DE2147106A1

DE2147106A1 - Mechanische Dichtungsanordnung

Info

Publication number: DE2147106A1
Application number: DE19712147106
Authority: DE
Inventors: Herbert B Kalamazoo Mich Hummer (V St A) P
Original assignee: Durametallic Corp
Current assignee: Durametallic Corp
Priority date: 1970-09-21
Filing date: 1971-09-21
Publication date: 1972-03-23
Also published as: CA952554A; JPS5035982B1; US3661398A; BR7106231D0

Description

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Telex 05-23380

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Dur-en!e 1·;? 11i c Co?v>ο ι·ati on

2Ί0·':- T^?«:;.c1;ory S"i;rcot_s Kalama?..oo_; Michigan, USA

Me ch an i s cb. e Di c ht un g s ano r d nun g

Die Erfindung betrifft eine mechanische Dichtungsanordnung zur Verwendung zv^isehen einer Wand und einer Welle, die eine'Ausnehmung in der Wand durchsetzt und relativ zu ihr drehbar ist.-

Einrichtungen aunt Verarbeiten von Nahrungsmitteln und dgl. besitzen im allgemeinen Dichtungsanordnungen und müssen in gewissen Zeitabständen abgestellt werden, damit ihre Teile, einschließlich der Dichtungsanordnungen., auseinandergenommen sowie gereinigt und angesammelte bzw. eingeschlossene Substanzen oder Bakterien entfernt werden können._ Han hat daher seit langem ein Bedürfnis nach einer hygienisch einwandfreien Dichtungsanordnung, die während eines beträchtlich langen Zeitraums mit gutem Erfolg in Betrieb bleiben kann, ohne daß sich im Bereich der Dichtungsanordnung Verunreinigungen oder Bakterien ansammeln. Ferner besteht seit langem ein Bedarf

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Bankkoril»n;H. Auf^iduser, München 173ί33 · Deutsche Bank, Mündisn Ii/2507S · Postsdiedtkonlo Münch«n462T2

o.n einer hygienisch einwandfreien Dichtungsanordnung, die bei zur Reinigung abgestellter Maschine leicLö und schnell auseinandergenommen, gereinigt und wieder zusammengesetzt werden kann, so daß die Wartungsarbeiten und die Stillstandnseit der Maschine möglichst kurz sind.

Es sind schon verschiedene Dichtungsanordnungen zur Verwendung unter hygienisch einwandfreien Bodingungen vorgeschlagen worden, doch werden durch keine der bisherigen Dichtungsanordnungen die beiden vorstehend erwähnten Probleme gelöst, die -anders formuliert- darin bestehen, daß die Dichtungsanordnung ein Ansammeln sowie Zurückhalten von Material oder Bakterien und damit eine Verunreinigung und das Bakterienwachstum weitgehend unterdrücken soll und daß die Dichtungsanordnung leicht und schnell auseinandergenommen, gereinigt und x^ieder zusammengesetzt werden kann, so daß der Wartungsbedarf und die Stillstandszeit der Einrichtung beträchtlich herabgesetzt werden.

Es ist ein wichtiges Ziel der Erfindung, eine verbesserte und insbesondere hygienisch einwandfreie Dichtungsanordnung zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Ausführungen beseitigt und die beiden vorstehend angegebenen Schwierigkeiten überwindet oder wenigstens weitestgehend vermeidet. Insbesondere soll die hygienisch einwandfreie Dichtungsanordnung gemäß der Erfindung folgende Forderungen erfüllen:

1. Sie soll leicht auseinanderzunehmen, zu reinigen und wieder zusammenzusetzen sein-,

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2. Sie poll die Form einer Patrone haoen. go daß sie Im wesentlichen als eine Einheit her ausgenommen und wieder eingesetzt werden kann;

3«. Sie soll im we 8 ent liehen keine scharfen Kanten, Ecken und Vertiefungen haben, in denen sich Material und/oder Bakterien ansammeln können» d.h., die Dichtungsanordnung soll sich im wesentlichen selbst reinigen:

4c Sie soll eine lange Standzeit haben»in der die Einrichtung, in der die Dichtungsanordnung eingebaut ist, nicht sum Reinigen der Dichtungsanordnung stillgesetzt werden muß;

5· Einige Reinigungsraaßnahmen, mindestens zwischen den Dichtflächen, sollen während des Betriebes durchführbar sein;

6. Die Dichtung soll leicht und wirtschaftlich herstellbar und im Betrieb zuverlässig sowie voll wirksam sein und die normalen hygienischen Forderungen erfüllen.

