DE202023100839U1

DE202023100839U1 - Lubricating ring, sealing device and extrusion device

Info

Publication number: DE202023100839U1
Application number: DE202023100839.9U
Authority: DE
Original assignee: KraussMaffei Extrusion GmbH
Current assignee: KraussMaffei Extrusion GmbH
Priority date: 2023-02-22
Filing date: 2023-02-22
Publication date: 2023-03-09
Anticipated expiration: 2033-02-23

Abstract

Schmierring (100) für eine Abdichteinrichtung (202), insbesondere Stopfbuchse (202), einer Extrusionsvorrichtung (200), dadurch gekennzeichnet, dass der Schmierring (100) mehrteilig, insbesondere zweiteilig, ausgebildet ist.

Lubricating ring (100) for a sealing device (202), in particular stuffing box (202), of an extrusion device (200), characterized in that the lubricating ring (100) is designed in several parts, in particular in two parts.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schmierring für eine Abdichteinrichtung, insbesondere für eine Stopfbuchse. Außerdem betrifft die Erfindung eine Abdichteinrichtung zum Abdichten von drehbar angeordneten Wellen und eine Extrusionsvorrichtung mit einer solchen Abdichteinrichtung.The invention relates to a lubricating ring for a sealing device, in particular for a stuffing box. The invention also relates to a sealing device for sealing rotatably arranged shafts and an extrusion device with such a sealing device.

In einer Vielzahl von Maschinen werden Wellen zur Übertragung von Drehbewegungen verwendet. Insbesondere ist es bekannt, Antriebswellen zum Drehen von Misch- und/oder Knetvorrichtungen zu verwenden. Hierzu werden die Antriebswellen von einem Getriebe und/oder Motor aus in ein Gehäuse geführt, in dem sie mit den Misch- und/oder Knetvorrichtungen verbunden sind, um diese zu bewegen. Ein Beispiel für derartige Maschinen sind Extrusionsvorrichtung, in denen in einem Gehäuse rotierende Extruderschnecken eine Kunststoffmasse durchkneten bzw. durchmischen und/oder plastifizieren. Derartige Extruderschnecken sind mit einer Antriebswelle gekoppelt, die aus dem Gehäuse der Extrusionsvorrichtung herausragt.Shafts are used to transmit rotary motion in a large number of machines. In particular, it is known to use drive shafts to rotate mixing and/or kneading devices. For this purpose, the drive shafts are guided from a gearbox and/or motor into a housing in which they are connected to the mixing and/or kneading devices in order to move them. An example of such machines are extrusion devices in which extruder screws rotating in a housing knead or mix and/or plasticize a plastic mass. Such extruder screws are coupled to a drive shaft that protrudes from the housing of the extrusion device.

Bei derartigen Misch- und/oder Knetvorrichtungen kann es aufgrund des Misch- und/oder Knetvorgangs, z.B. aufgrund von Abrieb, oder aufgrund der für die Mischung verwendeten Materialien, z.B. Materialien oder Mischzusätze in Pulverform, wie etwa Kreide, Talkum oder Farbpulver, zu einer starken Staubentwicklung kommen. Ohne Abdichtung des Zwischenraums zwischen dem Gehäuse der Vorrichtung und der aus dem Gehäuse ragenden Welle würde es während des Betriebs zu einer starken Verschmutzung kommen. Zudem können austretende Stäube gesundheitsgefährdend sein oder auch aufgrund von übergroßer Staubablagerung zu einer Beschädigung des Motors, des Getriebes oder des Antriebsstrangs führen.With such mixing and/or kneading devices, due to the mixing and/or kneading process, e.g. due to abrasion, or due to the materials used for the mixing, e.g. materials or mixing additives in powder form, such as chalk, talc or powdered paint, a strong formation of dust. Without sealing the space between the housing of the device and the shaft protruding from the housing, severe contamination would occur during operation. In addition, escaping dust can be hazardous to health or damage the engine, the transmission or the drive train due to excessive dust deposits.

Es kommen daher Abdichtungen zum Einsatz, die oft als Stopfbuchsendichtung ausgebildet sind. In der Praxis ist es üblich, die Extrusionswelle durch die stromaufwärts gelegene Stirnwand des Extrudergehäuses mittels einer Stopfbuchspackung abzudichten. Stopfbuchspackungen weisen neben Dichtungselementen, die auch Packungsringe bezeichnet werden, Schmierringe auf, die zum Verteilen von Schmierfett in der Stopfbuchse dienen. Die Schmierringe sind einteilig aus Metall gefertigt. Der Nachteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Schmierringe nicht teilbar sind und bei Verschleiß der Austausch der Schmierringe zwangsläufig mit dem Ausbau bzw. Ziehen der gesamten Extruderschnecke verbunden ist. Der metallische Werkstoff des Schmierrings hat ferner den Nachteil, dass beim übermäßigen Abnutzen der Packungsringe die Schmierringe verkanten können und so die drehende Welle bzw. die darüber liegende Stopfbuchse beschädigen können.Seals are therefore used, which are often designed as stuffing box seals. In practice, it is common to seal the extrusion shaft through the upstream end wall of the extruder barrel by means of a gland packing. In addition to sealing elements, which are also referred to as packing rings, stuffing box packings have lubricating rings that are used to distribute lubricating grease in the stuffing box. The lubrication rings are made of metal in one piece. The disadvantage of this configuration is that the lubricating rings cannot be divided and, in the event of wear, replacing the lubricating rings is inevitably associated with removing or pulling out the entire extruder screw. The metallic material of the lubricating ring also has the disadvantage that excessive wear of the packing rings can cause the lubricating rings to tilt and damage the rotating shaft or the stuffing box located above it.

