DE2000326A1

DE2000326A1 - Staubfaenger fuer einen Banbury-Mischer

Info

Publication number: DE2000326A1
Application number: DE19702000326
Authority: DE
Inventors: Macleod Douglas W
Original assignee: USM Corp
Current assignee: USM Corp
Priority date: 1969-01-09
Filing date: 1970-01-05
Publication date: 1970-09-03
Also published as: SE368523B; FR2028001A1; US3570820A; DE2000326B2; DE2000326C3; GB1288503A; BR7015892D0; ES375162A1

Description

Dr. Ing. E. BERKENFELD ■ Dipl.-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln

Anlage Aktenzeichen

zur Eingabe vom 30. ΏβΖΘΙΐΛίθΓ 1969 VA Name d. Anm. USM CORPORATION,

140 Federal Street, BOSTON, MSS., USAo

Staubfänger für einen Banbury-Mischer

Die Erfindung betrifft einen Staubfänger für einen Banbury-Mi scher.

In dem hier verwendeten Sinne ist unter einem Banbury-Mischer ein Mischer zu verstehen, welcher ein Gehäuse aufweist, das im Inneren eine vollständig umschlossene Mischkammer begrenzt, in welcher ein oder mehrere Rotoren arbeiten. Die Enden dieser Rotoren bilden Wellen, welche durch im Gehäuse ausgebildete Öffnungen hindurchgehen, so daß die gegenüberliegenden Wellen jedes Rotors außerhalb gelagert werden können. Die zu mischenden Materialien können einen oder mehrere Bestandteile aufweisen, welche in der Mischkammer Staub erzeugen, wie zum Beispiel wenn Ruß- mit Gummi gemischt werden soll. Für zwei Rotoren müssen im Mischergehäuse vier Öffnungen vorhanden sein, wobei jede Öffnung rund um die durch dieselbe hindurchgehende Welle einen ringförmigen Raum begrenzt. Es ist unerwünscht, daß Staub durch diese Öffnungen austritt.

Es ist bekannt, daß jede ringförmige Öffnung durch einen Staubfänger abgedichtet wird. Es ist dies eine Einheit, die aus einer die Rotorwelle umgebenden, ringförmigen, druckbetätigten Stopfbuchse besteht, aus einem Stopfbuchsenring, der den Abdichtungsdruck zur Einwirkung bringt, indem derselbe gegen die Stopfbuchse anliegt, aus einem Staubfängerjoch, das Jochzapfen aufweist, welche auf den Stopfbuchsenring drücken, und aus einem Stehbolzen, auf dem das Joch gelagert ist. Das Joch ist

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mit einem Ende versehen, welches über den Stehbolzen vorsteht, um die Kraft aufzunehmen, die das Joch auf dem Stehbolzen verschwenkt, so daß die Jochzapfen Druck auf den Stopfbuchsenring zur Einwirkung bringen. Eine mechanische Feder, gewöhnlich eine spiralförmige Druckfeder, bringt die Kraft auf das Ende des ü'oches zur Einwirkung, v/enn die Feder gespannt ist.

In der beschriebenen Einheit wird die Feder gewöhnlich durch eine Schraube auf dem Ende des Joches gespannt, indem dieselbe die spiralförmige Druckfeder in der erforderlichen Weise mehr oder weniger zusammendrückt, um den wichtigen Abdichtungsdruck über den Stopfbuchsenring auf die die Rotorwelle umgebende druckbetätigte Stopfbuchse zur Einwirkung zu bringen.

