DE102016111508A1

DE102016111508A1 - Zerkleinerungsvorrichtung und Verfahren zum Schmieren einer Gleitringdichtung einer Zerkleinerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102016111508A1
Application number: DE102016111508.8A
Authority: DE
Inventors: Klaus Heizinger; Rafael Voltolini; Thiago Vicznevski
Original assignee: Netzsch Pumpen and Systeme GmbH
Current assignee: Netzsch Pumpen and Systeme GmbH
Priority date: 2016-06-23
Filing date: 2016-06-23
Publication date: 2017-12-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvorrichtung und ein Verfahren zum Schmieren einer Gleitringdichtung einer Zerkleinerungsvorrichtung. Die Zerkleinerungsvorrichtung umfasst mindestens eine drehende Antriebswelle, wobei innerhalb eines Prozessraums der Zerkleinerungsvorrichtung mindestens ein Zerkleinerungselement an der Antriebswelle angeordnet ist. Die mindestens eine Antriebswelle ist mit einem außerhalb des Prozessraumes angeordneten Antrieb gekoppelt und vermittels mindestens einer Gleitringdichtung gegenüber einer Gehäusewand des Prozessraumes abgedichtet. Die Zerkleinerungsvorrichtung umfasst weiterhin ein Leitungssystem zur Zuführung und Speicherung eines Schmiermittels zu der mindestens einen Gleitringdichtung, wobei das Leitungssystem oberhalb der Gleitringdichtung ausgebildet ist.
In einem Wartungsbetrieb wird Schmiermittel in das Leitungssystem eingefüllt und im laufenden Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung wird bei einem Mangel an Schmiermittel an der mindestens einen Gleitringdichtung automatisch Schmiermittel aus dem Leitungssystem zu der Gleitringdichtung zugeführt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvorrichtung und ein Verfahren zum Schmieren einer Gleitringdichtung einer Zerkleinerungsvorrichtung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes der Ansprüche 1 und 9.
Stand der Technik
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zerkleinerungsvorrichtung, die insbesondere zur Vorzerkleinerung beziehungsweise Zerkleinerung von zu pumpenden Materialien verwendet wird, beispielsweise zur Zerkleinerung von Materialien, die mittels einer Exzenterschneckenpumpe oder Ähnlichem transportiert werden. Solche Zerkleinerungsvorrichtungen werden beispielsweise in Biogasanlagen, Kläranlagen etcetera verwendet, um grobe Bestandteile im Abwasser oder Ähnlichem auf ein pumpfähiges Maß vor zu zerkleinern.
Die Zerkleinerungsvorrichtung umfasst einen Prozessraum, der an gegenüberliegenden Seiten zum Einleiten bzw. Ausleiten der Suspension in einer Strömungsrichtung zumindest teilweise offen ist. In dem Gehäuse sind mindestens zwei gegenläufig bewegbare Zerkleinerungsmittel angeordnet. Jedes Zerkleinerungsmittel besteht vorzugsweise aus einer Mehrzahl von Schneidelementen, die jeweils an einer gemeinsamen, drehbaren Welle angeordnet sind. Mindestens eine der drehbaren Wellen ist als Antriebswelle ausgebildet und mit einem außerhalb des Prozessraumes angeordneten Antrieb verbunden. Zumindest die Antriebswelle ist vermittels mindestens einer Gleitringdichtung gegenüber einer Gehäusewand des Prozessraumes abgedichtet.
Gleitringdichtungen sind sogenannte dynamische Dichtungen zur Abdichtung rotierender Wellen gegenüber einer Seitenwand oder Ähnlichem, beispielsweise gegenüber einem Maschinengehäuse, einem Prozessraum etc. Die hauptsächlichen Wirkungskomponenten stellen zwei aufeinander gleitende Bauteile dar, insbesondere ein gefederter Gleitring und ein zugeordneter Gegenring.
Eine besondere Ausführungsform von dynamischen Dichtungen wird durch doppelwirkende Gleitringdichtungen gebildet. Doppelwirkende Gleitringdichtungen zeichnen sich durch eine besonders hohe Betriebssicherheit aus. Zwei Gleitringdichtungen bilden eine Kammer, die aus einem externen Sperrflüssigkeitsbehälter mit einem Schmiermittel versorgt wird.
Gemäß dem bekannten Stand der Technik wird in der Regel eine Gleitringdichtung überprüft, indem das Gerät nach einem vorgegebenen Zeitplan als vorbeugende Wartung auseinander genommen wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, Schäden anhand eines veränderten Geräuschpegels zu identifizieren und entsprechend einzugreifen.
