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Antriebsvorrichtung für ein in einem Gefäß angeordnetes Arbeitsgerät
Gegenstand der Erfindung ist eine Antriebsvorrichtung für ein in einem Gefäß angeordnetes
rotierendes Arbeitsgerät mit einer durch eine Stopfbüchse ab gedichteten Wellendurchführung.
Antriebsvorrichtungen dieser Art werden insbesondere bei Rührwerken, Mischern und
ähnlichen Geräten verwendet.
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Bei solchen Antriebsvorrichtungen stellt sich die auf gabe, die Wellendurchführung
in das Gefäß so auszubilden, daß der außerhalb desselben liegende Teil der Antriebsvorrichtung
in einfacher Weise vom innerhalb des Gefäßes liegenden Arbeitsgerät getrennt werden
kann, sei es zur Nachbearbeitung oder zum Ersatz bestimmter Teile der Wellendurchführung
oder sei es zur Überholung der ganzen Antriebsvorrichtung. Gleichzeitig muß aber
verlangt werden, daß bei einwandfreier Abdichtung der Wellendurchführung die durch
die Dichtung, d. h. die Stopfbüchse, erzeugte Reibung möglichst klein sei. Bei einer
bekannten häufig verwendeten Konstruktion der Wellendurchführung wird das untere
Ende der Antriebswelle in der Stopfbüchse selbst gelagert, indem entweder die Brille
der Stopfbüchse oder in die Stopfbüchse eingelegte Ringe ein Gleitlager für diese
Welle bilden.
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Dieser Konstruktion haftet der grundsätzliche Mangel an, daß das Gleitlager
bezüglich der Stopfbüchse nicht genau zentriert werden kann, so daß die Packung
derselben einseitig belastet und deshalb nach kurzer Betriebsdauer undicht wird.
Überdies ist eine einwandfreie Schmierung dieses Gleitlagers mit großen Schwierigkeiten
verbunden, so daß die durch dasselbe absorbierte Reibungsleistung relativ groß ist.
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Besonders ungünstig ist diese Konstruktion j edoch dort, wo die Antriebswelle
nicht durch die Stopfbüchse bis ins Gefäßinnere geführt ist, sondern die Arbeitswelle
aus dem Gefäß herausragt. Muß nun diese letztere infolge Abnutzung nachbehandelt,
beispielsweise neu emailliert oder gar ersetzt werden, so ist es praktisch unmöglich,
die in die Stopfbüchse ragende Wellenpartie bezüglich der im Innern der Welle liegenden
Bohrung für die Kupplung mit der Antriebswelle befriedigend zu zentrieren. Im Betrieb
wird dabei die Stopfbüchse einseitig belastet, und gleichzeitig führt die Antriebswelle
eine kreisende Bewegung aus, da sie hinsichtlich des Gleitlagers nicht mehr konzentrisch
angeordnet ist.
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Es ist auch schon eineAntriebsvorrichtung bekanntgeworden, bei welcher
die Arbeitswelle außerhalb des Behälters in zwei in einem Ständer angeordneten Kugellagern
gelagert ist, wobei eine auf dem aus dem Behälter herausragenden Teil der Arbeitswelle
angeordnete Antriebs- bzw. Getriebewelle mit derArbeitswelle durch eine Kupplung
in Wirkungsverbindung steht. Am Durchtritt der Arbeitswelle durch den Behälterdeckel
ist eine Stopfbüchse vorgesehen. Diese
bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß
infolge der direkten Lagerung der Arbeitswelle außerhalb des Behälters der aus dem
Behälter herausragende Wellenteil relativ lang sein muß. Es ist deshalb notwendig,
bei Arbeiten an der Stopfbüchse, z. B. beim Auswechseln von Stopfbüchsendichtungen,
die Arbeitswelle aus dem Ständer dadurch herauszuziehen, daß der Ständer selbst
vom Behälter abmontiert wird. Insbesondere aber ist die Auswechslung des Rührwerkzeuges
selbst schwierig, da dessen Arbeitswelle aus den zugehörigen Lagern gelöst und hin,
auf nach Demontage des Deckels entfernt werden muß.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, einerseits die Lösung der
Arbeitswelle mit dem Rührwerkzeug von der Antriebswelle zu vereinfachen und andererseits
die Lagerung der Arbeitswelle nur über die Antriebswelle zu führen. Zu diesem Zweck
ist die Antriebswelle aus zwei Teilen gebildet, die durch eine Kupplung starr verbunden
sind, wobei der untere Teil der Antriebswelle durchbohrt und mittels einer die Bohrung
durchdringenden Schraube mit der Arbeitswelle des Arbeitsgerätes gekuppelt ist.
