DE1166569B

DE1166569B - Wellendichtung, insbesondere fuer Mischmaschinen

Info

Publication number: DE1166569B
Application number: DES68965A
Authority: DE
Inventors: Herbert Kaiser
Original assignee: Francis Shaw and Co Manchester Ltd
Current assignee: Francis Shaw and Co Manchester Ltd
Priority date: 1959-06-17
Filing date: 1960-06-15
Publication date: 1964-03-26

Description

Wellendichtung, insbesondere für Mischmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtung für den Durchtritt rotierender Wellen durch das Gehäuse von Maschinen, beispielsweise Mischmaschinen, in denen ein Stoff verarbeitet wird, der verhärten oder verkrusten kann, beispielsweise Gummi oder Kunststoff.
Es sind bereits bei solchen Maschinen Dichtungen bekanntgeworden, die aus einer auf der sich drehenden Welle befestigten und mit dieser umlaufenden Dichtungsbuchse und aus einer diese umgebenden, an der Gehäusewand befestigten, feststehenden Buchse bestehen. Bei diesen bekannten Ausführungsformen ist in der Oberfläche der mit den Wellen umlaufenden Buchse eine schraubenförmige Nut angeordnet, die durch die feststehende Buchse oder durch das Gehäuse hindurch mit Schmierfett gespeist wird.
Bekanntlich ist es bei solchen Maschinen, in denen Gummi oder Kunststoff verarbeitet werden, nicht möglich, eine vollkommene Abdichtung der das Gehäuse durchdringenden Wellen zu erreichen, sondern es müssen bestimmte Leckverhiste zugelassen werden. Bei diesen Maschinen ist es also nicht zu vermeiden, daß während des Betriebes Teile des zu verarbeitenden Gummis oder Kunststoffs in die Dichtung eintreten. Hierin liegt ein entscheidender Nachteil insofern, als die verarbeiteten Stoffe zum Verhärten oder Verkrusten neigen und somit während der Betriebszeit sich in der Dichtung verfestigen und zu einem Verklemmen der Welle führen können. Dieser Nachteil ist in besonderem Maße gegeben bei Maschinen, die unvulkanisierte Gummibestandteile behandeln oder verarbeiten. Wenn hier während der Verarbeitung Wänne auftritt, wird sich das an der Dichtungsbuchse eintretende Material vulkanisieren und so verfestigen, daß zwangläufig nach verhältnismäßig kurzer Betriebszeit eine Blockierung der Welle und damit eine Betriebsstörung der Maschine eintritt.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diesen Nachteil zu vermeiden, und es liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich dies erreichen läßt, wenn das in die Dichtung eintretende Material einer Zerkleinerung oder Vermahlung unterzogen wird. Erfindungsgemäß wird diese Zerkleinerung dadurch erreicht, daß an dem nach innen gewandten Ende der Dichtungsbuchse ein Kranz von Zähnen vorgesehen ist, die dazu besümmt sind, mit in geringem Abstand von innen angeordneten entsprechenden Zähnen an dem Gehäuse oder der feststehenden Buchse bzw. einem Teil derselben so zusammenzuwirken, daß im Betrieb der Maschine zwischen den Zähnen hindurchtretendes Material gemahlen und damit zerkleinert wird. Eine weitere Ausbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß die Dichtungsbuchse aus einzelnen Segmenten zusammengesetzt ist, die um die Welle herum angeordnet und in ihrer Lage zueinander durch Schrauben miteinander verbunden sind, die in einen Flansch auf der Außenseite der Dichtung eingreifen.
Weiterhin ist von wesentlicher Bedeutung, daß die schraubenförmige Nut einen halbkreisförmigen Nutgrund-Querschnitt besitzt und zwischen den einzelnen Schraubengängen der Nut Teile der ursprünglichen Zylinderflächen stehengeblieben sind, und daß die Nut in eine Nut einmündet, die als Hinterschneidung an der übergangsstelle zwischen der zylindrischen Fläche der Dichtungsbuchse und dem senkrechten Flansch am äußeren Ende derselben ausgebildet ist.
Die der Vermahlung dienenden Zähne sind erfindungsgemäß auf einer kegelstumpfförmigen Fläche an dem inneren Ende der Dichtungsbuchse und auf einer gegenüberliegenden kegelstumpfförmigen Fläche der feststehenden Buchse angeordnet. In weiterer Ausbildung des Erfindungsgegenstandes sind die Zähne sägeförmig ausgebildet, wobei jeweils die steileren Zahnflanken der an der feststehenden Buchse befindlichen Zähne und die steileren Flanken der an der umlaufenden Dichtungsbuchse befestigten Zähne während der Drehung der Welle aufeinander zulaufen.
Schließlich kann der Erfindungsgegenstand noch dadurch weitergebildet werden, daß in der feststehenden Buchse eine Bohrung angeordnet ist, die zu dem Spalt zwischen den einander gegenüberliegenden Sägezahnreihen führt, und durch die Öl oder ein sonstiges Schmiermittel unter Durck zwischen die Zahnreihen gebracht werden kann.