Gemäß DE 6 610 156 U umfasst der Stand der Technik eine Kühlflüssigkeit, die dazu dient, eine Wellendichtung zu kühlen und die Verunreinigungen an den (Dicht)Flächen auszuspülen. Insbesondere erfolgt in einem Ringraum zwischen der Dichtung und der umlaufenden Welle ein ständiger Durchfluss eines Kühl- und Spülmittels. Ein ähnliches System wird in der US 3.943.717 beschrieben, wobei ein Spül- und Schmiermittel kontinuierlich unter niedrigem Druck in einen Ringraum zwischen den Dichtungen eingepumpt wird. Dabei werden durch das innere Dichtmittel eintretende Arbeitsflüssigkeit und durch das äußere Dichtmittel eintretende Verunreinigungen ausgespült. Das Spül- und Schmiermittel wird anschließend wieder abgeführt, gefiltert und in einem Reservoir gespeichert.
US 5.803.463 beschreibt eine Schmiermitteldichtung, die einen abgeschlossenen Schmiermittelvorrat beinhaltet und eine Schmiermittelauslassvorrichtung. US 2006/0213574 beschreibt ein Dichtungssystem zum Erhalten eines bestimmten Levels an Sperrflüssigkeit innerhalb einer Gleitringdichtung.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Wartung einer Gleitringdichtung bei Zerkleinerungsvorrichtungen zu erleichtern und somit die Lebensdauer solcher Gleitringdichtungen zu erhöhen.
Die obige Aufgabe wird durch eine Zerkleinerungsvorrichtung und ein Verfahren zum Schmieren einer Gleitringdichtung einer Zerkleinerungsvorrichtung gelöst, die die Merkmale in den Patentansprüchen 1 und 9 umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zerkleinerungsvorrichtung und ein Verfahren zum Schmieren einer Gleitringdichtung einer Zerkleinerungsvorrichtung. Die Zerkleinerungsvorrichtung umfasst mindestens eine drehende Antriebswelle. Die Zerkleinerung von groben Bestandteilen einer Suspension findet in einem Prozessraum statt. Innerhalb des Prozessraums ist mindestens ein geeignetes Zerkleinerungselement an der Antriebswelle angeordnet. Die mindestens eine Antriebswelle ist mit einem außerhalb des Prozessraumes angeordneten Antrieb gekoppelt, wobei die Antriebswelle vermittels mindestens einer Gleitringdichtung gegenüber einer Gehäusewand des Prozessraumes abgedichtet ist.
Beispielsweise ist vorgesehen, dass die Zerkleinerungsvorrichtung eine innerhalb des Prozessraumes ausgebildete Zerkleinerungseinheit aufweist, die mindestens zwei gegenläufig bewegbare Zerkleinerungsmittel umfasst. Jedes Zerkleinerungsmittel besteht vorzugsweise aus einer Mehrzahl von Zerkleinerungselementen, insbesondere Schneidelementen, die jeweils an einer gemeinsamen, drehbaren Welle angeordnet sind. Zumindest eine der drehbaren Wellen ist als Antriebswelle ausgebildet und mit dem außerhalb des Prozessraumes angeordneten Antrieb gekoppelt. Die andere Welle kann beispielsweise über ein Zahnradgetriebe an die Antriebswelle gekoppelt sein, so dass die Bewegung beider Wellen über einen gemeinsamen Antrieb erfolgt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass jede der Wellen über einen eigenen Antrieb angetrieben wird.
Zumindest die Antriebswelle ist in einer vermittels mindestens einer Gleitringdichtung abgedichteten Wellendurchführung in einer Gehäusewand des Prozessraums der Zerkleinerungsvorrichtung gelagert und ist vorzugsweise mit einem oberhalb der Wellendurchführung angeordneten Antrieb gekoppelt. In der Regel sind beide Wellen jeweils in einer vermittels mindestens einer Gleitringdichtung abgedichteten Wellendurchführung in einer Gehäusewand des Prozessraums der Zerkleinerungsvorrichtung gelagert.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Zerkleinerungsvorrichtung ein Leitungssystem zur Zuführung und Speicherung eines Schmiermittels zu der mindestens einen Gleitringdichtung umfasst, wobei das Leitungssystem zumindest weitgehend oberhalb der Gleitringdichtung ausgebildet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Leitungssystem eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung umfasst, die oberhalb der mindestens einen Gleitringdichtung, insbesondere oberhalb der Gleitflächen der mindestens einen Gleitringdichtung angeordnet sind. Insbesondere sind die Einlassöffnung und die Auslassöffnung des Leitungssystems jeweils Öffnungen in Außenwandflächen eines Gehäuses der Zerkleinerungsvorrichtung zugeordnet und über diese Öffnungen zugänglich. Vorzugsweise sind diese Öffnungen in den Außenwandflächen des Gehäuses jeweils in weitgehend gleicher Höhe am Gehäuse angeordnet. Insbesondere bilden ein zwischen der Einlassöffnung und der Gleitringdichtung ausgebildeter erster Leitungsabschnitt und ein zwischen der Auslassöffnung und der Gleitringdichtung ausgebildeter zweiter Leitungsabschnitt ein System kommunizierender Röhren.
