenring 10 zylindrisch mit einem sich radial nach außen erstreckenden dritten Vorsprung 24 am zweiten axialen Ende.
Das zweite axiale Ende des Gleitinnenrings 30 weist einen sich radial erstreckenden ersten Vorsprung 34 auf. Das erste axiale Ende des Gleitinnenrings 30 umfasst eine erste Gleitfläche 36. Die erste Gleitfläche 36 wird beispielsweise von einem Ring gebildet, der in eine entsprechende Aussparung am ersten axialen Ende des Gleitinnenrings 30 eingeschrumpft wurde. Das Material des Rings kann dabei Siliziumkarbid, Kohle, Wolframkarbid oder ein anderes für eine Gleitfläche einer Gleitringdichtung geeignetes Material umfassen. Der die erste Gleitfläche 36 bildende Ring steht, wie in den 2, 4, 6 und 7 erkennbar, radial nach innen in den Gleitinnenring 30 hervor, so dass dieser Teil im Betrieb beispielsweise mit einer durch den Gleitinnenring 30 geführten Welle in Kontakt steht. Für die detaillierten Ausführungen wird auf die Ausführungen zu 15 verwiesen. Weiterhin ist am ersten axialen Ende des Gleitinnenrings 30 ein sich radial nach außen erstreckender zweiter Vorsprung 38 vorhanden.
In den 3 und 4 ist das Elastomer 50 auf den Gleitinnenring 30 geschoben und wird dort durch den zweiten radialen Vorsprung 38 gehalten. Ein Herabrutschen des Elastomers wird somit verhindert. Das zusammengesetzte Gleitringdichtungssystem 1 ist in den 5 bis 7 dargestellt. Hierbei ist erkennbar, dass sich der Gleitinnenring 30 über das Elastomer 50 federnd an der ersten Dichtfläche 12 des Gleitaußenrings 10 abstützt. Würde beispielsweise, Bezug nehmend auf 7, eine Kraft von rechts, also vom ersten axialen Ende, auf die erste Gleitfläche 36 ausgeübt, dann wird mittels des Elastomers 50 eine Gegenkraft erzeugt. Diese Gegenkraft ist abhängig vom Verhältnis des konischen Verlaufs der ersten Dichtfläche 12 zur zweiten Dichtfläche 32 sowie den Materialeigenschaften des Elastomers 50. Eine Auswahl der Verläufe der konischen ersten 12 und zweiten Dichtfläche 32 zueinander sowie des Materials des Elastomers 50 hängt vom erwarteten bzw. gewünschten Druck an der ersten Gleitfläche 34 bei der späteren Verwendung des Gleitringdichtungssystems 1 ab. Somit ist die Auswahl der entsprechenden Eigenschaften und Parameter aber auch abhängig von den Medien bzw. Produkten, mit denen das Gleitringdichtungssystem 1 in Berührung kommen soll. Dies wird später unter Bezugnahme auf die Funktionsweise der Dosiervorrichtung 100 genauer erläutert.
Wie insbesondere in 7 erkennbar, kann ein Einsetzen des Gleitinnenrings 30 in den Gleitaußenring 10 nur in eine Richtung sinnvoll erfolgen. Andernfalls würde das Elastomer 50 nicht mit der ersten Dichtfläche 12 des Gleitaußenrings 10 in Kontakt kommen. Ebenso ist ein Durchrutschen des Gleitinnenrings 30 durch den Gleitaußenring 10 am zweiten axialen Ende aufgrund des konischen Verlaufs im Bereich der ersten 12 und der zweiten Dichtfläche 32 nicht möglich. Somit ist ein ordnungsgemäßer Zusammenbau des Gleitaußenrings 10 mit dem Gleitinnenring 30 und dem dazwischen angeordneten Elastomer 50 aufgrund der konstruktiven Ausgestaltung des Gleitringdichtungssystems 1 ebenfalls sichergestellt. Aufgrund des ersten Vorsprungs 34 am zweiten axialen Ende des Gleitinnenrings 30 und dem ersten Vorsprung 14 am zweiten axialen Ende des Gleitaußenrings ist der Gleitinnenring 30 im Gleitaußenring 10 zentrierbar. In 7 ist gut erkennbar, dass die erste Dichtfläche 12 am Gleitaußenring 10 stärker konisch verläuft als die zweite Dichtfläche 32 am Gleitinnenring. Jedoch ist auch die umgekehrte Ausgestaltung möglich oder ein paralleler Verlauf der ersten 12 und der zweiten konischen Dichtfläche 32 im Verhältnis zueinander.