Das aus der Maschine in die Dichtung eintretende Material gelangt zwischen die auf den schrägen Stimflächen der rotierenden und der feststehenden Buchse angeordneten Zähne und wird hier fein vermahlen. Das vermahlene Material gelangt in die auf der Oberfläche der sich drehenden Buchse angeordnete schraubenförmige Nut und wird zum Ende der Buchse und über den senkrechten Austrittspalt aus der Dichtung herausgefördert. Dadurch soll ein Zusetzen der Dichtung durch sich verkrustendes Material vermieden werden.
Die schraubenförmige Nut kann in beliebiger Richtung zur Drehrichtung der Welle verlaufen. Wenn eine schnelle Förderung des zermahlenen Materials aus der Dichtung erfolgen soll, ist es vorteilhaft, bei einer im Uhrzeigersinn umlaufenden Welle die schraubenförmige Nut nach Art eines Rechtsgewindes aufzubringen. Die schraubenförmige Nut kann natürlich auch nach Art eines Linksgewindes aufgebracht werden, wodurch eine wesentlich langsamere Förderung aus der Dichtung erfolgt.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Dichtung besteht noch darin, daß sie ohne Schwierigkeiten mit den bekannten Dichtungen ausgetauscht werden kann, so daß eine Umrüstung der Maschine auf die erfindungsgemäße Dichtung keinerlei Schwierigkeiten bereitet.
In den Zeichnungen ist die erfindungsgemäße Anordnung aufgezeigt.
F i g. 1 ist ein axialer Schnitt längs der Linie 1-1 der F i g. 2 einer erfindungsgemäßen Dichtungs-Anordnung; F i g. 2 stellt eine Ansicht der Richtung der Pfeiles HderFig. 1 dar.
In den Zeichnungen stellt das Bezugszeichen 1 einen Teil des Endes einer Maschine, beispielsweise eines Innenmischers für Kautschuk oder Kunststoffe, und das Bezugszeichen 2 die Welle einer der Rotoren der Maschine dar. In dem Bauteil 1 ist eine feststehende Buchse 3 angeordnet, die an dem inneren Ende die Welle 2 eng umgibt, wobei jedoch deren äußeres Teil einen größeren Innendurchmesser aufweist, um eine umlaufende Buchse 4 aufzunehmen. Die Buchse 4 besteht aus zwei Hälften, die miteinander durch Schrauben 5 an deren Endflansch verbunden sind. Die Buchse 4 ist an der Welle 2 mittels einer Kopfschraube 6 befestigt. Die zylinderförmige Oberfläche der umlaufenden Buchse 4, die durch die feststehende Buchse 3 umgeben ist, weist eine schraubenförmige Nut oder Schraubengewinde 7 auf, und das innere Ende der Buchse 4 ist kegelstumpfförmig ausgeführt und neigt sich nach innen in Richtung auf die Welle 2 und ist mit Zähnen oder Riffelverzahnung 8 versehen. Die feststehende Buchse 3 weist an ihrem inneren Teil ein kegelstumpfförmiges Ein- 6 satzstück 9 auf, das mit Zähnen oder Riffelverzahnung 10 ausgebildet ist, die den Zähnen 8 gegenüberstehen und sich im Abstand zu diesen befinden. Das Einsatzstück 9 ist mittels Schrauben 11 befestigt. Die Zähne 8 und 10 weisen die Form von Sägezähnen auf. 6 Bei den Zähnen 8, die sich mit der Welle 2 drehen, stellen die stärker geneigten Zahnflächen die Führungsflächen in der Drehrichtung dar; bei den Zähnen 10 der feststehenden Buchse 3 liegen die stärker geneigten Flächen den stärker geneigten Flächen der Zähne 8 gegenüber.
An der Verbindungsstelle an jeder Seite der Welle 2 zwischen den zwei Hälften der Buchse 4 sind die Zähne 8 unterbrochen und die zwei Hälften geschlitzt, um ein Verschlußstück 12 aufzunehmen, das durch eine Schraube 13 befestigt wird, um so die zwei Hälften zusammenzuhalten. Die Buchse 3 weist eine Bohrung 14 auf, die sich in deren innere Wand gegenüber dem Spalt zwischen den Zähnen 8, 10 öffnet und eine Öffnung 15 in der Außenseite des Flanches an dem äußeren Ende der Buchse 3 besitzt. Diese Öffnung kann mit einer öl oder Schmierfett liefernden Pumpe verbunden sein, um so die Hohlräume in der Buchse zu füllen und ein Herausblasen von Staub unter Druck innerhalb der Maschine zu verhindern. Die Bohrung 14 und deren Öffnung 15 sind in der F i g. 1 nicht in ihrer tatsächlichen winkelförmigen Lage gezeigt.
Die schraubenförmige Nut 7 weist annähernd halbkreisförmigen Querschnitt auf, wobei zwischen den Windungen vorspringende Teile angeordnet sind. An dem äußeren Ende verläuft diese Nut in eine untergeschnittene Nut 16 in dem Winkel zwischen der zylinderförmigen Oberfläche der Buchse 4 und deren Endflansch. Es liegt ein enger Spalt 17 zwischen diesem Endflansch und dem Endflansch der Buchse 3, durch den durch die Dichtungsanordnung hindurchtretendes Material austritt. Um das Ende der Dichtungsanordnung kann ein Kasten oder eine Kappe angepaßt sein, um so das austretende Material zu sammeln.