Sowohl die Einlassöffnung als auch Auslassöffnung können mittels geeigneter Verschlussmittel verschlossen werden. Vorzugsweise werden die Einlassöffnung und/oder die Auslassöffnung durch die Verschlussmittel jedoch nicht luftdicht verschlossen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Leitungssystem über die Einlassöffnung mit einem geeigneten Schmiermittel befüllt werden kann. Dabei wird Schmiermittel unter anderem an die Gleitflächen der Gleitringdichtung herangeführt und diese geschmiert. Insbesondere wird in einem Wartungsbetrieb Schmiermittel in das Leitungssystem eingefüllt. Sobald dabei Schmiermittel aus der Auslassöffnung des Leitungssystems austritt, ist das Leitungssystem komplett mit Schmiermittel aufgefüllt und die Zufuhr von Schmiermittel kann beendet werden. Das mit Schmiermittel befüllte Leitungssystem stellt ein internes Reservoir von Schmiermittel dar, das ausreicht, um die mindestens eine Gleitringdichtung im laufenden Betrieb bei Bedarf mit Schmiermittel zu versorgen.
Nach dem Befüllen können die Einlassöffnung und die Auslassöffnung des Leitungssystems mittels geeigneter Verschlussmittel verschlossen werden, wobei dies vorzugsweise nicht luftdicht erfolgt.
Im laufenden Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung wird bei einem Mangel an Schmiermittel an der Gleitringdichtung automatisch Schmiermittel aus dem Leitungssystem zu der Gleitringdichtung zugeführt. Insbesondere muss kein Schmiermittel aus einem externen Reservoir zugepumpt werden. Da das Leitungssystem zumindest weitgehend oberhalb der Gleitringdichtung ausgebildet ist, erfolgt die Zuführung von Schmiermittel automatisch aufgrund der Schwerkraft, insbesondere in Verbindung mit einem Mangel an Schmiermittel an den Gleitflächen der mindestens einen Gleitringdichtung. Der Mangel an Schmiermittel an den Gleitflächen der mindestens einen Gleitringdichtung führt zu einem Unterdruck, der das Nachfließen von Schmiermittel aus dem Reservoir des Leitungssystems zusätzlich unterstützt.
Da das Leitungssystem ein Reservoir mit einer begrenzten Menge an Schmiermittel darstellt, muss das Schmiermittel des Leitungssystems in regelmäßigen Abständen aufgefüllt werden. Beispielsweise kann hierfür ein Zeitplan mit definierten, regelmäßigen Wartungsintervallen vorgesehen sein, in denen jeweils eine Zuführung von Schmiermittel durchgeführt werden soll.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das regelmäßige Zuführen von Schmiermittel überwacht. Beispielsweise ist dem Leitungssystem mindestens ein Kontrollsystem und/oder Steuerungssystem zur Überwachung des regelmäßigen Befüllens des Leitungssystems mit Schmiermittel zugeordnet. Dieses Kontrollsystem und/oder Steuerungssystem ist beispielsweise mit dem Verschlussmittel der Einlassöffnung und/oder Auslassöffnung gekoppelt. Gegebenenfalls kann das Kontrollsystem und/oder Steuerungssystem auch mit einem Füllstandsensor oder einem anderen geeigneten Detektionsmittel gekoppelt sein, der die ermittelten Daten beispielsweise an eine Steuerungseinheit übermittelt.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass bei Missachtung der vorgegebenen Wartungsintervalle ein Warnsignal erzeugt und ausgegeben wird und/oder dass bei Missachtung der vorgegebenen Wartungsintervalle die Zerkleinerungsvorrichtung automatisch abgeschaltet wird. Bei dem Warnsignal kann es sich sowohl um akustische als auch um optische oder andere geeignete Warnsignale handeln.
Wie bereits erwähnt kann dem Leitungssystem mindestens ein Detektionsmittel zugeordnet sein, das den Füllstand an Schmiermittel im Leitungssystem überwacht und/oder für den Benutzer darstellt. Beispielsweise kann ein Warnsignal erzeugt werden, wenn der Füllstand an Schmiermittel unter einen definierten Minimal-Füllstand fällt. Dieses Warnsignal zeigt dem Benutzer, dass Schmiermittel im Leitungssystem nachgefüllt werden muss. Zudem kann ein solches Warnsignal als Zeichen für den Verschleiß der Gleitringdichtung dienen. Wird ein Warnsignal vor dem regulären Wartungsintervall erzeugt, dann ist dies ein Zeichen dafür, dass die mindestens eine Gleitringdichtung erneuert werden sollte.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, dass kein Extra-Behälter für Schmiermittel erforderlich ist. Weiterhin ist es nicht erforderlich, dass Schmiermittel mittels einer Pumpe an die Gleitringdichtung heranzuführen. Das interne Leitungssystem stellt ein ausreichend großes Reservoir dar, um bei Einhaltung der definierten Wartungsfristen und normaler Leckage für eine ausreichende Schmierung der Gleitringdichtung zu sorgen.