Die 8 und 9 zeigen allgemein ein Fördermittel 60. Das Fördermittel 60 ist hohlzylinderförmig, wobei ein erstes axiales Ende vollständig verschlossen ist und eine Öffnung nur am zweiten axialen Ende vorliegt. An der äußeren umfänglichen Oberfläche verfügt das Fördermittel 60 über eine Mehrzahl abgerundeter, helixförmiger oder gewendelter Zähne 62 zur Förderung eines fließfähigen Produkts oder Mediums. Vorliegend sind es fünf Zähne. Anstelle der helixförmigen oder gewendelten Zähne 62 sind auch gerade Zähne verwendbar, in Abhängigkeit von dem zu fördernden Medium und den gewünschten Eigenschaften der Dosiervorrichtung 100, worauf später detailliert eingegangen wird. Ebenso ist die Zahnanzahl variierbar.
Auf seiner Innenseite weist das Fördermittel 60 ebenfalls eine Mehrzahl von Aussparungen 64 auf, in die bei Verwendung des Fördermittels 60 ein entsprechend gestaltetes Ende einer Welle eingreift. Somit ist eine Drehung der Welle auf das Fördermittel 60 übertragbar. Mittig vom ersten axialen Ende steht ein zylindrischer Vorsprung 66 mit einem Innengewinde hervor. In diesem Vorsprung 66 ist ein sich durch die Welle erstreckender Bolzen im Fördermittel 60 befestigbar, so dass die Welle axial nicht aus dem Fördermittel rutschen kann.
Weiterhin weist das Fördermittel 60 am zweiten axialen Ende eine ringförmige Vertiefung 68 benachbart der Öffnung auf. In diese Vertiefung 68 ist ein Dichtring 70 mit einer zwischen Vertiefung 68 und Dichtring 70 angeordneten Winkelmanschette 72 anordenbar. Der Dichtring 70 bildet im Betrieb eine zweite Gleitfläche 74, die mit der ersten Gleitfläche 36 des Gleitringdichtungssystems 1 zusammenwirkt.
Gemäß den 10 und 11 wird zunächst der Dichtring 70 in die Winkelmanschette 72 eingesetzt. Anschließend wird die Winkelmanschette 72 mit dem Dichtring 70 darin in die ringförmige Vertiefung 68 eingesetzt, wie aus den 12 und 13 ersichtlich.
14 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gleitringdichtungssystems 1 bei Verwendung in einer Dosiervorrichtung 100. Die Dosiervorrichtung 100 umfasst ein erstes Gleitringdichtungssystem 200 und ein zweites Gleitringdichtungssystem 300. Im Hinblick auf den Aufbau des ersten 200 und des zweiten Gleitringdichtungssystems 300 wird auf die obigen Ausführungen zum Gleitringdichtungssystem 1 verwiesen. Gleiche Bauteile bezogen auf das Gleitringdichtungssystem 1 sind mit Bezugszeichen erhöht um 200 oder 300 versehen. Die Funktionsweise des Gleitringdichtungssystems im Betrieb wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 15 erläutert.
Die Dosiervorrichtung 100 umfasst einen Fördermittelgehäusebereich 110 mit einer Antriebsöffnung und einer Abtriebsöffnung. Durch die Antriebsöffnung erstreckt sich eine Antriebswelle 120 und durch die Abtriebsöffnung eine Abtriebswelle 130. An ein erstes axiales Ende der Antriebswelle 120 ist ein erstes Fördermittel 260 gekoppelt. In entsprechender Weise ist ein zweites Fördermittel 360 an ein erstes axiales Ende der Abtriebswelle 130 gekoppelt. Im Hinblick auf die entsprechende Kopplung wird auf die Ausführungen zum Fördermittel 60 gemäß den 8 bis 13 verwiesen. Eine Befestigung der Antriebswelle 120 erfolgt mittels eines durch die Antriebswelle 120 geführten Antriebswellenbolzens 122. Dieser weist an einem ersten axialen Ende ein Außengewinde auf, das mit dem Innengewinde im Vorsprung 266 im Inneren des ersten Fördermittels 260 in Eingriff steht. Analog ist die Abtriebswelle 130 mittels des Abtriebswellenbolzens 132 im Vorsprung 366 im Inneren des zweiten Fördermittels 360 gegen axiales Herausrutschen aus dem zweiten Fördermittel 360 gesichert.
Der Fördermittelgehäusebereich 110 ist an seiner ersten Stirnseite, die der An- und Abtriebsöffnung gegenüberliegt, mit einem Deckel 112 verschlossen. Der Deckel 112 besteht aus einem Rahmen 114 und einer Scheibe 116 aus einem transparenten Material und ist mittels Hutmuttern 118 am Fördermittelgehäuse 110 befestigt. Aufgrund der Scheibe 116 aus transparentem Material ist für einen Benutzer erkennbar, ob ein Produkt im Fördermittelgehäuse 110 vorhanden ist bzw. ob eine Reinigung erfolgreich verläuft. Die Befestigung der Scheibe 116 im Deckel 112 ist so, dass in dem Bereich des Fördermittelgehäuses 110, der bei Montage des Deckels 112 mit der Scheibe 116 an die Scheibe 116 angrenzt, eine Aussparung für einen O-Ring umfänglich vorgesehen ist. Beim Befestigen des Deckels 112 kommt die Scheibe 116 mit dem O-Ring in Kontakt und steht daher an dieser Stelle nicht in direktem Kontakt mit dem Material des Fördermittelgehäusebereichs 110. Der O-Ring ist aufgrund dieser Anordnung später produktberührt. Die Scheibe 116 ist mittels eines flexiblen Elastomers schwimmend gelagert, das mit Lebensmittel- und pharmazeutischen Produkten in Kontakt kommen darf und eine dämpfende Funktion gegenüber dem Material des Rahmens 114 übernimmt.