Eine Dichtungsanordnung der eingangs genannten Art besitzt erfindungsgemäß ein erstes Dichtungselement mit einem ersten Dichtungsring, der an der Wand befestigbar ist und einen hülsenförmigen Teil aufweist, der dicht in der Ausnehmung angeordnet ist, die Welle umgibt und eine erste ringförmige Dichtfläche besitzt, die sich im wesentlichen quer zu der Achse der Welle erstreckt, ferner ein zweites Dichtungselement, das drehfest mit der Welle verbindbar ist und einen zweiten Dichtungsring aufweist» der die Welle umgibt,

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relativ au ihr mindestens begrenzt fliegend gelagert ist und eine aweite' ringförmige Dichtfläche besitzt, die sich im wesentlichen quer zu der Achse der Welle erstreckt, im Bereich der-ersten Dichtfläche angeordnet ist und ihr direkt gegenüberliegt, wobei ein ringförmiger Bund des zweiten Dichtungselements an der Welle befestigbar ist, der über Kupplungsmittel mit dem.zweiten Dichtungsring verbindbar ist, um a) ein Drehmoment von dem Bund auf den zweiten Dichtungsring zu übertragen, so daß dieser .bei der Drehung der Welle in einer Richtung mitgenommen wird, b) eine axiale Trennung des zweiten Dichtungsringes von dem Bund normalerweise zu verhindern, eine begrenzte Axialbevregung zwischen ihnen aber zu ermöglichen, und c) nach einer ReIativdrehung zwischen dem Bund und dem zweiten Dichtungsring in der entgegengesetzten Richtung eine axiale Trennung des Bundes und des zweiten Dichtungsringes voneinander zu ermöglichen, wobei ferner das zweite Dichtungselement eine Federanordnung aufweist, die zwischen dem zweiten Dichtungsring und dem Bund angeordnet ist, die Welle umgibt und die zweite Dichtfläche normalerweise elastisch in dichtender Drehgleitberuhrung mit der ersten Dichtfläche hält, durch eine Reinigungseinrichtung, welche eine Reinigung der ersten und der zweiten Dichtfläche ermöglicht, wenn diese in dichtender Drehgleitberuhrung stehen und welche zwischen der Welle und den beiden zweiten Dichtungsringen einen geschlossenen Ringraum aufweist, der mit den Innenrändern der Dichflachen in Verbindung steht, sowie durch eine Einrichtung zum Zuführen eines Reinigungsmediums zu dem Ringraum, aus dem das Reinigungsmedium zwischerL-dei?—ersten und zweiten Dichtfläche ^zu^de^en'^Rexnigung radial auswärts strömt.