Weiterhin wird die mindestens eine Gleitringdichtung durch das Nachfließen von Schmiermittel aus dem Leitungssystem von eventuellen Verschmutzungen freigespült. Zudem schützt das aus dem Leitungssystem nachströmende Schmiermittel die Gleitringdichtung vor eventuell aus dem Prozessraum austretendem Schmutzwasser bzw. Prozessmedium.
Die Wartung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere in Verbindung mit dem oben beschriebenen Verfahren, ist gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Zerkleinerungsvorrichtungen deutlich vereinfacht, da die Zerkleinerungsvorrichtung insbesondere nicht mehr auseinander gebaut werden muss. Falls es trotz regelmäßigem Nachfüllen von Schmiermittel zu einem Trockenlauf kommen sollte – was in der Regel an der Geräuschbildung erkannt werden kann – so ist es möglich, die Gleitringdichtung zu schmieren, ohne die Vorrichtung auseinander zu bauen. Dies führt zudem zu einer erhöhten Lebensdauer.
Die Anordnung des Leitungssystems außerhalb des Prozessraumes und innerhalb des Gehäuses der Zerkleinerungsvorrichtung ist besonders vorteilhaft, da dieses somit geschützt angeordnet ist und keine externen Leitungen vorhanden sind, die gegebenenfalls leicht beschädigt werden könnten.
Figurenbeschreibung
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Zerkleinerungsvorrichtung.
2 zeigt eine weitere perspektivische Darstellung einer Zerkleinerungsvorrichtung, bei der der obere Gehäuseteil entfernt ist.
3 zeigt eine Zerkleinerungsvorrichtung von oben.
4 zeigt eine Schnittdarstellung einer Zerkleinerungsvorrichtung entlang Schnittlinie A-A gemäß 3.
5 zeigt eine Schnittdarstellung einer Zerkleinerungsvorrichtung entlang Schnittlinie B-B gemäß 3.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Zerkleinerungsvorrichtung 1 mit seitlich offenem Prozessgehäuse 2. Insbesondere ist das Prozessgehäuse 2 ein Teilbereich eines Gesamt-Gehäuses 3. 2 zeigt eine weitere perspektivische Darstellung, bei der zusätzlich der obere Gehäuseteil des Gesamt-Gehäuses 3 entfernt ist. Eine solche Zerkleinerungsvorrichtung 1 wird beispielsweise verwendet, um in Lösung suspendierte Feststoffe zu zerkleinern.
Das Prozessgehäuse 2 der Zerkleinerungsvorrichtung 1 ist an gegenüberliegenden Seiten zum Einleiten bzw. Ausleiten der Suspension in einer Strömungsrichtung zumindest teilweise offen. In dem Prozessgehäuse 2 sind mindestens zwei gegenläufig bewegbare Zerkleinerungsmittel 6 angeordnet. Jedes Zerkleinerungsmittel 6 besteht vorzugsweise aus einer Mehrzahl von Schneidelementen, die jeweils an einer gemeinsamen, drehbaren Welle 4 und 5 angeordnet sind. Jede der drehbaren Wellen 4 und 5 weist eine Längsachse auf, wobei die Längsachsen zueinander parallel angeordnet sind. Insbesondere sind die Schneidelemente als Schneidscheiben 7, vergleichbar mit Sägeblättern einer Kreissäge, ausgebildet.
Die Strömungsrichtung der Suspension ist senkrecht zu den Längsachsen der Wellen 4 und 5 der Zerkleinerungsmittel 6, so dass die in der Suspension mitgeführten Feststoffpartikel vorzugsweise zwischen den mindestens zwei Zerkleinerungsmitteln 6 hindurch geleitet werden.