Beispielsweise ist aus dem Dokument DE 10 2019 123 606 A1 eine als Stopfbuchse ausgebildete Abdichtvorrichtung für eine Extrusionsvorrichtung bekannt.For example, from the document DE 10 2019 123 606 A1 known as a stuffing box sealing device for an extrusion device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Schmierring strukturell und/oder funktionell zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Abdichteinrichtung und eine eingangs genannte Extrusionsvorrichtung strukturell und/oder funktionell zu verbessern.The object of the invention is to structurally and/or functionally improve a lubricating ring as mentioned at the outset. In addition, the invention is based on the object of structurally and/or functionally improving a sealing device mentioned at the outset and an extrusion device mentioned at the outset.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, insbesondere einen Schmierring für eine Abdichteinrichtung zum Abdichten von drehbar angeordneten Wellen bereitzustellen, welcher die im Zusammenhang mit dem Stand der Technik aufgezeigten Probleme reduziert bzw. beseitigt. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Montage und/oder den Austausch von Schmierringen zu vereinfachen. Ferner soll die Wartung von Extrusionsvorrichtungen vereinfacht sowie durch Schmierringe verursachte Beschädigungen während des Betriebs reduziert bzw. ganz vermieden werden.It is therefore an object of the present invention, in particular to provide a lubricating ring for a sealing device for sealing rotatably arranged shafts, which reduces or eliminates the problems identified in connection with the prior art. In particular, it is the object of the present invention to simplify the assembly and/or replacement of lubricating rings. Furthermore, the maintenance of extrusion devices should be simplified and damage caused by lubricating rings should be reduced or completely avoided during operation.

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Schmierring mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einer Abdichteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Ferner wird die Aufgabe gelöst mit einer Extrusionsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte Ausführungen und/oder Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche, der Beschreibung und/oder den begleitenden Figuren. Insbesondere können die unabhängigen Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein.The task is solved with a lubricating ring with the features of claim 1. The task is also solved with a sealing device with the features of claim 10. The task is also solved with an extrusion device with the features of claim 12. Advantageous embodiments and/or developments are the subject of the dependent claims, the description and/or the accompanying figures. In particular, the independent claims of a claim category can also be developed analogously to the dependent claims of another claim category.

Ein Aspekt betrifft einen Schmierring für eine Abdichteinrichtung, beispielsweise für eine Stopfbuchse und/oder Stopfbuchspackung. Die Abdichteinrichtung kann für eine Extrusionsvorrichtung dienen.One aspect relates to a lubricating ring for a sealing device, for example for a stuffing box and/or stuffing box packing. The sealing device can serve for an extrusion device.

Der Schmierring kann mehrteilig ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Schmierring zweiteilig, dreiteilig oder vierteilig ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Schmierring zweiteilig ausgebildet. Der Schmierring kann teilbar ausgebildet sein. Dementsprechend kann der Schmierring zwei, drei oder mehr Teile, wie Schmierringteile, aufweisen. Der Schmierring kann durch die Teile zusammengesetzt ausgebildet sein. Der Schmierring kann zumindest zwei identische Teile aufweisen. Beispielsweise können alle Teile des Schmierrings identisch ausgebildet sein oder werden.The lubricating ring can be designed in several parts. For example, the lubricating ring can be designed in two parts, three parts or four parts. The lubricating ring is preferably designed in two parts. The lubricating ring can be divisible. Accordingly, the lubricating ring can have two, three or more parts, such as lubricating ring parts. The lubricating ring can be composed of the parts. The lubricating ring can have at least two identical parts. For example, can NEN all parts of the oil ring be or will be identical.

Die Teile des Schmierrings können im Wesentlichen kreissegmentförmig und/oder halbkreisförmig ausgebildet sein. Die Teile des Schmierrings können im Wesentlichen bogenförmig und/oder kreisbogenförmig ausgebildet sein. Die Teile des Schmierrings können die Ringform des Schmierrings definieren und/oder ausbilden. Die Teile des Schmierrings können sich in Umfangsrichtung erstrecken.The parts of the lubricating ring can essentially be designed in the shape of a segment of a circle and/or in the shape of a semicircle. The parts of the lubricating ring can essentially be arc-shaped and/or arc-shaped. The parts of the lubricating ring can define and/or form the ring shape of the lubricating ring. The parts of the lubricating ring can extend in the circumferential direction.

Die Teile des Schmierrings können miteinander verbindbar sein. Beispielsweise können die Teile des Schmierrings wieder lösbar miteinander verbindbar sein. Darunter kann ein beschädigungsfreies Lösen verstanden werden. Die Teile des Schmierrings können mittels einer Verbindung verbunden ein. Die Verbindung kann eine Steckverbindung und/oder Clipverbindung sein. Die Verbindung kann eine Nut-Feder-Verbindung sein. Die Teile des Schmierrings können zusammensetzbar, beispielsweise zusammensteckbar oder zusammenclipbar, ausgebildet sein.The parts of the lubricating ring can be connected to one another. For example, the parts of the lubricating ring can be releasably connected to one another. This can be understood to mean damage-free loosening. The parts of the oil ring can be connected by means of a connection. The connection can be a plug connection and/or clip connection. The connection can be a tongue and groove connection. The parts of the lubricating ring can be constructed such that they can be assembled, for example plugged together or clipped together.

Die Teile des Schmierrings können jeweils eine Verbindungsausnehmung aufweisen. Die Teile des Schmierrings können jeweils einen Verbindungsabschnitt aufweisen. Der Verbindungsabschnitt kann zu der Verbindungsausnehmung korrespondierend und/oder komplementär ausgebildet sein. Die Verbindungsausnehmung und der Verbindungsabschnitt können eine Nut-Feder-Verbindung bilden. Der Verbindungsabschnitt kann im Wesentlichen zapfenförmig ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ kann der Verbindungsabschnitt im Querschnitt im Wesentlichen hantelförmig und/oder 8-förmig ausgebildet sein. Alternativ kann der Verbindungsabschnitt im Querschnitt im Wesentlichen eckig, wie rechteckig oder mehreckig, oder rund, wie kreisrund oder oval, ausgebildet sein.The parts of the lubricating ring can each have a connecting recess. The parts of the lubricating ring can each have a connecting section. The connection section can be designed to correspond to and/or complement the connection recess. The connection recess and the connection section can form a tongue and groove connection. The connecting section can be designed essentially in the form of a peg. Additionally or alternatively, the cross section of the connecting section can be essentially dumbbell-shaped and/or 8-shaped. Alternatively, the cross-section of the connection section can be essentially angular, such as rectangular or polygonal, or round, such as circular or oval.