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Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung zeichnet sich nun dadurch
aus, daß der untere Teil der zweiteiligen Antriebswelle mit dem oberen Teil mittels
einer Schalenkupplung gekuppelt ist, so daß beide
Wellenteile eine
starre Welle bilden, die in zwei in Abstand zueinander angeordneten Wälzlagern außerhalb
einer Stopfbüchse gelagert ist, wobei das über der Stopfbüchse angeordnete Wälzlager
auf der Antriebswelle axial verschieRar und in einem am Ständer befestigten Lagerflansch
gelagert ist.
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Durch diese Ausbildung ist es möglich, die beiden Wälzlager für die
Antriebswelle in einem beträchtlichen Abstand voneinander halten, ohne daß dabei
die Bauhöhe des Ständers allzu groß wird. Durch Lösen des Lagerflansches vom Ständer
und Verschieben desselben zusamnieü -init dem Wälzlager und dem Lagerdeckel nach
aufwärts kann die Stopfbüchse selbst ohne weiteres zugänglich gemacht werden. Daneben
ist es auch mögllcE, =die Arbeitswelle auf sehr einfache Weise von der Antriebswelle
mittels der Kupplungsschraube zu lösen.
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In der Zeichnung ist- eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Antriebsvorrichtung für ein Rührwerk tellweise im Schnitt und teilweise in Ansicht
dargestellt.
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Das Rührwerk besitzt ein Gefäß 1, von welchem in der Zeichnung nur
das obere Ende dargestellt ist.
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Mit 2 ist ein Ständer bezeichnet, welcher auf dem Gefäß 1 abgestützt
und mit diesem verschraubt ist und der an seinem oberen Ende das Reduktionsgetrieb
3 und den Antriebsmotor 4 trägt. Aus dem Reduktionsgetriebe 3 erstreckt sich das
Ende der Getriebewelle 5 nach unten in den Ständer 2, wobei dieses Wellenende durch-eine
Schalenkupplung 6 mit dem oberen Ende der Antriebswelle 7 verbunden ist.
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Die Schalenkupplung 6 weist in deren Mittelteil eine ausgefräste Öffnung
8 auf, durch welche der Kopf einer in der hohen Antriebswelle 7 angeordneten und
sich durch diese erstreckenden Kupplungsschraube 9 zugänglich ist. Die einen Teil
der Antriebswelle bildende Getriebewelle 5 ist im Reduktionsgetriebe 3 durch ein
nicht dargestelltes Wälzlager geführt. Ein im Ständer 2 angeordnetear und lösbar
mit diesem verbundener Lagerflansch 10 nimmt das zweite Wälzlager 11 auf, das die
Antriebswelle 7 führt und zweckmäßig als Spannhülsenlager ausgebildet ist In die
für die Wellendurchführung bestimmte Öffnung 12 des Gefäßes 1 ist eine Stopfbüchse
13 eingesetzt, wobei zwischen dem Flansch der Stopfbüchse und dem Gefäß eine Dichtung
14 angeordnet ist. Der Ring 15 der Stopfbüchse 13 wird mittels der Schraubenfeder
16, welche sich an einer Mutter 17 abstützt, gegen die Packung 19 der Stopfbüchse
13 gepreßt, wobei der auf die Packung ausgeübte Druck mit Hilfe der Spannmutter
17 leicht eingestellt werden kann. Die Packung 19 umgibt eine auf die Antriebswelle
7 aufgeschobene Hülse 20, welche mit dieser Welle durch eine Feder 21 drehstarr
verbunden ist. Die Hülse 20 ist auf der Welle längsverschiebbar angeordnet und wird
auf derselben mittels einer zwischen zwei Sprengringen 22 geführten Spannmutter
23 eingestellt. Auf dem durch die Stopfbüchse in das Gefäßinnere ragenden Ende der
Welle 7 ist die Arbeitswelle 24 zentriert, welche das nicht dargestellte Arbeitsgerät
trägt. Die Arbeitswelle 24 ist durch eine Feder 25 drehstarr mit der Welle 7 verbunden
und wird mit Hilfe der Kupplungsschraube 9 in axialer Richtung gesichert, indem
diese das obere Ende der Arbeitswelle 24 gegen eine am unteren Ende der Hülse 20
angeordnete Dichtung 26 preßt.