Weiterhin sind den Zerkleinerungsmitteln 6 zwei gegenüberliegende Leitschienen 9 parallel zu den Längsachsen der Wellen 4 und 5 zugeordnet. Jede der Leitschienen 9 umfasst eine Grundplatte 10. Auf der Seite der Grundplatte 10, die dem jeweilig benachbarten Zerkleinerungsmittel 6 zugewandt ist, sind parallel zur Strömungsrichtung Rippen 11 mit zwischenliegenden Kanälen 12 ausgebildet. Durch diese Kanäle 12 kann die Suspension hindurchtreten, sofern die darin mitgeführten Feststoffpartikel eine durch die Breite des Kanals 12 vorgegebene Maximalgröße nicht überschreiten. Durch die Leitschiene 9 wird insbesondere verhindert, dass Feststoffpartikel, die eine durch die Kanalgröße 12 vorgegebene Maximalgröße überschreiten, unzerkleinert seitlich an den Zerkleinerungsmitteln 6 vorbei geleitet werden. Stattdessen werden diese großen Feststoffpartikel wieder in einen mittleren Suspensionsstrom zurückgedrängt und zwischen den mindestens zwei Zerkleinerungsmitteln 6 hindurchgeleitet und dabei zerkleinert.
Die beiden Wellen 4 und 5 sind mechanisch miteinander gekoppelt. Insbesondere ist die Welle 4 als Antriebswelle 4* ausgebildet und über eine Wellenkupplung 13 (vergleiche 4) an einen Antrieb (nicht dargestellt) gekoppelt. Die Kopplung der beiden Wellen 4, 5 erfolgt über ein Zahnradgetriebe 16 aus einem an der Antriebswelle 4* angeordneten ersten Zahnrad 14 und einem an der Welle 5 angeordneten zweiten Zahnrad 15. Das Zahnradgetriebe 16 ist insbesondere in einem oberen Bereich des Gesamt-Gehäuses 3 oberhalb des Prozessgehäuses 2 angeordnet. Zwischen dem oberen Bereich des Gesamt-Gehäuses 3 und dem Prozessgehäuse 2 ist insbesondere eine physikalische Barriere in Form einer Trennwand o.ä. ausgebildet. Die Wellen 4 und 5 sind durch entsprechende Wellendurchführungen durch die physikalische Barriere geführt und mittels Gleitringdichtungen 31, 32 (vergleiche 2 und 4 und 5) gegen den Prozessraum innerhalb des Prozessgehäuses 2 abgedichtet.
Weiterhin umfasst die Zerkleinerungsvorrichtung 1 ein Leitungssystem 20 zur Zuführung eines Schmiermittels zu den Gleitflächen der Gleitringdichtungen 31 (vergleiche 2, 4 und 5). Das Leitungssystem 20 umfasst eine Einlassöffnung 21, beispielsweise ein Einlassventil 22, und eine Auslassöffnung 23, beispielsweise ein Auslassventil 24, in Außenwandflächen des Gesamt-Gehäuses 3. Das Leitungssystem 20 teilt den Schmiermittel-Fluss zu beiden mechanischen Dichtanordnungen bzw. Gleitringdichtungen 31, 32 und das mit Überdruck beaufschlagte Schmiermittel S (vergleiche 4 und 5) wird zu der Auslassöffnung 23 geleitet. Insbesondere umfasst das Leitungssystem 20 ein erstes Teilsystem 26 zur Zuführung von Schmiermittel zu der der Antriebswelle 4* zugeordneten ersten Gleitringdichtung 31 ein zweites Teilsystem 27 zur Zuführung von Schmiermittel zu der der zweiten Welle 5 zugeordneten zweiten Gleitringdichtung 32. Wichtig ist hierbei, dass das Leitungssystem 20 zumindest weitgehend oberhalb der Gleitringdichtungen 31, 32 (vergleiche 2, 4 und 5) angeordnet ist. Insbesondere sind die Einlassöffnung 21 und die Auslassöffnung 23 des Leitungssystems 20 jeweils oberhalb der Gleitringdichtungen 31, 32 (vergleiche 2, 4 und 5) angeordnet.
Das vollständig mit Schmiermittel S (vergleiche 4 und 5) befüllte interne Leitungssystem 20 stellt ein ausreichend großes Reservoir an Schmiermittel S dar, um bei Einhaltung von definierten Wartungsfristen und normaler Leckage für eine ausreichende Schmierung der Gleitringdichtungen 31, 32 (vergleiche 5) zu sorgen.
Die Einlassöffnung 21 und die Auslassöffnung 23 können jeweils mit einem geeigneten Verschlussmittel verschlossen werden. Beispielsweise sind hierfür am Gehäuse 3 Verschlussdeckel 25 vorgesehen, die jedoch vorzugsweise die Einlassöffnung 21 und die Auslassöffnung 23 nicht luftdicht verschließen.
3 zeigt die Zerkleinerungsvorrichtung 1 von oben. 4 zeigt eine Schnittdarstellung eines oberen Teilbereichs der Zerkleinerungsvorrichtung 1 entlang Schnittlinie A-A gemäß 3. Insbesondere ist das Befüllen des Leitungssystems 20 mit Schmiermittel S dargestellt. 5 zeigt eine Schnittdarstellung des oberen Teilbereichs der der Zerkleinerungsvorrichtung 1 entlang Schnittlinie B-B gemäß 3. Insbesondere ist die Verteilung von Schmiermittel S innerhalb des Leitungssystems 20 im laufenden Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung 1 dargestellt. Dieses besetzt hierbei das gesamte Volumen der Dichtungspatrone. Zur Erklärung der verwendeten Bezugszeichen wird im Wesentlichen auf die Beschreibung der 1 und 2 verwiesen. In 5 ist insbesondere die Gleitringdichtung 31 der Antriebswelle 4, 4* sichtbar.