Die Verbindungsausnehmung kann im Wesentlichen nutenförmig ausgebildet sein. Alternativ kann die Verbindungsausnehmung im Wesentlichen als Loch, wie Sackloch, ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Verbindungsausnehmung als Bohrung, wie Sackbohrung, ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Verbindungsausnehmung im Querschnitt im Wesentlichen hantelförmig und/oder 8-förmig ausgebildet sein. Alternativ kann die Verbindungsausnehmung im Querschnitt im Wesentlichen eckig, wie rechteckig oder mehreckig, oder rund, wie kreisrund oder oval, ausgebildet sein.The connection recess can be designed essentially in the form of a groove. Alternatively, the connection recess can essentially be designed as a hole, such as a blind hole. For example, the connecting recess can be designed as a bore, such as a blind bore. Additionally or alternatively, the cross section of the connection recess can be essentially dumbbell-shaped and/or figure 8-shaped. Alternatively, the cross section of the connection recess can be essentially angular, such as rectangular or polygonal, or round, such as circular or oval.

Die Verbindungsausnehmung kann an einer Stirnseite eines Teils des Schmierrings vorgesehen sein. Jedes Teil des Schmierrings kann an einer Stirnseite eine Verbindungsausnehmung aufweisen. Der Verbindungsabschnitt kann an einer, insbesondere an einer anderen, Stirnseite eines Teils des Schmierrings vorgesehen sein. Jedes Teil des Schmierrings kann an einer Stirnseite einen Verbindungsabschnitt aufweisen. Jedes Teil des Schmierrings kann zwei Stirnseiten aufweisen. Die beiden Stirnseiten können in radialer Richtung im Wesentlichen gegenüberliegend und/oder voneinander beabstandet angeordnet sein. Die beiden Stirnseiten können im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sein und/oder in einer Ebene, wie Querschnittsebene, liegen. Der Schmierring kann eine Mittelachse aufweisen. Die Mittelsachse kann die Symmetrieachse des Schmierrings sein. Die Mittelsachse kann eine Rotationsachse des Schmierrings sein. Der Schmierring und/oder dessen Teile kann/können konzentrisch zu der Mittelachse sein. Die Ebene, wie Querschnittsebene, kann senkrecht zu der Mittelachse sein und/oder diese aufweisen und/oder sich in Richtung der Mittelachse erstrecken. Die Ebene, wie Querschnittsebene, kann sich in axialer und radial Richtung erstrecken und/oder durch diese definiert sein. Jedes Teil des Schmierrings kann an einer Stirnseite eine Verbindungsausnehmung und an der anderen Stirnseite einen Verbindungsabschnitt aufweisen.The connection hole may be provided on an end face of a part of the oil ring. Each part of the lubricating ring can have a connecting recess on one end. The connecting section can be provided on one, in particular on another, end face of a part of the lubricating ring. Each part of the lubricating ring can have a connecting section on an end face. Each part of the oil ring can have two end faces. The two end faces can be arranged essentially opposite one another and/or at a distance from one another in the radial direction. The two end faces can be arranged essentially parallel to one another and/or lie in one plane, such as a cross-sectional plane. The lubricating ring may have a central axis. The central axis can be the axis of symmetry of the lubricating ring. The central axis can be an axis of rotation of the lubricating ring. The lubricating ring and/or its parts can be concentric to the central axis. The plane, such as cross-sectional plane, may be perpendicular to and/or include and/or extend toward the central axis. The plane, like cross-sectional plane, may extend in and/or be defined by axial and radial directions. Each part of the lubricating ring may have a connecting recess on one end and a connecting section on the other end.

Soweit nicht anders angegeben oder es sich aus dem Zusammenhang nicht anders ergibt, beziehen sich die Angaben „axial“, „radial“ und „in Umfangsrichtung“ auf eine Erstreckungsrichtung der Mittelachse des Schmierrings. „Axial“ entspricht dann einer Erstreckungsrichtung der Mittelachse des Schmierrings. „Radial“ ist dann eine zur Erstreckungsrichtung der Mittelachse des Schmierrings senkrechte und sich mit der Mittelachse des Schmierrings schneidende Richtung. „In Umfangsrichtung“ entspricht dann einer Kreisbogenrichtung um die Mittelachse des Schmierrings.Unless otherwise stated or the context does not indicate otherwise, the terms “axial”, “radial” and “in the circumferential direction” refer to a direction in which the center axis of the lubricating ring extends. “Axial” then corresponds to an extension direction of the central axis of the lubricating ring. "Radial" is then a direction that is perpendicular to the extension direction of the central axis of the lubricating ring and intersects with the central axis of the lubricating ring. "In the circumferential direction" then corresponds to a circular arc direction around the central axis of the lubricating ring.