An der Antriebsöffnung ist das erste Gleitringdichtungssystem 200 angeordnet und an der Abtriebsöffnung das zweite Gleitringdichtungssystem 300. Dabei ist das erste axiale Ende des Gleitaußenrings 210 des ersten Gleitringdichtungssystems 200 benachbart der Antriebsöffnung angeordnet und das erste axiale Ende des Gleitaußenrings 310 des zweiten Gleitringdichtungssystems 300 benachbart der Abtriebsöffnung. Das zweite axiale Ende des Gleitaußenrings 210 des ersten Gleitringdichtungssystems 200 ist an einer Antriebsöffnung eines Getriebegehäusebereichs 140 angeordnet. Dementsprechend ist das zweite axiale Ende des Gleitaußenrings 310 des zweiten Gleitringdichtungssystems 300 an einer Abtriebsöffnung des Getriebegehäusebereichs 140 angeordnet.
Die Antriebswelle 120 ist im Getriebegehäusebereich 140 gelagert, erstreckt sich durch eine erste Öffnung in Richtung des Fördermittelgehäusebereichs 110 und steht aus einer zweite Öffnung mit einem zweiten axialen Ende hervor. Die Antriebswelle 120 ist am zweiten axialen Ende an eine nicht dargestellte Antriebseinheit zum Antreiben der Antriebswelle 130 koppelbar. Ebenso ist die Abtriebswelle 130 im Getriebegehäusebereich 140 gelagert, erstreckt sich jedoch nur in Richtung des Fördermittelgehäuses 110 durch eine entsprechende dritte Öffnung. Jede der Öffnungen ist mit einem jeweiligen Dichtring versehen. Somit ist die erste Öffnung mit einem ersten Dichtring 142, die zweite Öffnung einen zweiten Dichtring und die dritte Öffnung mit einem dritten Dichtring 144 versehen.
Im Getriebegehäusebereich 140 weist die Antriebswelle 120 ein Antriebszahnrad 124 auf. Das Antriebszahnrad 124 weist eine Mehrzahl schrägverlaufender Zähne auf. Dieses Antriebszahnrad 124 kämmt mit einem entsprechend gestalteten Abtriebszahnrad 134, das auf der Abtriebswelle 130 angeordnet ist. Auf diese Weise ist ein vollsynchronisiertes Getriebe zum Antreiben des ersten 260 und des zweiten Fördermittels 360 bereitgestellt. Dementsprechend sind das erste 260 und das zweite Fördermittel 360 auch mit einem Spaltspiel im Fördermittelgehäusebereich 110 angeordnet. Eine Größenordnung dieses Spaltspiels ist abhängig von den zu dosierenden Produkten sowie dem Temperaturbereich, in dem die Dosiervorrichtung mit dem zu dosierenden Produkt bzw. Medium beschickt wird. Hierbei ist auch eine Reinigung während des Betriebs der Dosiervorrichtung 100 zu berücksichtigen, die üblicherweise in einem Temperaturbereich bis 80 oder 90°C im laufenden Betrieb erfolgt.
Zwischen dem Antriebszahnrad 124 und der Antriebswelle 120 ist ein erster Spannmechanismus zum Spannen des Antriebszahnrads 124 angeordnet. Ebenso ist zwischen dem Abtriebszahnrad 134 und der Abtriebswelle 130 ein zweiter Spannmechanismus angeordnet. Mittels des ersten und des zweiten Spannmechanismus ist ein spielfreies vollsynchronisiertes Getriebe realisierbar. Dies gewährleistet eine besonders gute und direkte Übertragung einer Drehung der Antriebswelle 120 und somit des ersten Fördermittels 260 auf die Abtriebswelle 130 und das damit verbundene zweite Fördermittel 360. Somit ist eine Dosiergenauigkeit im Vergleich zu bekannten System verbessert.
Aufgrund der Erwärmung eines sich im Getriebegehäusebereich 140 befindlichen Öls während des Betriebs kann der Getriebegehäusebereich 140 an seiner äußeren Oberfläche mit einer Kühlrippenstruktur versehen sein. Auf diese Weise wird die äußere Oberfläche des Getriebegehäusebereichs 140 vergrößert und eine Wärmeabfuhr verbessert. Die Abstimmung der Ausgestaltung der Kühlrippenstruktur und des Volumens des Innenraums des Getriebegehäusebereichs 140 erfolgt einzeln für die jeweilige Anwendung.