Das Leitungssystem 20 wird in einem Wartungsbetrieb WM über die Einlassöffnung 21 mit einem geeigneten Schmiermittel S befüllt (4). Insbesondere wird in dem Wartungsbetrieb WM das Leitungssystem 20 komplett mit Schmiermittel S befüllt. Wenn Schmiermittel S aus der Auslassöffnung 23 des Leitungssystems 20 austritt, ist dieses komplett mit Schmiermittel S aufgefüllt und die Zufuhr von weiterem Schmiermittel S kann beendet werden. Beispielsweise pumpt man das Schmiermittel S entlang der Rohre des Leitungssystems 20 im Inneren des oberen Teils des Gesamt-Gehäuses 3. Dabei werden die Flächen der Gleitringdichtung 31 und der anderen, in 5 nicht dargestellten Gleitringdichtung 32 der Welle 5 geschmiert. Überschüssiges Schmiermittel S fließt über die Auslassöffnung 23 auf der Rückseite der Zerkleinerungsvorrichtung 1 heraus. Das mit Schmiermittel S befüllte Leitungssystem 20 stellt ein internes Reservoir von Schmiermittel S dar, das ausreicht, um die mindestens eine Gleitringdichtung 31, 32 (vergleiche 2, 5) im laufenden Betrieb BM bei Bedarf mit Schmiermittel S zu versorgen. Dabei wird insbesondere die Anziehungskraft / Gravitationskraft ausgenützt, die die Schmierung kurzzeitig unterstützt.
Nach dem vollständigen Befüllen des Leitungssystems 20 mit Schmiermittel S können die Einlassöffnung 21 und die Auslassöffnung 23 mittels geeigneter Verschlussdeckel 25 (vergleiche 1) verschlossen werden, wobei dies vorzugsweise nicht luftdicht erfolgt.
Im laufenden Betrieb BM der Zerkleinerungsvorrichtung 1 gemäß 5 wird bei einem Mangel an Schmiermittel S an einer der Gleitringdichtungen 31, 32 der Antriebswelle 4, 4* bzw. der anderen Welle 5 automatisch Schmiermittel S aus dem Leitungssystem 20 zu der Gleitringdichtung 31 zugeführt. Insbesondere muss kein Schmiermittel aus einem externen Reservoir zugepumpt werden. Da das Leitungssystem 20 zumindest weitgehend oberhalb der Gleitringdichtung 31, 32 ausgebildet ist, erfolgt die Zuführung von Schmiermittel S automatisch aufgrund der Schwerkraft, insbesondere in Verbindung mit einem Mangel an Schmiermittel S an den Gleitflächen der mindestens einen Gleitringdichtung 31, 32. Der Mangel an Schmiermittel S an den Gleitflächen der mindestens einen Gleitringdichtung 31, 32 führt zu einem Unterdruck, der das Nachfließen von Schmiermittel S aus dem durch das Leitungssystem 20 gebildeten internen Reservoir unterstützt.
Das oben gesagte gilt auch für die nicht in den 4 und 5 dargestellte Gleitringdichtung 32 der zweiten Welle 5, die ebenfalls mit dem Leitungssystem 20 in Verbindung steht und der über dieses Schmiermittel S zugeführt werden kann.
Da das Leitungssystem 20 ein Reservoir mit einer begrenzten Menge an Schmiermittel S darstellt, muss das Schmiermittel S des Leitungssystems 20 in regelmäßigen Abständen aufgefüllt werden. Beispielsweise kann hierfür ein Zeitplan mit definierten, regelmäßigen Wartungsintervallen vorgesehen sein, in denen jeweils eine Zuführung von Schmiermittel S gemäß der Darstellung in 4 durchgeführt werden muss.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das regelmäßige Zuführen von Schmiermittel S überwacht. Wie in den 4 und 5 dargestellt ist, kann dem Leitungssystem 20 hierfür ein Kontrollsystem zur Überwachung des regelmäßigen Befüllens des Leitungssystems 20 mit Schmiermittel S zugeordnet sein. Das Kontrollsystem umfasst eine Steuerungseinheit 40 und gemäß einer in 4 dargestellten Ausführungsform einen mit dem Verschlussdeckel 25 der Einlassöffnung 21 gekoppelten ersten Sensor 41. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Kontaktsensor 42 handeln, der das Öffnen beziehungsweise Verschließen des Verschlussdeckels 25 überwacht.