Der Schmierring und/oder dessen Teile können im Querschnitt im Wesentlichen T-förmig und/oder H-förmig ausgebildet sein. Die Stirnseiten der Teile des Schmierrings können im Wesentlichen T-förmig und/oder H-förmig sein. Der Schmierring und/oder dessen Teile können, beispielsweise radial außenseitig, eine umlaufende Nut und/oder Rinne aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann/können der Schmierring und/oder dessen Teile, beispielsweise radial innenseitig, eine umlaufende Nut und/oder Rinne aufweisen. Die, beispielsweise radial außenseitige oder radial innseitige, Nut und/oder Rinne kann U-förmig oder V-förmig ausgebildet sein und/oder sich in Umfangsrichtung erstecken. Die Nuten und/oder Rinnen können zum Zuführen und/oder Abführen von Schmiermittel, beispielsweise Öl oder Fett, vorgesehen und/oder ausgebildet sein. Der Schmierring und/oder dessen Teile können eine oder mehrere Ausnehmungen, beispielsweise Bohrungen, aufweisen, die sich von der radial innseitigen Nut bzw. Rinne zu der radial außenseitigen Nut bzw. Rinne erstecken und/oder diese fluidtechnisch verbinden. Diese Ausnehmungen bzw. Bohrungen können Querbohrungen sein und/oder sich im Wesentlichen in radialer Richtung strecken. Die Ausnehmungen bzw. Bohrungen können zum Zuführen und/oder Abführen von Schmiermittel, beispielsweise Öl oder Fett, vorgesehen und/oder ausgebildet sein. Die Ausnehmungen bzw. Bohrungen können Fließkanäle sein. Der Schmierring kann zum Zuführen und/oder Abführen, beispielsweise zum Verteilen, von Schmiermittel, beispielsweise Öl oder Fett, insbesondere in einer Stopfbuchse, dienen und/oder ausgebildet sein. Das Öl oder Fett kann Schmieröl bzw. Schmierfett sein.The lubricating ring and/or its parts can be essentially T-shaped and/or H-shaped in cross section. The end faces of the parts of the lubricating ring can be essentially T-shaped and/or H-shaped. The lubricating ring and/or its parts can have a circumferential groove and/or groove, for example radially on the outside. Additionally or alternatively, the lubricating ring and/or its parts can have a circumferential groove and/or groove, for example on the radially inner side. The groove and/or channel, for example radially on the outside or radially on the inside, can be U-shaped or V-shaped and/or extend in the circumferential direction. The grooves and/or grooves can be provided and/or designed for the supply and/or discharge of lubricant, for example oil or grease. The lubricating ring and / or its parts can have one or more recesses, such as Boh stanchions, which extend from the radially inner groove or channel to the radially outer groove or channel and/or connect them fluidly. These recesses or bores can be transverse bores and/or extend essentially in the radial direction. The recesses or bores can be provided and/or designed for supplying and/or discharging lubricant, for example oil or grease. The recesses or bores can be flow channels. The lubricating ring can serve and/or be designed for the supply and/or discharge, for example for distribution, of lubricant, for example oil or grease, in particular in a stuffing box. The oil or fat may be lubricating oil or grease.

Der Schmierring und/oder dessen Teile kann/können vorzugsweise aus Kunststoff, beispielsweise Polyamid, hergestellt sein oder werden. Das Polyamid kann beispielsweise ein PA6 bzw. Polycaprolactam oder PA12 bzw. Polylauryllactam sein. Der Schmierring und/oder dessen Teile kann/können alternativ aus Metall hergestellt sein oder werden. Der Schmierring und/oder dessen Teile können mittels eines additiven Herstellungsverfahrens, beispielsweise mittels 3D-Druck, hergestellt sein oder werden.The lubricating ring and/or its parts can/can preferably be made of plastic, for example polyamide. The polyamide can be, for example, a PA6 or polycaprolactam or PA12 or polylauryl lactam. Alternatively, the lubricating ring and/or parts thereof may be made of metal. The lubricating ring and/or its parts can be produced by means of an additive manufacturing process, for example by means of 3D printing.

Ein weiterer Aspekt betrifft eine Abdichteinrichtung zum Abdichten eines Zwischenraums zwischen einem Gehäuse und einer in dem Gehäuse drehbar angeordneten Welle. Die Abdichteinrichtung kann zumindest einen Schmierring aufweisen. Der zumindest eine Schmierring kann wie vorstehend und/oder nachfolgend beschrieben ausgebildet sein oder werden.A further aspect relates to a sealing device for sealing an intermediate space between a housing and a shaft rotatably arranged in the housing. The sealing device can have at least one lubricating ring. The at least one lubricating ring can be designed as described above and/or below.

Die Abdichteinrichtung kann als Stopfbuchse ausgebildet sein. Die Abdichteinrichtung und/oder die Stopfbuchse kann eine Stopfbuchspackung aufweisen. Die Stopfbuchse und/oder die Stopfbuchspackung kann den zumindest einen Schmierring aufweisen.The sealing device can be designed as a stuffing box. The sealing device and/or the stuffing box can have a stuffing box packing. The stuffing box and/or the stuffing box packing can have at least one lubricating ring.

Die Stopfbuchspackung kann mehrere, beispielsweise zwei, drei, vier oder mehr, Dichtungselemente aufweisen. Die Dichtungselemente können ringförmig ausgebildet und/oder Packungsringe sein. Der zumindest eine Schmierring kann in axialer Richtung zwischen den Dichtungselementen angeordnet sein. Beispielsweise können in axialer Richtung an beiden Seiten des Schmierrings zwei Dichtungselemente angeordnet sein. Die Dichtungselemente und der Schmierring können in axialer Richtung, beispielsweise direkt, nebeneinander angeordnet sein.The stuffing box packing can have several, for example two, three, four or more, sealing elements. The sealing elements can be ring-shaped and/or packing rings. The at least one lubricating ring can be arranged between the sealing elements in the axial direction. For example, two sealing elements can be arranged on both sides of the lubricating ring in the axial direction. The sealing elements and the lubricating ring can be arranged next to one another in the axial direction, for example directly.

Die Stopfbuchse kann zumindest ein Druckelement, wie Druckstück, aufweisen. Das Druckelement kann ausgebildet sein, die Stopfbuchspackung bzw. die Dichtungselemente und den Schmierring im Wesentlichen in axialer Richtung zusammenzudrücken und/oder zu verspannen, beispielsweise gegen einen Gehäuseabschnitt. Das Druckelement kann beispielsweise mittels Schrauben, Federelemente, wie Tellerfeder oder Schraubenfedern, und/oder Hülsen, wie Distanzhülsen, mit dem Gehäuse verbunden sein oder werden. Die Stopfbuchse bzw. die Stopfbuchspackung kann ausgebildet sein, die Welle, wie eine Extrusionswelle, durch eine stromaufwärts gelegene Stirnwand des Gehäuses, wie Extrudergehäuse, abzudichten.The stuffing box can have at least one pressure element, such as a pressure piece. The pressure element can be designed to compress and/or clamp the stuffing box packing or the sealing elements and the lubricating ring essentially in the axial direction, for example against a housing section. The pressure element can be or will be connected to the housing, for example, by means of screws, spring elements, such as plate springs or coil springs, and/or sleeves, such as spacer sleeves. The gland or gland packing may be configured to seal the shaft, such as an extrusion shaft, through an upstream end wall of the barrel, such as an extruder barrel.