Eine Drehzahl der Antriebswelle 120 liegt im Bereich von 20 bis 2000 Umdrehungen pro Minute. Insbesondere ist das Getriebe auf eine Taktung von mehr als 100 Takten pro Minute, vorzugsweise mehr als 125 Takten pro Minute und besonders bevorzugt von ungefähr 150 Takten pro Minute ausgelegt. Aufgrund der Drehzahl um bis zu 2000 Umdrehungen pro Minute ist auch eine Selbstreinigungsfähigkeit der Dosiervorrichtung beispielsweise im Rahmen eines CIP-Prozesses gegeben. Insbesondere ist auch Wasser bzw. ein Medium mit einer Fließfähigkeit wie Wasser selbsttätig durch die Dosiervorrichtung 100 vorzugsweise zu Reinigungszwecken förderbar. Zu Reinigungszwecken erfolgt keine getaktete Drehung des ersten und des zweiten Fördermittels sondern eine übliche durchgehende Drehung.
Nun Bezug nehmend auf 15 wird die Funktionsweise des ersten Gleitringdichtungssystems 200 näher erläutert. Diese Erläuterungen gelten analog für das zweite Gleitringdichtungssystem 300 sowie das Gleitringdichtungssystem 1, das anfänglich beschrieben wurde und dem das Gleitringdichtungssystem 200 entspricht. Die Antriebswelle 120 erstreckt sich durch die erste Öffnung im Getriebegehäusebereich 140 durch den Gleitinnenring 230 des ersten Gleitringdichtungssystems 200 in das Fördermittel 260. Durch den Antriebswellenbolzen 122 wird das Fördermittel 260 in Richtung der Antriebsöffnung gezogen und das erste Gleitringdichtungssystem 200 ist auf diese Weise zwischen dem Fördermittelgehäusebereich 110 und dem Getriebegehäusebereich 140 eingeklemmt bzw. eingespannt. Somit drückt der Gleitaußenring 210 mit seinem zweiten axialen Ende den ersten Dichtring 142 in die entsprechende Öffnung im Getriebegehäusebereich 140. Mit seinem ersten axialen Ende stützt sich der Gleitaußenring 210 über einen in der Aussparung 222 angeordneten O-Ring 226 in einer Vertiefung des Fördergehäusebereichs 110 benachbart der Antriebsöffnung ab. Der O-Ring 226 am ersten axialen Ende des Gleitaußenrings 210 sorgt somit dafür, dass kein Produkt nach außen dringen kann.
Die beiden Leckagebohrungen 216 und 218 sind jeweils oben und unten angeordnet, also einander gegenüberliegend. Auf diese Weise kann die Dosiervorrichtung 100 bei einem spätere Einbau in ein Fördersystem des zu dosierenden Produkts um 180° im ihre Längsachse gedreht eingebaut werden und trotzdem ist eine Leckage noch sicher erkennbar. Zwischen dem Dichtring 270 und der Antriebswelle 120 ist ein O-Ring zur zusätzlichen Abdichtung des Innenraums des Fördermittels 260 vorgesehen. Dieser dichtet den Innenraum ab, wenn die erste und die zweite Gleitfläche nicht mit ausreichendem Druck gegeneinander drücken oder auf sonstige Weise ihre Funktionsfähigkeit verlieren.
Wird nun ein Produkt durch die Dosiervorrichtung 100 dosiert, dann ist die Arbeitsweise wie folgt. Über eine Produkteinlassöffnung 150 (16) strömt Produkt ins Innere des Fördermittelgehäusebereichs 110. Mittels einer Steuereinheit wird die Antriebseinheit angesteuert, so dass die Antriebswelle 120 um einen vorgebbaren Winkel gedreht wird. In der dargestellten Ausführungsform erfolgt die Drehung der Antriebswelle 120 bezogen auf die Stirnseite des ersten Fördermittels 260 im Uhrzeigersinn. Der Drehwinkel hängt von der zu dosierenden Menge und den verwendeten Fördermitteln 260, 360 ab. Mit der dargestellten Dosiervorrichtung 100 können insbesondere mehr als 100 Takte pro Minute, vorzugsweise mehr als 130 Takte pro Minute und besonders bevorzugt ungefähr 150 Takte pro Minute dauerhaft realisiert werden.