Ein Nachteil besteht darin, daß bei zwei Rotoren Veränderungen des Abdichtungsdrucks eine Einzeleinstellung der vier die Federn einstellenden Schrauben der vie:. Staubfänger erforderlich machen. Die vier Schrauben müssen einzeln eingestellt werden, um den richtigen Abdichtungsdruck zu erzielen, und sie müssen alle gelockert und wieder angezogen werden, sobald dies erforderlich ist, um den Abdichtungsdruck vollständig aufzuheben, damit die Abdichtungsflächen der Staubfänger gespült oder gereinigt werden, indem während einer kurzen Zeit eine Strömung über die Abdichtungsflachen ermöglicht wird. Ein anderer Wachteil besteht darin, daß die Mischrotoren und demnach die Rotorwellen während des Mischvorganges ein bestimmtes Maß von Axialbewegung ausführen. Diese Bewegung erhöht und vermindert abwechselnd die Spannung der Staubfängerfedern, welche den Abdichtungsdruck zur Einwirkung bringen, was konstante Veränderungen des Abdichtungsdrucks bewirkt, die unerwünscht sind.

Gegenstand der Erfindung ist daher eine Staubfängereinheit, für einen Banbury-Mischer, welcher wenigstens eine Rotorwellenöffnung und eine durch dieselbe hindurchgehende Rotorwelle aufweist, bestehend aus einer die Welle umgebenden, ringförmigen, druckbetätigten Stopfbuchse, aus einem Stopfbuchsenring, der

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den AMichtungsdruck auf die Stopfbuchse zur Einwirkung bringt, aus einem Staubfängerjoch, das Jochzapfen aufweist, die mit demselben verbunden sind, um den Druck von dem Joch auf den Ring und dann auf die Stopfbuchse zur Einwirkung zu bringen, und aus einem Stehbolzen, auf welchem das Joch gelagert ist, wobei das Joch ein Ende aufweist, das über den Stehbolzen vorsteht, um die Kraft zum Verschwenken des Joches aufzunehmen und dadurch zu bewirken, daß die Jochzapfen den Druck auf den Ring zur Einwirkung bringen, während eine mechanische Feder die Kraft auf das vorstehende Ende des Joches zur Einwirkung bringt, wenn die Feder gespannt ist. Die Staubfängereinheit ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Übe-ertragung eines regelbaren hydraulischen Drucks auf das vorstehende Ende des Joches, um dadurch die von der Feder zur Einwirkung gebrachte Kraft und den Abdichtungsdruck zu regeln.

Die Erfindung sieht daher eine Einrichtung zur Übertragung der Kraft der Feder jedes Staubfängers durch regelbaren hydraulischen Druck vor, so daß durch Regelung dieses Drucks die Spannung der Feder und daher die von derselben ausgeübte Kraft geregelt wird. Eine solche Einrichtung kann aus relativ hin- und herbeweglichen Elementen in Form von Zylinder und Kolben bestehen, wobei das eine Element mit dem vorstehenden Ende des Joches und das andere Element mit der Feder verbunden ist. Eine gemeinsame Quelle hydraulischen Drucks kann mit allen vier Zylindern durch Rohrleitungen verbunden sein, denen ein regelbarer hydraulischer Druck zugeführt wird, um vorzugsweise einen konstanten Druck irgendeines gewünschten Wertes aufrechtzuerhalten.

Bei der beschriebenen Anordnung können alle vier Staubfänger durch hydraulischen Druck mit einem konstanten wert geregelt werden, so daß auf alle vier Staubfänger eine konstante Abdicatungskraft zur Einwirkung kommt. Der Druck kann so geregelt word«], daß alle vier Staubfänger gleichzeitig eingestellt worden. Durch Verringerung oder Beseitigung des Drucks kann der

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Abdichtungsdruck aller vier Staubfänger für die Spülung gleichzeitig aufgehoben werden. Indem den vier Staubfängern Druckflüssigkeit unter dem gleichen konstanten Druck zugeführt wird, ist die Spannung der vier Staubfängerfedern konstant ohne Rücksicht auf die axiale Bewegung des Rotors.