Die Welle kann eine Extrusionswelle, Extrusionsschnecke, Verbindungswelle, Verbindungshülse, wie Verbindungsmuffe, oder Kupplungshülse sein. Die Welle kann ein mit der Extrusionsschnecke, insbesondere am stromaufwärtigen Ende, verbundene Welle sein. Die Welle kann eine Abtriebswelle oder Antriebswelle sein. Das Gehäuse kann ein Extrudergehäuse, ein Zylindergehäuse oder ein Stopfbuchsengehäuse sein. Das Gehäuse kann einteilig oder mehrteilig, beispielsweise zweiteilig, sein. Beispielsweise kann das Stopfbuchsengehäuse im Wesentlichen als Buchse ausgebildet sein und/oder eine obere und eine untere Gehäusehälfte aufweisen. Die Welle kann in dem Gehäuse zumindest abschnittsweise angeordnet und/oder gelagert sein.The shaft can be an extrusion shaft, extrusion screw, connecting shaft, connecting sleeve, such as a connecting sleeve, or a coupling sleeve. The shaft can be a shaft connected to the extrusion screw, particularly at the upstream end. The shaft can be an output shaft or input shaft. The housing can be an extruder housing, a cylinder housing or a gland housing. The housing can be in one piece or in several pieces, for example in two pieces. For example, the stuffing box housing can essentially be designed as a bush and/or have an upper and a lower housing half. The shaft can be arranged and/or mounted at least in sections in the housing.

Ein weiterer Aspekt betrifft eine Extrusionsvorrichtung. Die Extrusionsvorrichtung kann ein Extruder sein oder aufweisen. Der Extruder kann ein Einschneckenextruder oder ein Mehrschneckenextruder, beispielsweise Zweischneckenextruder, sein.Another aspect relates to an extrusion device. The extrusion device can be or have an extruder. The extruder can be a single-screw extruder or a multi-screw extruder, for example a twin-screw extruder.

Die Extrusionsvorrichtung kann ein Gehäuse aufweisen, beispielsweise einen Zylinder, wie Zylindergehäuse. Die Extrusionsvorrichtung kann zumindest eine Welle aufweisen. Die Extrusionsvorrichtung kann zumindest eine in dem Gehäuse mittels der Welle drehbar angeordnete Extrusionsschnecke aufweisen. Beispielsweise kann die Extrusionsvorrichtung zwei Extrusionsschnecken aufweisen.The extrusion device can have a housing, for example a cylinder, such as cylinder housings. The extrusion device can have at least one shaft. The extrusion device can have at least one extrusion screw arranged rotatably in the housing by means of the shaft. For example, the extrusion device can have two extrusion screws.

Die Extrusionsvorrichtung kann zumindest eine Abdichteinrichtung zum Abdichten eines Zwischenraums zwischen dem Gehäuse und der zumindest einen Welle aufweisen. Die Abdichteinrichtung kann wie vorstehend und/oder nachfolgend beschrieben ausgebildet sein oder werden. Die Extrusionsvorrichtung kann so gegen das Austreten von Extrudat und/oder von, beispielsweise pulverförmigen, Mischzusätzen in Richtung des Schneckenantriebs abgedichtet sein.The extrusion device can have at least one sealing device for sealing an intermediate space between the housing and the at least one shaft. The sealing device can be designed as described above and/or below. The extrusion device can thus be sealed against the emergence of extrudate and/or of, for example, powdered, mixing additives in the direction of the screw drive.

Ein Verfahren kann zum Herstellen eines wie vorstehend und/oder nachfolgend beschriebenen Schmierrings dienen. Das Verfahren kann den Schritt umfassen: Erzeugen des Schmierrings und/oder dessen Teile mittels eines additiven Herstellungsverfahrens, beispielsweise mittels 3D-Druck.A method can be used to produce a lubrication ring as described above and/or below. The method can include the step: creating the lubrication ring and/or of its parts using an additive manufacturing process, for example using 3D printing.

Ein Computerprogrammprodukt kann bei Ausführung auf einer Vorrichtung zur additiven Fertigung, die Vorrichtung zur additiven Fertigung veranlassen, das vorstehend und/oder nachfolgend beschrieben Verfahren durchzuführen. When executed on an additive manufacturing device, a computer program product can cause the additive manufacturing device to carry out the method described above and/or below.

Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein teilbarer Schmierring aus zwei gleichen Hälften bzw. Teile, für eine Stopfbuchse in einem Extruder, insbesondere Zweischneckenextruder. Der Schmierring kann zum Verteilen von Schmierfett in der Stopfbuchse mit Packungsringen dienen. Der Schmierring kann einige radiale Bohrungen und umlaufende Rinnen von beiden Seiten aufweisen. Die beiden gleiche Hälften des Schmierrings können zusammengefügt werden und somit ein Ring bilden. Die Reinigung bzw. Montage / Demontage / Auswechseln von Schmierringen kann erfolgen, ohne dass die Schnecke gezogen werden muss. Die beiden Schmierringhälften können aus 3D gedrucktem Kunststoff hergestellt sein oder werden. Der Kunststoff kann ein PA-Kunststoff, beispielsweise PA6 oder PA12 sein. Dadurch kann der Verschleiß der rotierenden Welle bzw. Stopfbuchse verhindert werden, da dann der Schmierring verschleißt. Die Ringhälften können eine Nut-Feder-Verbindung aufweisen. Die Nut und Feder können eine Hantelform aufweisen. Dadurch können die beiden Ringhälften in der festen Position fixiert bleiben und/oder sich bei Anziehen der Stopfbuchse nicht verschieben und/oder verrutschen. 3D-gedruckte Schmierringhälften aus Kunststoff können mit guter Genauigkeit gefertigt bzw. gedruckt werden. Durch den 3D-Druck kann die Beschaffung bzw. Herstellung der Bauteile relativ schnell und/oder kostengünstig erfolgen. Die Schmierringe können als Anode dienen. Das heißt, die drehende Welle kann die Schmierringe passend anreiben. Der Anpassungsverschleiß am Ring kann somit in erster Linie gewollt und/oder gering sein. Die beiden Hälften können identisch sein. Somit kann der Ring aus zwei gleichen Bauteilen zu einer Baugruppe erstellt werden. Die zwei Schmierringhälften können sich einfach zu einem Ring montieren lassen. Hierbei spielt es keine Rolle, ob die Schnecke bereits eingebaut ist oder nicht. Da sich die Schmierringe zu zwei Hälften teilen lassen können ist es nicht notwendig die Schnecke bei Wartung / Demontage zu ziehen. Dadurch kann die Wartungs- oder Demontagezeit verkürzt werden. Die Schmierringhälften können sich auch leichter von Fettresten, etc. reinigen lassen.In summary and represented in other words, the invention thus results, among other things, in a divisible lubricating ring made up of two identical halves or parts for a stuffing box in an extruder, in particular a twin-screw extruder. The lubricating ring can be used to distribute grease in the stuffing box with packing rings. The lubricating ring may have some radial holes and circumferential grooves on both sides. The two equal halves of the oil ring can be joined together to form a ring. Cleaning or assembly / disassembly / replacement of lubricating rings can be done without having to pull the auger. The two oil ring halves can be made of 3D printed plastic. The plastic can be a PA plastic, for example PA6 or PA12. This can prevent wear on the rotating shaft or stuffing box, since the lubricating ring then wears out. The ring halves can have a tongue and groove connection. The tongue and groove may have a dumbbell shape. As a result, the two ring halves can remain fixed in the fixed position and/or cannot shift and/or slip when the stuffing box is tightened. 3D printed plastic oil ring halves can be manufactured or printed with good accuracy. With 3D printing, the components can be procured or manufactured relatively quickly and/or inexpensively. The lubricating rings can serve as an anode. That is, the rotating shaft can rub the oil rings appropriately. The adjustment wear on the ring can thus primarily be intentional and/or minor. The two halves can be identical. Thus, the ring can be created from two identical components to form an assembly. The two oil ring halves can easily be assembled to form a ring. It does not matter whether the auger is already installed or not. Since the lubricating rings can be divided into two halves, it is not necessary to pull the auger for maintenance / disassembly. This can reduce maintenance or disassembly time. Grease residues etc. can also be cleaned more easily from the halves of the lubricating ring.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben, dabei zeigen schematisch und beispielhaft:

1 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Schmierrings;
2 eine Schnittansicht des Teils des Schmierrings gemäß 1;
3 eine Detailansicht des Teils des Schmierrings gemäß 1;
4 eine Schnittansicht des Schmierrings mit zwei Teilen gemäß 1;
5 eine Seitenansicht des Schmierrings;
6 eine Schnittansicht des Schmierrings gemäß 5;
7 eine perspektivische Ansicht des Schmierrings gemäß 4;
8 eine perspektivische Ansicht des Schmierrings gemäß 6; und
9 schematisch eine Extrusionsvorrichtung mit einer Stopfbuchse mit Schmierringen.

Exemplary embodiments of the invention are described in more detail below with reference to figures, which show schematically and by way of example:

1 a perspective view of a part of an oil ring;
2 a sectional view of the part of the lubricating ring according to FIG 1 ;
3 a detailed view of the part of the oil ring according to 1 ;
4 a sectional view of the oil ring with two parts according to FIG 1 ;
5 a side view of the oil ring;
6 a sectional view of the oil ring according to FIG 5 ;
7 a perspective view of the oil ring according to FIG 4 ;
8th a perspective view of the oil ring according to FIG 6 ; and
9 schematically an extrusion device with a stuffing box with lubrication rings.

1 und 2 zeigen eine perspektivische bzw. eine Schnittansicht eines mehrteiligen, hier zweiteiligen, Schmierrings 100. In 1 und 2 ist ein Teil 102, hier eine Hälfte, des Schmierrings 100 dargestellt. Der Schmierring ist für eine Abdichteinrichtung, insbesondere Stopfbuchse, für eine Extrusionsvorrichtung ausgebildet. 1 and 2 show a perspective and a sectional view of a multi-part, here two-part, lubricating ring 100. In 1 and 2 a part 102, here a half, of the lubricating ring 100 is shown. The lubricating ring is designed for a sealing device, in particular a stuffing box, for an extrusion device.

Das Schmierringteil 102 des Schmierrings 100 ist im Wesentlichen kreissegmentförmig bzw. halbkreisförmig ausgebildet und weist zwei Stirnseiten 104 auf. An einer Stirnseite 104 des Schmierringteils 102 ist eine Verbindungsausnehmung 106 und an der anderen Stirnseite ist ein zu der Verbindungsausnehmung 106 korrespondierender und komplementär ausgebildeter Verbindungsabschnitt 108 angeordnet. Der Verbindungsabschnitt 108 ist im Wesentlichen zapfenförmig und die Verbindungsausnehmung 106 im Wesentlichen nutenförmig ausgebildet. Wie beispielsweise in der Detailansicht der 3 dargestellt, sind der Verbindungsabschnitt 108 und die Verbindungsausnehmung 106 im Querschnitt im Wesentlichen hantelförmig ausgebildet und bilden eine jeweils einen Teil einer Nut-Feder-Verbindung.The lubricating ring part 102 of the lubricating ring 100 is essentially in the form of a segment of a circle or semi-circle and has two end faces 104 . A connecting recess 106 is arranged on one end face 104 of the lubricating ring part 102 and a connecting section 108 which corresponds to the connecting recess 106 and has a complementary design is arranged on the other end face. The connecting section 108 is essentially pin-shaped and the connecting recess 106 is essentially groove-shaped. As for example in the detailed view of the 3 shown, the connecting section 108 and the connecting recess 106 are essentially dumbbell-shaped in cross section and each form part of a tongue and groove connection.