Durch die Drehung der Antriebswelle 120 um den Drehwinkel dreht sich das erste Fördermittel 260 entsprechend. Mittels des Antriebszahnrads 124 wird das Abtriebszahnrad 134 um denselben Winkel gedreht, da es sich um ein spielfreies vollsynchronisiertes Getriebe handelt, wie oben ausgeführt. Somit wird auch die Abtriebswelle 130 und damit das zweite Fördermittel 360 um diesen Winkel gedreht. Das erste 260 und das zweite Fördermittel 360 berühren sich hierbei nicht. Produkt, das zwischen zwei Zähnen des ersten 260 oder des zweiten Fördermittels 360 gelangt, wird somit schrittweise in Richtung einer Produktauslassöffnung 152 (16) gefördert und dort entsprechend dosiert abgegeben. Die Förderrichtung ist in diesem Fall quer zur Längsachse der An- 120 und Abtriebswelle 130.
Somit wird das Produkt, das durch die Produkteinlassöffnung 150 in das Fördermittelgehäuse 110 strömt, über die Produktauslassöffnung 152 mittels des ersten 260 und des zweiten Fördermittels 360 aus dem Fördermittelgehäusebereich 110 dosiert abgegeben. Das Produkt liegt hierbei auch im Bereich zwischen dem zweiten axialen Ende des ersten Fördermittels 260 und der Innenwand des Fördermittelgehäusebereichs 110 vor. Aufgrund des Abstands zwischen dem Gleitinnenring und dem Gleitaußenring dringt das Produkt bis zum Elastomer 250 vor. Das Elastomer 250 muss daher in Abstimmung mit dem Produkt und den jeweils geltenden gesetzlichen Vorschriften ausgewählt werden. Weiterhin muss das Elastomer 250, wie eingangs dargelegt, in Abstimmung mit dem Druck im Fördersystem des zu dosierenden Produkts abgestimmt werden.
Sollte die zwischen der ersten und der zweiten Gleitfläche vorliegende Gleitdichtung nachlassen, dann könnte Produkt an dieser Stelle bis zur Antriebswelle 120 durchtreten. Aufgrund des um die Antriebswelle 120 angeordneten O-Rings kann das Produkt jedoch nicht in den Innenraum des Fördermittels vordringen. Vielmehr würde das Produkt zwischen dem Ring am ersten axialen Ende des Gleitinnenrings 230, der den radial nach innen ragenden Vorsprung bildet und die erste Gleitfläche darstellt, sowie der Antriebswelle 120 hindurchströmen. Von dort gelangt das Produkt durch den Spalt zwischen Gleitinnenring 230 und Antriebswelle 120 zur Leckagebohrung und kann in die Umgebung fließen. Somit ist die Undichtigkeit für einen Benutzer leicht erkennbar. Die obigen Ausführungen gelten analog für das zweite Gleitringdichtungssystem 300 sowie das Gleitringdichtungssystem 1.
16 zeigt eine weitere Schnittansicht, um den Aufbau der Dosiervorrichtung 100 zu verdeutlichen. Die Dosiervorrichtung 100 wird hierbei von einer Seite betrachtet, wobei der Schnitt Bezug nehmend auf 14 mittig zwischen dem ersten 260 und dem zweiten Fördermittel 360 verläuft. Hierbei sind auch die Produkteinlassöffnung 150 und die Produktauslassöffnung 152 erkennbar. Auch wenn die Produkteinlassöffnung 150 oben und die Produktauslassöffnung 152 unten dargestellt wurde, können die Öffnungen auch vertauscht werden, wobei dann auch die Drehrichtung des ersten 260 und des zweiten Fördermittels 360 umgekehrt werden müssen.
17 zeigt zur Verdeutlichung die Dosiervorrichtung 100 von außen mit einem Aufriss im Fördermittelgehäusebereich 110. Es ist erkennbar, dass das erste 260 und das zweite Fördermittel 360 zusätzlich über parabelförmige konische Vertiefungen 276, 376 an der Stirnseite am ersten axialen Ende verfügen. Vorliegend beträgt die Anzahl der Vertiefungen 276, 376 fünf, was der Zahl der Zähne des ersten 260 und des zweiten Fördermittels 360 entspricht. Die parabelförmigen Vertiefungen 276, 376 sind in Drehrichtung des ersten 260 und des zweiten Fördermittels 360 ausgerichtet. Die Ausgestaltung des ersten Fördermittels 260 ist vergrößert in 18 dargestellt, wobei diese Ausgestaltung auch der des zweiten Fördermittels 360 entspricht. Der Vorteil, der sich aufgrund der parabelförmigen Vertiefungen 276 ergibt ist, dass eine sich während der Anlaufphase der Dosierung des Produkts bildende Luftblase zwischen dem ersten 260 und dem zweiten Fördermittel 360 auf der Produktauslassseite schneller entfernbar ist. Somit ist die Dosiergenauigkeit verbessert und es ist im Vergleich zu einem Fördermittel ohne stirnseitige parabelförmige konische Vertiefungen schneller ein ordnungsgemäßer Betrieb der Dosiervorrichtung 100 realisierbar.