In diesem Fall ist davon auszugehen, dass das Öffnen des Verschlussdeckels 25 immer auch mit einem Befüllen des Leitungssystems 20 mit Schmiermittel S einhergeht. Weiterhin ist es bei dieser Variante vorteilhaft, wenn der Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung 1 nur möglich ist, wenn der Verschlussdeckel 25 korrekt verschlossen ist. Bei geöffnetem Verschlussdeckel 25 sollte sich die Zerkleinerungsvorrichtung 1 bei dieser Ausführungsvariante somit nicht einschalten und betreiben lassen. Hierbei kann vorgesehen sein, dass bei Missachtung der vorgegebenen Wartungsintervalle ein Warnsignal 45 erzeugt und entsprechend ausgegeben wird. Bei dem Warnsignal 45 kann es sich sowohl um akustische als auch um optische oder andere geeignete Warnsignale 45 handeln.
Gemäß einem weiteren in 5 angedeuteten Ausführungsbeispiel ist ein zweiter Sensor 43 ein Füllstandsensor 44, der mit der Steuerungseinheit 40 gekoppelt ist und den Füllstand an Schmiermittel S im Leitungssystem 20 überwacht. Der durch den Füllstandsensor 44 ermittelte Füllstand kann beispielsweise durch die Steuerungseinheit 40 für den Benutzer auf einer Anzeigeeinheit o.ä. (nicht gezeigt) dargestellt werden. Beispielsweise kann ein Warnsignal 46 erzeugt werden, wenn der Füllstand an Schmiermittel S unter einen definierten Minimal-Füllstand fällt. Dieses Warnsignal 46 sagt dem Benutzer, dass Schmiermittel S im Leitungssystem 20 nachgefüllt werden muss. Zudem kann ein solches Warnsignal 46 als Zeichen für den Verschleiß der Gleitringdichtung 31, 32 dienen. Wird ein Warnsignal 46 vor dem nächsten regulären Wartungsintervall erzeugt, dann ist dies ein Zeichen dafür, dass die mindestens eine Gleitringdichtung 31, 32 undicht ist und erneuert werden sollte.
Die Wartung einer erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung 1, insbesondere in Verbindung mit dem oben beschriebenen Verfahren, ist gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Zerkleinerungsvorrichtungen deutlich vereinfacht, da die Zerkleinerungsvorrichtung 1 insbesondere nicht mehr auseinander gebaut werden muss. Falls es trotz regelmäßigem Nachfüllen von Schmiermittel S zu einem Trockenlauf kommen sollte – was in der Regel an der Geräuschbildung erkannt werden kann – so ist es möglich, die mindestens eine Gleitringdichtung 31, 32 zu schmieren, ohne die Zerkleinerungsvorrichtung 1 auseinander bauen zu müssen. Dies führt zudem zu einer erhöhten Lebensdauer.
Die Anordnung des Leitungssystems 20 außerhalb des Prozessraumes bzw. Prozessgehäuses, jedoch innerhalb des Gesamt-Gehäuses 3 der Zerkleinerungsvorrichtung 1 ist besonders vorteilhaft, da dieses somit geschützt angeordnet ist und keine externen Leitungen vorhanden sind, die gegebenenfalls leicht beschädigt werden könnten.
Die Anordnung des Leitungssystems 20 zur Schmierung von im oberen Gehäusebereich angeordneten Gleitringdichtungen 31, 32 ist notwendig, da gerade in diesem Bereich ein Mangel an Schmiermittel auftreten kann, der den Verschleiß der mechanischen Dichtflächen der Gleitringdichtung 31, 32 bewirken kann. Im unteren Bereich besteht diese Problematik in der Regel nicht, da hier immer Prozessflüssigkeit vorhanden ist, die gegebenenfalls für die Schmierung verwendet werden kann.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Zerkleinerungsvorrichtung
2: Prozessgehäuse
3: Gesamt-Gehäuse
4: Welle
4*: Antriebswelle
5: Welle
6: Zerkleinerungsmittel
7: Schneidscheibe
9: Leitschiene
10: Grundplatte
11: Rippe
12: Kanal
13: Wellenkupplung
14: Zahnrad
15: Zahnrad
16: Zahnradgetriebe
20: Leitungssystem
21: Einlassöffnung
22: Einlassventil
23: Auslassöffnung
24: Auslassventil
25: Verschlussdeckel
26: erstes Teilsystem
27: zweites Teilsystem
31: Gleitringdichtung
32: Gleitringdichtung
40: Steuerungseinheit
41: erster Sensor
42: Kontaktsensor
43: zweiter Sensor
44: Füllstandsensor
45: Warnsignal
46: Warnsignal
BM: Betrieb
S: Schmiermittel
WM: Wartungsbetrieb

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 6610156 U [0007]
US 3943717 [0007]
US 5803463 [0008]
US 2006/0213574 [0008]

Claims