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Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung ist zwischen einer drehbaren Welle und einem die Welle umgebenden Gehäuse angeordnet. Me Welle ragt durch einen abnehmbaren Teil dec Gehäuses aus diesem heraus. Die Dichtungsanordnung besitzt einen Einsatz oder ein ortsfestes Dichtungselement. Dieser Einsatz ist an dem abnehmbaren'Gehäuseteil montiert und umgibt die Welle. Der Einsatz ist insbesondere durch eine Zapfen-Nut-Verbindung mit dem Gehäuse drehfest verbunden. Die Nut ist in dem Einsatz ausgebildet und besitzt eine glatt gekrümmte Fläche. Der Einsatz besitzt eine Dichtfläche, die dichtend an einer weiteren Dichtfläche anliegt, die an einem drehbaren Dichtungselement vorgesehen ist. Dieses hat einen ebenfalls die Welle umgebenden, drehbaren Dichtungsring, der auf der Welle fliegend gelagert ist. Der drehbare Dichtungsring ist beispielsweise durch mehrere Mitnehmerstifte mit einem Bund verbunden, der durch eine Zapfen-Schlitz-Verbindung an der Welle befestigt ist. Dabei ist der Schlitz wieder von einer glatten, kontinuierlichen Fläche begrenzt, die von scharfen Rändern oder Ecken frei ist. Die Mitnehmerbolzen halten den drehbaren Dichtungsring axial an dem Bund fest, erstrecken sich durch Nuten in dem Bund und haben verdickte Köpfe, die eine axiale Trennung des Dichtungsringes von dem Bund verhindern. Zwischen dem drehbaren Dichtungsring und dem Bund ist eine elastische Feder angeordnet, die den drehbaren Dichtungsring dichtend gegön den Einsatz drückt. Zum .Reinigen der Dichtungsanordnung kann man den abnehmbaren Gehäuseteil abnehmen, worauf der Einsatz von der Welle getrennt werden und das drehbare Dichtungselement danach ebenfalls als Einheit abgenommen werden Kann·~in-der^ umgekehrten Reihenfolge kann die Dichtungsanordnung leicht auf^er Welle^montiert werden.

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Die Reinigung der Dichtungsanordnung wi.vd £cz:nav durch ein Reinigungsmedium, insbesondere Dampf, unterstützt _v das im normalen Betrieb der Dichtungsanordnung einem geschlossenen Raum zugeführt v/erden kann, der von der Außenumfangsfläche der Welle und den Imienumfangswanduugen des Einsatzes und des drehbaren Dichtungsringes begrenzt ist. Der Dampf strömt dann zwischen den aneinanderliegenden Dichtflächen radial a.usv:ärts, so daß diese gereinigt, gekühlt und geschmiert werden.

Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung hat vorzugsweise die Form einer Patrone und soll insbesondere in Fällen verwendet werden, bei denen es auf eine hohe Hygiene ankommt. Sie besitzt einen an einem Gehäuse befestigten ringförmigen Einsatz und einen Dichtungsring, der mit einer Welle sowie mit einem Bund drehfest ist. Zur Verbindung dienen mit einem Kopf versehene Mitnehmerbolzen, die eine axiale Trennung des Bundes und des Dichtungsringes voneinander verhindern. Zwischen dem Bund und dem Dichtungsring ist eine Feder eingesetzt, die mit Bund und Dichtungsring zusammenwirkt und letzteren elastisch dichtend gegen eine zu ihm komplementäre Fläche des Einsatzes drückt. Die Kanten und Vertiefungen des Dichtungsringes und des Einsatzes sind vorzugsweise im wesentlichen glatt abgerundet, so daß eine Ansammlung von Bakterien oder anderen Verunreinigungen verhindert wird. Bund und Dichtungsring können zusammen mit der zwischen ihnen angeordneten Feder als Einheit von der Welle abgenommen werden, so daß die Dichtungsanordnung mühelos zusammengesetzt bzw. auseinandergenommen werden kann. Der Einsatz und der Dichtungsring umgeben die Welle und bilden zusammen mit ihr einen

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Jnnenraum, der mit der Grenzfläche zwischen den aneinaridäinliegenden Dichtflächen in Verbindung steht und mit eisern Vorrat eines Reinigungsmediums, insbesondere Dampf, verbunden ist, so daß das dem Innenraum zugeführte Reinigung si? sdiuiii zwischen den aneinanderliegendeη Dichtflächen radial auswärt sströmt und die Dichtflächen dadurch reinigt.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Darin zeigt: f

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Dichtungsanordnung gemäß

der Erfindung,
Pig. 2 eine Teil-Schnittansicht entsprechend der Linie II-Il

in Pig. I,
Fife. 3 eine Teil-Schnittansicht entsprechend der Linie ΙΙΙ-ΪΙΙ

in Fig. 1, und
Fig. 4 eine Teil-Schnittansicht entsprechend der Linie IV-Iv in Fig. 1.