19 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Montageverfahrens für die Dosiervorrichtung 100. Zunächst werden in einem Schritt A ein Fördermittelgehäusebereich 110 mit einer Produkteinlass- 150 und einer Produktauslassöffnung 152, einer Antriebsöffnung sowie einem abnehmbaren, insbesondere zumindest teilweise transparenten Deckel 112, bereitgestellt. In Schritt B erfolgt dann das Bereitstellen des ersten Gleitringdichtungssystems 200. Zeitgleich kann in Schritt H das zweite Gleitringdichtungssystem 300 bereitgestellt werden.
In Schritt C wird die Antriebswelle 120 bereitgestellt, die an eine Antriebseinheit koppelbar ist. Zusätzlich wird in Schritt I die Abtriebswelle 130 bereitgestellt, wobei die Antriebswelle 120 und die Abtriebswelle 130 zumindest teilweise im Getriebegehäusebereich 140 angeordnet werden. Die Schritte A, B, C, H und I können in jeder beliebigen Reihenfolge erfolgen. Sobald alle Bauteile bereitgestellt sind, können insbesondere die An- 120 und Abtriebswelle 130 im Getriebegehäusebereich 140 angeordnet werden.
Nachfolgend wird in Schritt D das erste Gleitringdichtungssystem 200 auf der Antriebswelle 120 und in Schritt J das zweite Gleitringdichtungssystem 300 auf der Abtriebswelle 130 angeordnet. Danach wird der Fördermittelgehäusebereich 110 auf die An- 120 und die Abtriebswelle 130 so geschoben, dass die Antriebswelle 120 sich durch die Antriebsöffnung und die Abtriebswelle 130 sich durch die Abtriebsöffnung erstreckt (Schritte E und K). Der Gleitaußenring 210, 310 des jeweiligen Gleitringdichtungssystems 200, 300 ist somit zwischen dem Fördermittelgehäusebereich 110 und dem Getriebegehäusebereich 140 angeordnet.
Anschließend wird in Schritt F das erste Fördermittel 260 an die Antriebswelle 120 gekoppelt und in Schritt L das zweite Fördermittel 360 an die Abtriebswelle 130. Dies erfolgt bei Fördermitteln mit helixförmigen oder gewendelten Zähnen zeitgleich. Andernfalls kann das Koppeln auch nacheinander erfolgen. Zu Beachten ist hierbei, dass das Getriebe bzw. das An- 124 und das Abtriebszahnrad 134, durch die die An- 120 und die Abtriebswelle 130 miteinander in Eingriff stehen, exakt auf eine Fördermittelposition sowie auf ein spezifisch ausgestaltetes Fördermittel eingestellt sind. Ein Austausch der Fördermittel erfordert daher zwingend auch eine Neujustierung bzw. Anpassung des Getriebes.
Schlussendlich erfolgt in Schritt G das Verschließen des Fördermittelgehäusebereichs 110 mit dem Deckel 112. Vorhandene Hutmuttern 158 werden hierbei insbesondere kreuzweise angezogen, wie es im Stand der Technik üblich ist.
Bezugszeichenliste

1: Gleitringdichtungssystem
10: Gleitaußenring
12: erste Dichtfläche
14: erster Vorsprung
16: erste Leckagebohrung
18: zweite Leckagebohrung
20: zweiter Vorsprung
22: Aussparung
24: dritter Vorsprung
30: Gleitinnenring
32: zweite Dichtfläche
34: erster Vorsprung
36: erste Gleitfläche
38: zweiter Vorsprung
50: Elastomer
60: Fördermittel
62: Zähne
64: Aussparungen
66: Vorsprung
68: Vertiefung
70: Dichtring
72: Winkelmanschette
74: zweite Gleitfläche
100: Dosiervorrichtung
110: Fördermittelgehäusebereich
112: Deckel
114: Rahmen
116: Scheibe
118: Hutmutter
120: Antriebswelle
122: Antriebswellenbolzen
124: Antriebszahnrad
130: Abtriebswelle
132: Abtriebswellenbolzen
134: Abtriebszahnrad
140: Getriebegehäusebereich
142: erster Dichtring
144: dritter Dichtring
150: Produkteinlassöffnung
152: Produktauslassöffnung
200: erstes Gleitringdichtungssystem
210: Gleitaußenring
214: erster Vorsprung
216: erste Leckagebohrung
218: zweite Leckagebohrung
220: zweiter Vorsprung
222: Aussparung
224: dritter Vorsprung
226: O-Ring
230: Gleitinnenring
234: erster Vorsprung
238: zweiter Vorsprung
250: Elastomer
260: erstes Fördermittel
276: parabelförmige Vertiefung
300: zweites Gleitringdichtungssystem
360: zweites Fördermittel
376: parabelförmige Vertiefung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102004036974 B3 [0002]
DE 29921591 U1 [0002]
DE 29823662 U1 [0002]
DE 19720778 C1 [0002]
DE 19536120 C2 [0002]
DE 3725887 A1 [0002]
DE 1959758 U1 [0003]

Claims

Gleitringdichtungssystem (1), umfassend: a) einen ringförmigen Gleitaußenring (10), der eine erste Dichtfläche (12) zwischen einem ersten axialen Ende und einem zweiten axialen Ende auf seiner Innenseite aufweist, b) einen ringförmigen Gleitinnenring (30), der in den Gleitaußenring (10) einsetzbar ist, eine zweite Dichtfläche (32) zwischen einem ersten axialen Ende und einem zweiten axialen Ende auf seiner Außenseite aufweist und am ersten axialen Ende eine erste Gleitfläche (36) umfasst, sowie c) ein ringförmiges Elastomer (50), das zwischen der zweiten Dichtfläche (32) und der ersten Dichtfläche (12) anordenbar ist, wobei d) die erste (12) und/oder die zweite Dichtfläche (32) konisch ausgebildet ist, wodurch e) bei axialem Druck gegen die erste Gleitfläche (36) eine federnde Gegenkraft in axialer Richtung auf den Gleitinnenring (30) mittels des Elastomers (50) ausübbar ist.