Claims

Patentansprüche: 1. Dichtung für den Durchtritt rotierender Wellen durch das Gehäuse von Maschinen, z. B. Mischmaschinen, in denen ein Stoff verarbeitet wird, der verhärten oder verkrusten kann, z. B. Gummi oder Kunststoff, die eine auf der Welle sitzende und mit dieser umlaufenden Dichtungsbuchse aufweist, in deren Oberfläche eine schraubenförrnige Nut vorgesehen ist, und die mit einer sie umgebenden, an der Gehäusewand befestigten, feststehenden Buchse oder der Gehäusewand selbst zusammenwirkt, d a d u r c h gekennzeichnet, daß an dem nach innen gewandten Ende der Dichtungsbuchse (4) ein Kranz von Zähnen(8) vorgesehen ist, die dazu bestimmt sind, mit in geringem Abstand von ihnen angeordneten entsprechenden Zähnen(10) an dem Gehäuse oder der feststehenden Buchse (3) bzw. einem Teil (9) derselben so zusammenzuwirken, daß im Betriebe der Maschine zwischen den Zähnen (8, 10) hindurchtretendes Material gemahlen und damit zerkleinert wird.
2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsbuchse (4) aus einzelnen Segmenten zusammengesetzt ist, die um die Welle (2) herum angeordnet und in ihrer Lage zueinander durch Schrauben (5) miteinander verbunden sind, die in einem Flansch auf der Außenseite der Dichtung eingreifen. 3. Dichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenförmige Nut (7) einen halbkreisförinigen Nutgrund-Querschnitt besitzt und zwischen den einzelnen Schraubengängen der Nut Teile der ursprünglichen Zylinderflächen stehengeblieben sind und daß die Nut in eine Nut einmündet, die als Hinterschneidung an der Übergangsstelle zwischen der zylindrischen Fläche der Dichtungsbuchse (4) und dem senkrechten Flansch am äußeren Ende derselben ausgebildet ist. 4. Dichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch cyekennzeichnet, daß die Zähne (8, 10) auf einer kegelstumpfförmigen Fläche an dem inneren Ende der Dichtungsbuchse (4) und auf einer ,gegenüberliegenden kegelstumpfförmigen Fläche der feststehenden Buchse (3) angeordnet sind. 5. Dichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, 01 daß die Zähne (8, 10) sägezahn förmig ausgebildet sind, wobei jeweils die steileren Zahnflanken der an der feststehenden Buchse (3) befindlichen Zähne (10) und die steileren Flanken der an der umlaufenden Dichtungsbuchse (4) befestigten Zähne (8) während der Drehung der Welle (2) aufeinander zulaufen. 6. Dichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der feststehenden Buchse (3) eine Bohrung angeordnet ist, die zu dem Spalt zwischen den aneinander gegenüberliegenden Sägezahnreihen führt und durch die öl oder ein sonstiges Schmiermittel unter Druck zwischen die Zahnreihen gebracht werden kann. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 912 883, 491366, 725 066; schweizerische Patentschrift Nr. 253 781.