Nachstehend wird eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in welcher zeigt:

Fig. 1 im Aufriß einen Banbury-Mischer,

Fig. 2 eine Endansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Staubfängers des Mischers,

Fig. 3 eine Seitenansicht, teilweise im Längsschnitt nach der Linie 3 - 3 in Fig. 2,

Fig. 4 schematisch die Regelung des hydraulischen Drucks, der den vier Staubfängern zugeführt wird, um alle vier Rotorwellen des Mischers gemäß Fig. 1 abzudichten.

Fig. 1 zeigt den Banbury-Mischer 1, der durch ein Getriebe 2 von einem Motor 3 über ein Untersetzungsgetriebe 4 angetrieben wird. Da diese Figur im Aufriß dargestellt ist, sind nur zwei Staubfänger 5 sichtbar. Selbstverständlich müssen aber noch zwei weitere Staubfänger für die Rotorwelle vorgesehen sein, die nicht sichtbar ist.

Die Figuren 2 und 3 zeigen die Einzelheiten der neuen Staubfängereinheit, die gemäß der Erfindung ausgebildet ist und nachstehend beschrieben wird.

Die Endwand 1a des Mischergehäuses ist mit einer Öffnung für die Rotorwelle versehen, welche durch eine Endplatte 7 des Rotors teilweise verschlossen wird. Die Rotorwelle 6 geht durch

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diese öffnung hindurch. Innerhalb der Endwand 1a weist der Rotor einen radialen Flansch 9 auf, gegen welchen eine Auflage 10 des Stopfbuchsenringes durch den Stopfbuchsenring 11 angedrückt wird. Auf den Stopfbuchsenring 11 wird Druck durch das Staubfängerjoch 12 ausgeübt, das Jochzapfen 13 aufweist, welche gegen die Außenseite des Stopfbuchsenringes 11 anliegen. Das Joch 12 ist auf einem Stehbolzen 14 gelagert und weist ein Ende 15
auf, das über den Stehbolzen 14 vorsteht, um die nach außen gerichtete Kraft aufzunehmen, welche das Joch verschwenkt, damit die Jochzapfen 13 Druck auf den Stopfbuchsenring 11 ausüben.
Diese nach außen gerichtete Kraft wird durch eine spiralförmige Druckfeder 16 zur Wirkung gebracht. Es ist bekannt, das Ende
der Spiralfeder 16 und das Ende 15 des Joches durch eine Stellschraube zu verbinden.

Der Knopf 17 der Stange 18, welche von der spiralförmigen Druckfeder 16 umgeben ist, steht zum Beispiel mit einer Stellschraube in Eingriff, die in das Ende 15 des Joches 12 eingeschraubt ist. Indem diese Schraube hinein- oder herausgeschraubt wird,
kann die Zusammendrückung der Feder 16 und demnach die Spannung in dieser Feder eingestellt werden.

Im vorliegenden Fall ist Jedoch die oben beschriebene Stellschraube durch die Kolbenstange 19 eines Kolbens 20 ersetzt,
der sich in einem hydraulischen Zylinder 21 hin und her bewegt, dessen vorderes Ende in eine Bohrung im Ende 15 des Joches eingeschraubt ist. \'Ienn im hinteren Ende des Zylinders 21 kein hydraulischer Druck vorhanden ist, das heißt auf der linken Seite des Kolbens 20, wie Fig. 3 darstellt, ist die Feder 16 spannungslon und es wird durch die Jochzapfen 13 wenig oder kein
Abdichtungsdruck auf den Stopfbuchsenring 11 ausgeübt. Bei Einführung hydraulischen Drucks in das linke oder hintere Ende des Zylinders 21, zum Beispiel durch eine Leitung 22, wird die Feder 16 zusammengedrückt, so daß dieselbe gespannt wird mit dem Ergebnis, daß das Ende 15 des Joches 12 nach außen gedrückt und Abdichtungsdruck auf den Stopfbuchsenring 11 ausgeübt wird. Der

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zur Einwirkung kommende Druck ist von dem verwendeten hydraulischen Druck abhängig.