Der Schmierring 100 bzw. dessen Schmierringteile 102 weisen ferner eine radial außenseitige Rillennut 110 und eine radial innseitige Rillennut 112 auf, die mittels mehrerer sich in radialer Richtung erstreckende Durchgangsbohrungen 114 verbunden sind. Die Rillennuten 110, 112 und die Durchgangsbohrungen 114 dienen insbesondere zum Zuführen von Schmiermittel, wie Schmieröl oder Schmierfett.The lubricating ring 100 or its lubricating ring parts 102 also have a groove 110 on the outside radially and a groove 112 on the inside radially, which are connected by means of a plurality of through bores 114 extending in the radial direction. The grooves 110, 112 and the through holes 114 are used in particular for supplying lubricant, such as lubricating oil or grease.

4 und 7 zeigen den Schmerring 100 in einem Zustand, in dem die Schmierringteile 102 noch nicht miteinander verbunden sind. Wie in 4 und 7 gezeigt, weist der Schmierring 100 zwei identische Teile 102 auf, die miteinander mittels der Nut-Feder-Verbindung bzw. der Verbindungsausnehmungen 106 und der Verbindungsabschnitte 108 verbindbar sind. Bei der Montage bzw. beim Verbinden der beiden Schmierringteile 102 wird ein Schmierringteil 102 so spiegelverkehrt gegenüber dem anderen Teil angeordnet, sodass sich deren Stirnseiten 104 und jeweils eine Verbindungsausnehmung 106 einem Verbindungsabschnitt 108 gegenübersteht. Durch Zusammenführen der Schmierringteile 102 können die Schmierringteile 102 dann zusammengesteckt werden. 5, 6 und 8 zeigen den zusammengesteckten Schmierring 100. Der Schmierring 100 ist ferner wieder teilbar ausgebildet, sodass die beiden Schmierringteile 102, beispielsweise bei einer Demontage oder einem Austausch beschädigter bzw. defekter Schmierringe, wieder voneinander gelöst werden können. 4 and 7 12 show the oil seal 100 in a state in which the oil ring parts 102 are not yet connected to one another. As in 4 and 7 shown, the lubricating ring 100 has two identical parts 102 which can be connected to one another by means of the tongue and groove connection or the connection recesses 106 and the connection sections 108 . When assembling or connecting the two lubricating ring parts 102 , one lubricating ring part 102 is arranged mirror-inverted in relation to the other part, so that their end faces 104 and a respective connecting recess 106 face a connecting section 108 . By bringing the lubricating ring parts 102 together, the lubricating ring parts 102 can then be plugged together. 5 , 6 and 8th show the assembled lubricating ring 100. The lubricating ring 100 is also designed to be divisible again, so that the two lubricating ring parts 102 can be detached from one another again, for example when dismantling or replacing damaged or defective lubricating rings.

Der Schmierring 100 bzw. dessen Schmierringteile 102 sind vorzugsweise aus Kunststoff mittels eines additiven Herstellungsverfahrens, wie 3D-Druck, hergestellt. Der Kunststoff kann beispielsweise Polyamid, wie PA6 oder PA12, sein.The lubricating ring 100 or its lubricating ring parts 102 are preferably made of plastic by means of an additive manufacturing process, such as 3D printing. The plastic can, for example, be polyamide, such as PA6 or PA12.

9 zeigt schematisch eine Extrusionsvorrichtung 200 mit einer als Stopfbuchse ausgebildeten Abdichteinrichtung 202. Die Stopfbuchse 202 ist zum Abdichten eines Zwischenraums 204 zwischen einem Gehäuse 206 und zumindest einer in dem Gehäuse drehbar angeordneten Welle 208 ausgebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Extrusionsvorrichtung 200 als Doppelschneckenextruder ausgebildet und weist somit zwei Wellen 208 auf. Die Stopfbuchse 202 weist zumindest eine Stopfbuchspackung aus mehreren Dichtelementen, wie Packungsringen, (in 9 nicht dargestellt) und einen zwischen diesen angeordneten Schmierring 100 auf. Der bzw. Schmierringe 100 können um die Welle 208 herum angeordnet werden. Dabei kann ein erstes Schmierringteil 102 auf einer Seite der Welle 208 angeordnet und ein zweites Schmierringteil 102 entsprechend auf der anderen Seite der Welle 208 angeordnet werden, wobei dann die beiden Schmierringteile 102 zu einem Schmierring 100 zusammengesteckt werden. Eine Demontage des Schmierrings 100 kann entsprechend umgekehrt erfolgen. 9 1 schematically shows an extrusion device 200 with a sealing device 202 designed as a stuffing box. The stuffing box 202 is designed to seal an intermediate space 204 between a housing 206 and at least one shaft 208 rotatably arranged in the housing. In the present exemplary embodiment, the extrusion device 200 is designed as a twin-screw extruder and thus has two shafts 208 . The stuffing box 202 has at least one stuffing box packing made of several sealing elements, such as packing rings (in 9 not shown) and a lubricating ring 100 arranged between these. The lubricating ring or rings 100 can be placed around the shaft 208 . A first lubricating ring part 102 can be arranged on one side of the shaft 208 and a second lubricating ring part 102 can be arranged correspondingly on the other side of the shaft 208 , the two lubricating ring parts 102 then being plugged together to form a lubricating ring 100 . The lubricating ring 100 can be dismantled in the opposite way.

Die Extrusionsvorrichtung 200 weist ferner zwei Extrusionsschnecken 210 auf, die jeweils mit einem Ende einer Welle 208 verbundenen sind. Die Wellen 208 können Verbindungswellen mit Steckverzahnungen sein. Ferner weist die Extrusionsvorrichtung 200 eine Verbindungsmuffen 212 auf, die einerseits mit dem anderen Ende der Wellen 208 und anderseits mit einer Antriebswelle oder Kupplungswelle eines Extruderantriebs (in 9 nicht dargestellt) verbunden sind.The extrusion apparatus 200 further includes two extrusion screws 210 each connected to one end of a shaft 208 . The shafts 208 can be connecting shafts with splines. Furthermore, the extrusion device 200 has a connecting sleeve 212, which is connected on the one hand to the other end of the shafts 208 and on the other hand to a drive shaft or coupling shaft of an extruder drive (in 9 not shown) are connected.