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Bei der Montage der - Antriebsvorrichtung wird nach der Verbiindung
der Welle 7 mit der Welle 5 mittels der Schalenkupplung 6 das Reduktionsgetriebe
3 mit dem Antriebsmotor 4 auf den Ständer 2
aufgesetzt, wobei die Welle 7 mit dem
Wälzlager 11 und dem Lagerdeckel 10a in den schon vorher in den Ständer 2 eingesetzten
Lagerflansch 10 eingeschoben wird. Nach dem Einschieben des Wälzlagers 11 wird die
Spannmutter23 über das unterefreieEnde derWelle7 aufgeschoben und durch Sprengringe
22 gesichert, alsdann wird die Feder 21 in die Antriebswelle 7 eingelegt und die
Hülse 20 über die Antriebswelle 7 geschoben, bis ihr Gewinde mit dem Gewinde der
Spannmutter im Eingriff steht. Darauf wird der Ständer auf das Gefäß 1 aufgesetzt,
wobei das mit der Hülse 20 versehene Ende der Welle 7 in die zuvor in die Öffnung
12 des Gefäßes eingesetzte Stopfbüchse eingeschoben wird. Die Befestigungslöcher
im Stopfbüchsenflansch weisen bezüglich dem Durchmesser der zur Befestigung der
Stopfbüchse dienenden Gewindebolzen so viel Spiel auf, daß die Stopfbüchse bzw.
die Packung 19 nach dem Belasten derselben mittels des Stopfbüchsenringes 15 in
hinsichtlich der Hülse 20 zentrierter Lage befestigt werden kann. Die Kupplungsschraube9
wird hierauf in die Arbeitswelle 24 eingeschraubt, bis die Stirnfläche derselben
am Grund des Führungssitzes 24 a der Welle 24 anliegt. Hierauf wird die Hülse 20
durch entsprechende Drehung der Spannmutter 23 gegen die auf der Stirnfläche der
Welle 24 liegende Dichtung 26 verspannt. Dadurch wird erreicht, daß an der Stoßstelle
zwischen Hülse 20 und Welle 24 eine dichte Verbindung entsteht, so daß die Welle
7, welche üblicherweise nicht emailliert ist, durch das im Kessel 1 enthaltene Medium
nicht angegriffen werden kann. Welle 24, Stopfbüchse 13 und Hülse 20 weisen hingegen
einen Emailüberzug auf.
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Durch die lösbare Anordnung des Lagerflansches 10 am Ständer 2 und
die Verschiebbarkeit zusammen mit dem Wälzlager 11 auf der Welle 7 in Richtung zur
Schalenkupplung 6 hin kann die Packung der Stopfbüchse 13 ohne Schwierigkeit erneuert
werden. Dabei ermöglicht diese Anordnung, den Abstand zwischen den beiden Wälzlagern
relativ groß zu halten. Die Schalenkupplung 6 überträgt nicht nur das Drehmoment
der Getriebewelle 5 auf die Antriebswelle 7, sondern auch die vom Arbeitsgerät her
wirkenden Kräfte. Der Durchmesser der Hülse 20 wird vorzugsweise nicht kleiner gewählt
als der Durchmesser der Arbeitswelle 24, damit der Rührwerkantrieb ohne Demontage
des Gehäusedeckels angehoben werden kann, z. B. um durch ein nicht dargestelltes
Schauloch den Zustand der emaillierten Arbeitswelle und des Arbeitsgerätes prüfen
zu können.
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Die beschriebene Antriebsvorrichtung ermöglicht bei reibungsarmer
Lagerung der Antriebswelle eine einwandfreie Dichtung, so daß der Aufwand für Wartung
und Kontrolle entsprechend gering gehalten werden kann. Infolge der relativ einfachen
Konstruktion lassen sich jedoch eventuell notwendige Demontagearbeiten sehr leicht
ausführen, und die verschiedenen Teile lassen sich bei der Montage auch immer wieder
einwandfrei zentrieren.