Gemäß der schematischen Fig. 4 sind die vier Zylinder 21 der gewöhnlich notv/endigen vier Staubfängereinheiten durch Rohrleitungen 22 mit einer gemeinsamen Rohrleitung 22a verbunden, der hydraulische*Druck durch eine Zuführungsrohrleitung 23 über ein Druckregelventil 24 zugeführt wird. Dieses Ventil soll in der Rohrleitung 22a einen konstanten Druck von irgendeiner gewünschten Höhe aufrecht erhalten können. Der Druck kann an einem Manometer 25 abgelesen werden. Das System soll hydraulisch ausgebildet sein, um die Zusammendrückbarkeit der Luft zu vermeiden.

Die Steuerung des Ventils 24 zur Verringerung des Drucks auf einen angemessenen niedrigen V/ert ermöglicht die vorstehend beschriebene Spülung, welche für alle vier Staubfänger gleichzeitig ausgeführt werden kann. Durch Verwendung eines angemessenen Drucks kann der Abdichtungsdruck für alle vier Staubfänger gleichzeitig eingestellt werden und diese Einstellung wird für alle Staubfänger in dem gleichen Maße erfolgen, da alle vier hydraulischen Zylinder 21 miteinander verbunden sind. Wenn ein Spiel in Längsrichtung oder eine Axialbewegung der Rotoren und ihrer Wellen vorhanden ist, verändert sich der Abdichtungsdruck nicht, wenn allen Zylindern 21 der Staubfänger der gleiche konstante hydraulische Druck zugeführt wird.

Auch die Feder 16 kann bei dem Vorgang eine Rolle spielen. Das Ende 15 des Joches ist mit einem Querzapfen 15a versehen, der durch eine in der Längsrichtung verlängerte öffnung hindurchgeht, die in der Kolbenstange 19 ausgebildet ist. Wenn der Zapfen (wie dargestellt) mit dem inneren Ende dieser Öffnung in Eingriff steht, übt die Feder ständig eine gewisse Abdichtungskraft auf den Stopfbuchsenring aus. Es kann dies eine kleine Kraft sein, die die Spülung ermöglicht, welche aber ausreicht, um die Teile vorzubelasten und zusammenzuhalten. In jedem Fall kann die Feder einen Stoß auffangen, wenn der Druck des Druck-

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mediums aus einem Zustand niedrigen Drucks oder aus einem drucläosen Zustand zu rasch erhöht wird.

Selbstverständlich können auch andere Mittel verwendet werden, um die Feder 16 durch regelbaren hydraulischen Druck auf das Ende 15 des Joches jedes Staubfängers zusammenzudrücken. Die dargestellte Kolben- und Zylindereinheit ist im Handel leicht erhältlich und daher von Vorteil. Jede verwendete Einrichtung soll jedoch eine relative hin- und hergehende Bewegung der Elemente ermöglichen, um bei Abnahme des hydraulischen Drucks die Spannung der Feder 16 genügend zu vermindern, wenn die beschriebene Spülung gewünscht wird.

Die Feder 1b jeder Staubfängereinheit kann eine Feder sehr niedrigen Drucks sein. Die Feder kann gerade genügend Druck ausüben, um zu verhindern, daß die Teile des Staubfängers außer Eingriff miteinander kommen, wenn kein hydraulischer Druck vorhanden ist. Wenn dann der hydraulische Druck zunimmt, wird die Feder leicht zusammengedrückt und der ganze Abdichtungsdruck wird durch den hydraulischen Druck erzielt, wenn derselbe geregelt wird, um den richtigen Abdichtungsdruck zu erhalten. Wenn sich der Rotor in axialer Richtung bewegt, kann sich die Druckflüssigkeit von der Einheit am einen Ende durch die Rohrleitung zu der Einheit am anderen Ende dieses Rotors bewegen. Dieser gleichmäßige Druck auf alle Stopfbuchsenringe wird aufrecht erhalten.