Zerkleinerungsvorrichtung (1) umfassend mindestens eine drehende Antriebswelle (4), wobei innerhalb eines Prozessraums der Zerkleinerungsvorrichtung (1) mindestens ein Zerkleinerungselement (7) an der Antriebswelle (4) angeordnet ist, wobei die mindestens eine Antriebswelle (4) mit einem außerhalb des Prozessraumes angeordneten Antrieb gekoppelt ist, wobei die Antriebswelle (4) vermittels mindestens einer Gleitringdichtung (31) gegenüber einer Gehäusewand des Prozessraumes abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungsvorrichtung (1) ein Leitungssystem (20) zur Zuführung und Speicherung eines Schmiermittels (S) zu der mindestens einen Gleitringdichtung (31) umfasst, wobei das Leitungssystem (20) oberhalb der Gleitringdichtung (31) ausgebildet ist.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei das Leitungssystem (20) eine Einlassöffnung (21) und eine Auslassöffnung (23) umfasst, wobei die Einlassöffnung (21) und die Auslassöffnung (23) des Leitungssystems jeweils oberhalb der Gleitringdichtung (31) angeordnet sind.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei der Einlassöffnung (21) und der Auslassöffnung (23) des Leitungssystems jeweils Öffnungen in Außenwandflächen eines Gehäuses (3) der Zerkleinerungsvorrichtung (1) zugeordnet sind.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei die Öffnungen jeweils in gleicher Höhe am Gehäuse (3) angeordnet sind.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Einlassöffnung (21) und/oder wobei die Auslassöffnung (23) mittels geeigneter Verschlussmittel (25) verschließbar sind.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das Leitungssystem (20) über die Einlassöffnung (21) mit einem geeigneten Schmiermittel (S) befüllbar ist.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei dem Leitungssystem (20) mindestens ein Detektionsmittel (43) zugeordnet ist, das den Füllstand an Schmiermittel (S) im Leitungssystem (20) überwacht und/oder darstellt.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei dem Leitungssystem (20) mindestens ein Kontrollsystem und/oder Steuerungssystem (40) zur Überwachung des regelmäßigen Befüllens des Leitungssystems (20) mit Schmiermittel (S) zugeordnet ist.
Verfahren zum Schmieren einer Gleitringdichtung (31) einer Zerkleinerungsvorrichtung (1), die Zerkleinerungsvorrichtung (1) umfassend mindestens eine drehende Antriebswelle (4), wobei innerhalb eines Prozessraums der Zerkleinerungsvorrichtung (1) mindestens ein Zerkleinerungselement (7) an der Antriebswelle (4) angeordnet ist, wobei die mindestens eine Antriebswelle (4) mit einem außerhalb des Prozessraumes angeordneten Antrieb gekoppelt ist, wobei die Antriebswelle (4) vermittels mindestens einer Gleitringdichtung (31) gegenüber einer Gehäusewand des Prozessraumes abgedichtet ist, wobei die Zerkleinerungsvorrichtung (1) ein Leitungssystem (20) zur Zuführung und Speicherung eines Schmiermittels (S) zu der mindestens einen Gleitringdichtung (31) umfasst, wobei das Leitungssystem (20) oberhalb der Gleitringdichtung (31) ausgebildet ist, wobei in einem Wartungsbetrieb (WM) Schmiermittel (S) in das Leitungssystem (20) eingefüllt wird und wobei im laufenden Betrieb (BM) der Zerkleinerungsvorrichtung (1) bei einem Mangel an Schmiermittel (S) an der mindestens einen Gleitringdichtung (31) automatisch Schmiermittel (S) aus dem Leitungssystem (20) zu der Gleitringdichtung (31) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Zuführen von Schmiermittel (S) über eine Einlassöffnung (21) des Leitungssystems beendet wird, wenn Schmiermittel (S) durch eine Auslassöffnung (23) des Leitungssystems austritt.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Zuführen von Schmiermittel (S) regelmäßig nach einem vorgegebenen Zeitplan in definierten Wartungsintervallen durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das regelmäßige Zuführen von Schmiermittel (S) überwacht und/oder wobei bei Missachtung der vorgegebenen Wartungsintervalle ein Warnsignal (45) erzeugt und/oder wobei bei Missachtung der vorgegebenen Wartungsintervalle die Zerkleinerungsvorrichtung (1) automatisch abgeschaltet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei der Füllstand von Schmiermittel (S) im Leitungssystem (20) überwacht und/oder wobei bei Unterschreiten eines bestimmten Pegels ein Warnsignal (46) erzeugt wird.