Die Stopfbuchse 202 weist ferner ein Druckelement 214, wie Druckstück, auf, dass ausgebildet ist, die Stopfbuchspackung bzw. die Dichtungselemente und den/die Schmierringe 100 im Wesentlichen in axialer Richtung zusammenzudrücken und gegen einen Gehäuseabschnitt des Gehäuses 206 zu verspannen. Das Druckelement 214 kann beispielsweise mittels Schrauben, Federelemente, wie Tellerfeder oder Schraubenfedern, und/oder Hülsen, wie Distanzhülsen, mit dem Gehäuse 206 verbunden sein oder werden. Die Stopfbuchse 202 ist somit ausgebildet, die Wellen 208 und damit auch die Extrusionsschnecken 210 durch eine stromaufwärts gelegene Stirnwand des Gehäuses 206 abzudichten.The stuffing box 202 also has a pressure element 214 , such as a pressure piece, which is designed to compress the stuffing box packing or the sealing elements and the lubricating ring(s) 100 essentially in the axial direction and to brace them against a housing section of the housing 206 . The pressure element 214 can be or will be connected to the housing 206, for example, by means of screws, spring elements, such as plate springs or coil springs, and/or sleeves, such as spacer sleeves. The stuffing box 202 is thus designed to seal off the shafts 208 and thus also the extrusion screws 210 by an end wall of the housing 206 located upstream.

Durch die mehrteilige Ausgestaltung der Schmierringe 100 kann die Montage und Demontage bzw. der Austausch von Schmierringen 100 vereinfacht werden. Insbesondere ist es nicht mehr notwendig, dass die Extrusionsschnecken 210 gezogen oder verschoben werden müssen, um Schmierringe abzuziehen. Die Wartung von Extrusionsvorrichtungen 200 bzw. deren Abdichteinrichtungen 202 wird dadurch signifikant vereinfacht und verbessert.Due to the multi-part design of the lubricating rings 100, the assembly and disassembly or the replacement of lubricating rings 100 can be simplified. In particular, it is no longer necessary for the extrusion screws 210 to be pulled or moved in order to pull off oil rings. The maintenance of extrusion devices 200 and their sealing devices 202 is thereby significantly simplified and improved.

Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 bis 8 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.Incidentally, in addition, in particular 1 until 8th and the associated description.

Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es auch Weiterbildungen und/oder Ausführungsbeispiele der Erfindung, die zusätzlich oder alternativ das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweisen.In particular, “may” denotes optional features of the invention. Accordingly, there are also developments and/or exemplary embodiments of the invention which additionally or alternatively have the respective feature or features.

Aus den vorliegend offenbarten Merkmalskombinationen können bedarfsweise auch isolierte Merkmale herausgegriffen und unter Auflösung eines zwischen den Merkmalen gegebenenfalls bestehenden strukturellen und/oder funktionellen Zusammenhangs in Kombination mit anderen Merkmalen zur Abgrenzung des Anspruchsgegenstands verwendet werden.If necessary, isolated features can also be selected from the combinations of features disclosed here and used in combination with other features to delimit the subject matter of the claim, eliminating any structural and/or functional relationship that may exist between the features.

BezugszeichenlisteReference List

100100: Schmierringlubrication ring
102102: Schmierringteil/hälftenOil ring part/halves
104104: Stirnseitenend faces
106106: Verbindungsausnehmungenconnection recesses
108108: Verbindungsabschnitteconnecting sections
110110: Rillennutgroove
112112: Rillennutgroove
114114: Durchgangsbohrungen through holes
200200: Extrusionsvorrichtungextrusion device
202202: Abdichteinrichtung / StopfbuchseSealing device / stuffing box
204204: Zwischenraumspace
206206: GehäuseHousing
208208: Wellenwaves
210210: Extrusionsschneckenextrusion screws
212212: Verbindungsmuffenconnecting sleeves
214214: Druckelementpressure element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102019123606 A1 [0005]

Claims

Lubricating ring (100) for a sealing device (202), in particular stuffing box (202), of an extrusion device (200), characterized in that the lubricating ring (100) is designed in several parts, in particular in two parts.

Oil ring (100) after claim 1 , characterized in that the lubricating ring (100) has at least two identical parts (102).

Lubricating ring (100) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the parts (102) of the lubricating ring (100) are formed essentially in the shape of a segment of a circle and/or in the shape of a semicircle.

Lubricating ring (100) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the parts (102) of the lubricating ring (100) can be releasably connected to one another.

Lubricating ring (100) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the parts (102) of the lubricating ring (100) each have a connecting recess (106) and a connecting section (108) corresponding to and/or complementary to the connecting recess (106). .

Oil ring (100) after claim 5 , characterized in that the connecting portion (108) is formed substantially peg-shaped and / or is formed substantially dumbbell-shaped in cross section.

Oil ring (100) after claim 5 or 6 , characterized in that the connecting recess (106) is essentially circular and/or groove-shaped and/or is essentially dumbbell-shaped in cross-section.

Lubricating ring (100) according to at least one of the preceding Claims 5 until 7 , characterized in that the connecting recess (106) and the connecting portion (108) are each provided on an end face of a part (102) of the lubricating ring (100).

Lubricating ring (100) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the lubricating ring (100) and/or its parts (102) are made of plastic, in particular polyamide, and/or metal, and/or that the lubricating ring (100) and/or the parts (102) of which are produced by means of an additive manufacturing process, in particular by means of 3D printing.

Sealing device (202) for sealing an intermediate space (204) between a housing (206) and a shaft (208) rotatably arranged in the housing (206), having at least one lubricating ring (100) according to at least one of the preceding claims.

Sealing device (202) after claim 10 , characterized in that the sealing device (202) is designed as a stuffing box (202) and/or has a stuffing box packing.

Extrusion apparatus (200), comprising: - at least one extrusion screw (210) rotatably arranged in a housing (206) by means of a shaft (208); and - at least one sealing device (202). claim 10 or 11 for sealing a gap (204) between the housing (206) and the at least one shaft (208).