In Fig. 3 ist der Staubfänger in der Stellung gezeigt, die derselbe einnimmt, wenn die Spülung erfolgt. Wenn der hydraulische Druck zur Einwirkung kommt, wird die Feder 16 zusammengedrückt und die Teile 9, 10 dichten unter dem einwirkenden Druck ab.

Patentansprüche ;

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Claims

Dr. Ing. E. BERKENFELD · Dipl.-I ng. H. BERKEN FE LD, Patentanwälte, Köln Anlage Aktenzeichen zur Eingabe vom 30. ϋθΖΘΠ^ΘΓ 1969 VA Name d. Anm. USM CORPORATION, 140 Federal.Street, BOSTON, MASS., USA. PATENTANSPRÜCHE

1. Staubfängereinheit für einen ßanbury-Mischer, welcherwenigstens eine Rotorwellenöffnung und eine durch dieselbe hindurchgehende Rotorwelle aufweist, bestehend aus einer die 7/el-Ie umgebenden, ringförmigen, druckbetätigten Stopfbuchse, aus einem Stopfbuchsenring, der den Abdichtungsdruck auf die Stopfbuchse zur Einwirkung bringt, aus einem Staubfängerjoch, das Jochzapfen aufweist, die mit demselben verbunden sind, um den Druck von dem Joch auf den Ring und dann auf die Stopfbuchse zur Einwirkung zu bringen, und aus einem Stehbolzen, auf welchem das Joch gelagert ist, wobei das Joch ein Ende aufweist, das über den Stehbolzen vorsteht, um die Kraft zum Verschwenken des Joches aufzunehmen und dadurch zu bewirken, daß die Jochzapfen den Druck auf den Ring zur Einwirkung bringen, während eine mechanische Feder die Kraft auf das vorstehende Ende des Joches zur Einwirkung bringt, wenn die Feder gespannt ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Übertragung eines regelbaren hydraulischen Drucks auf das vorstehende Ende des Joches, um dadurch die von der Feder zur Einwirkung gebrachte Kraft und den Abdichtungsdruck zu regeln.

2. Staubfängereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den hydraulischen Druck übertragende Einrichtung aus relativ hin- und herbeweglichen Elementen in Form von Zylinder und Kolben besteht, wobei das eine Element mit dem vorstehenden Ende des Joches und das andere Element mit der Feder verbunden ist.

3. Staubfängereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich-

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net, daß jeder Zylinder über ein Druckregelventil mit einer gemeinsamen Quelle hydraulischen Drucks verbunden ist, so daß der Abdichtungsdruck an jeder Stopfbuchse auf einem einstellbaren konstanten Wert gehalten werden kann«,

4. Staubfängereinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Hin- und Herbewegung der Elemente ausreicht, um die Feder im wesentlichen von der ganzen Spannung zu entlasten, wenn der hydraulische Druck auf einen Mindestwert verringert wird, um die Spülung der Abdichtungsflächen zu ermöglichen, daß aber die Feder genügend Kraft auf das M Joch und den Stopfbuchsenring ausübt, um die Teile miteinander in Verbindung zu halten.

5. Staubfängereinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das vorstehende Ende des Joches mit einem Querzapfen versehen ist, der durch eine in der Längsrichtung verlängerte Öffnung hindurchgeht, welche in der mit dem Kolben verbundenen Kolbenstange ausgebildet ist, damit die Feder st—ändig genügend Abdichtungsdruck auf den Stopfbuchsenring ausübt, um die Teile des Staubfängers miteinander in Verbindung zu halten, selbst wenn der hydraulische Druck im wesentlichen auf Null verringert wird.

6» Staubfängereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine Stange umgibt, die am Ende mit einem .Knopf versehen ist, welcher das äußere Ende der Feder überdeckt, und daß die Kolbenstange mit dem Knopf wirksam verbunden ist, um den hydraulischen Druck auf die Feder zu übertragen und dadurch der Feder eine vorherbestimmte Spannung zu erteilen.

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Le e rs e i t e