Gleitringdichtungssystem (1) gemäß Patentanspruch 1, wobei die konisch ausgebildete erste Dichtfläche (12) sich dadurch ergibt, dass ein ersten Innendurchmesser des Gleitaußenrings (10) an einer dem ersten axialen Ende benachbarten Stelle auf der ersten Dichtfläche (12) größer ist als ein zweiter Innendurchmesser des Gleitaußenrings (10) an einer dem zweiten axialen Ende benachbarten Stelle auf der ersten Dichtfläche (12).
Gleitringdichtungssystem (1) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die konisch ausgebildete zweite Dichtfläche (32) sich dadurch ergibt, dass ein erster Außendurchmesser des Gleitinnenrings (30) an einer dem ersten axialen Ende benachbarten Stelle auf der zweiten Dichtfläche (32) größer ist als ein zweiter Außendurchmesser des Gleitinnenrings (30) an einer dem zweiten axialen Ende benachbarten Stelle auf der zweiten Dichtfläche (32).
Gleitringdichtungssystem (1) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Gleitinnenring (30) am zweiten axialen Ende einen sich radial nach außen erstreckenden ersten Vorsprung (34) aufweist, so dass das Elastomer (50) am zweiten axialen Ende am Herabrutschen vom Gleitinnenring (30) gehindert ist.
Gleitringdichtungssystem (1) gemäß Patentanspruch 4, wobei der Gleitaußenring (10) am zweiten axialen Ende einen sich radial nach innen erstreckenden ersten Vorsprung (14) aufweist, so dass der erste Vorsprung (34) des Gleitinnenrings (30) mit dem ersten Vorsprung (14) des Gleitaußenrings (10) zusammenwirkt, insbesondere derart, dass der Gleitinnenring (30) im Gleitaußenring (10) zentrierbar ist.
Gleitringdichtungssystem (1) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Gleitaußenring (10) eine erste (16) und vorzugsweise eine zweite Leckagebohrung (18) umfasst.
Dosiervorrichtung (100), insbesondere für fließfähige Produkte des Lebensmittel- und Pharmazeutischen Bereichs, umfassend: a) ein erstes Gleitringdichtungssystem (200) gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 6, das eine erste Gleitfläche bereitstellt und an einer Antriebsöffnung eines Fördermittelgehäusebereichs (110) angeordnet ist, durch die sich eine Antriebswelle (120) in den Fördermittelgehäusebereich (110) erstreckt, wobei b) der Fördermittelgehäusebereich (110) aufweist: eine Produkteinlass- (150) und eine Produktauslassöffnung (152), ein im Fördermittelgehäusebereich (110) angeordnetes drehbar gelagertes erstes Fördermittel (260), das an ein erstes axiales Ende der Antriebswelle (120) gekoppelt ist und eine Aussparung mit einem ersten Dichtring aufweist, der eine zweite Gleitfläche bildet, wobei c) an die Antriebswelle (120) zum Antreiben des ersten Fördermittels (260) eine Antriebseinheit koppelbar ist, wobei d) der Fördermittelgehäusebereich (110) an der Antriebsöffnung mittels des Elastomers (250) und der zusammenwirkenden ersten und zweiten Gleitfläche zur Umgebung hin abgedichtet ist.
Dosiervorrichtung (100) gemäß Patentanspruch 7, die weiterhin ein zweites Gleitringdichtungssystem (300) gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 6 aufweist, das eine dritte Gleitfläche bereitstellt und an einer Abtriebsöffnung des Fördermittelgehäusebereichs (110) angeordnet ist, durch die sich eine Abtriebswelle (130) in den Fördermittelgehäusebereich (110) erstreckt, wobei der Fördermittelgehäusebereich (110) weiterhin ein darin angeordnetes drehbar gelagertes zweites Fördermittel (360) aufweist, das an ein erstes axiales Ende der Abtriebswelle (130) gekoppelt ist und eine Aussparung mit einem zweiten Dichtring aufweist, der eine vierte Gleitfläche bildet, wobei der Fördermittelgehäusebereich (110) an der Abtriebsöffnung mittels des Elastomers des zweiten Gleitringdichtungssystems (300) und der zusammenwirkenden dritten und vierten Gleitfläche zur Umgebung hin abgedichtet ist.
Dosiervorrichtung (100) gemäß Patentanspruch 8, die weiterhin einen Getriebegehäusebereich (140) mit einem vollsynchronisierten, insbesondere spielfreien Getriebe aufweist, so dass das erste (260) und das zweite Fördermittel (360) im Betrieb berührungsfrei arbeiten.
Dosiervorrichtung (100) gemäß Patentanspruch 9, wobei das erste (200) und das zweite Gleitringdichtungssystem (300) zwischen dem Fördermittelgehäusebereich (110) und dem Getriebegehäusebereich (140) angeordnet sind.
Dosiervorrichtung (100) Patentanspruch 9 oder 10, wobei im Getriebegehäusebereich (110) ein Antriebszahnrad (124) an die Antriebswelle (120) gekoppelt ist, das mit einem an die Abtriebswelle (130) gekoppelten Abtriebszahnrad (134) kämmt.
Dosiervorrichtung (100) gemäß Patentanspruch 11, wobei das Antriebszahnrad (124) und das Abtriebszahnrad (134) jeweils eine aufeinander abgestimmte Schrägverzahnung aufweisen.
Dosiervorrichtung (100) gemäß einem der Patentansprüche 7 bis 12, wobei der Fördermittelgehäusebereich (110) auf einer Stirnseite einen Deckel (112) umfasst, der gegenüber der An- und/oder Abtriebsöffnung angeordnet ist und eine Scheibe (116) aus transparentem Material umfasst.
Dosiervorrichtung (100) gemäß einem der Patentansprüche 7 bis 13, wobei das erste (260) und/oder das zweite Fördermittel (360) auf einer der An- und/oder Abtriebsöffnung abgewandten Stirnfläche parabelförmige konisch verlaufende Vertiefungen (276, 376) aufweist.
Dosiervorrichtung (100) gemäß einem der Patentansprüche 7 bis 14, wobei die Dosiervorrichtung (100) eine Drehkolbenpumpe ist.
Montageverfahren für eine Dosiervorrichtung (100) gemäß einem der Patentansprüche 7 bis 15, mit den folgenden Schritten: a) Bereitstellen (A) eines Fördermittelgehäusebereichs (110) mit einer Produkteinlass- (150) und einer Produktauslassöffnung (152), einer Antriebsöffnung sowie einem abnehmbaren insbesondere zumindest teilweise transparenten Deckel (112), b) Bereitstellen (B) eines ersten Gleitringdichtungssystems (200) gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 6, c) Bereitstellen (C) einer Antriebswelle (120), die an eine Antriebseinheit koppelbar ist, d) Anordnen (D) des ersten Gleitringdichtungssystems (200) auf der Antriebswelle, e) Anordnen (E) des Fördermittelgehäusebereichs (110) auf der Antriebswelle (120), so dass das erste Gleitringdichtungssystem (200) benachbart der Antriebsöffnung angeordnet ist, f) Koppeln (F) eines ersten Fördermittels (260) an die Antriebswelle (120) und g) Verschließen (G) des Fördermittelgehäusebereichs (110) mit dem Deckel (112).
Montageverfahren gemäß Patentanspruch 16, wobei der Fördermittelgehäusebereich (110) weiterhin eine Abtriebsöffnung aufweist und das Montageverfahren die weiteren Schritte umfasst: h) Bereitstellen (H) eines zweiten Gleitringdichtungssystems (300) gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 6, i) Bereitstellen (I) einer Abtriebswelle (130), wobei die Antriebswelle (120) und die Abtriebswelle (130) zumindest teilweise in einem Getriebegehäusebereich (140) angeordnet werden, in dem ein Antriebszahnrad (124) der Antriebswelle (120) mit einem Abtriebszahnrad (134) der Abtriebswelle (130) in Eingriff steht, j) Anordnen (J) des zweiten Gleitringdichtungssystems (300) auf der Abtriebswelle (130), k) Anordnen (K) des Fördermittelgehäusebereichs (110) auf der Abtriebswelle (130), so dass das zweite Gleitringdichtungssystem (300) benachbart der Abtriebsöffnung angeordnet ist und l) Koppeln (L) eines zweiten Fördermittels (360) an die Abtriebswelle (130).