In der nachstehenden Beschreibung werden bestimmte Ausdrücke nur der einfacheren Erläuterung und ohne einschrän- j kende Bedeutung verwendet. Die Wörter "aufwärts", "abwärts", "nach links" und "nach rechts" bezeichnen Eichtungen in der jeweils beschriebenen Zeichnungsfigur. Die Ausdrücke "einwärts" und "auswärts" geben die Hichtungen zu bzw. von dem geometrischen Mittelpunkt der Anordnung bzw· ihre jeweils beschriebenen Teile an, insbesondere die Richtung ins Innere des Gehäuses (nach rechts in Fig. 1) bzw· die Richtung zur Außenseite des Gehäuses (nach links in Fig. 1). Entsprechendes gilt auch für Ausdrücke, die von^den oben_angeführten abgeleitet sind» und für Wörter ähnlicher Bedeutung.

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Die in Fig« 1 dargestellte, hygienisch einwandfreie Dichtungsanordnung 11 gemäß der Erfindung dient zur Abdichtung zwischen einer drehbaren.Volle 12 und einem dieso umgebenden Gehäuse U» Dieses besitzt eine abnehmbare Deckplatte 14-, die auf beliebige, geeignete Weise, z.B. durch Schrauben 16. an dem Gehäuse befestigt ist«. In der Deckplatte 14 ist eine Ausnehmung 17 vorhanden, durch die sich die drehbare V/olle 12 erstreckte

Die Dichtungsanordnung 11 besitzt einen Einsatz bzw* einen ortsfesten Dichtungsring 21 mit einem Hülsenteil 22, der in der Gehauseausnehmung 17 angeordnet ist und die UeI-Ie 12 umgibt«, Der Dichtungsring 21 hat einen liingflansch v/elcher der Innenfläche der Deckplatte 14 benachbart ist und an ihr anliegt« Der Flansch 23 ist von einem axialen Schlitz 24 durchsetzt, dessen radial innere Fläche 26 abgerundet ist, so daß der Schlitz keine scharfen Kanten und Ecken hat. Ein an der Deckplatte 14- befestigter Zapfen 27 erstreckt sich rückwärts in den Schlitz 24, so daß der Einsatz 21 drehfest an der Deckplatte 14 gehalten wird. Andere Konstruktionseinzelheiten des Einsatzes 21 werden nachstehend beschrieben.

Der vorzugsweise aus Kohlenstoff bestehende Einsatz trägt an seinem axial· inneren Ende eine quer angeordnete, ringförmige Dichtfläche 28, die sich dichtend an eine v/eitere quer angeordnete ringförmige Dichtfläche 29 anlegen kann, welche an denT benachbarten axialen Ende eines drehbaren Dichtungsringes 31 vorgesehen ist. Dieser hat einen Trag-

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wanate:! 1 32. den eine öffnung 33 durchsetzt, in welcher die drciibcre Welle 12 angeordnet ist* Die Öffnung 33 ist größer als die Welle 12, so daß der Dichtungsring 31 in üblicher './eise gegenüber der Welle 12 drehbar ist und die Dichtfläche 29 in fester Anlage an der Dichtfläche 28 verbleibt. Der Dichtungsring 31 besitzt ferner einen Ringflansch y\ _v der von dem tragenden Wandteil 32 axial einwärts ragt, die Welle 12 umgibt und radial im Abstand zu ihr angeordnet ist. Der Flansch 34- besitzt eine ringförmige Innenwand 3S? die im Abstand von deia Umfang der WeI- ^ Ie 12 angeordnet ist und mit dieser einen Ringraum 37 be™ grenzt.

In dem Ringraura 37 ist eine die Welle 12 umgebende, übliche Druckfeder 33 angeordnet, deren (in Pig. I linkes) Ende an einem üblichen elastomeren Dichtungsring 39» vorzugsweise einem O-Ring, angreift. Der Dichtungsring 39 ist so angeordnet, daß er an der hinteren Fläche des tragenden Wandteil· s 32 und im verformten Zustand auch an dem Außenumfang der Welle 12 dichtend anliegt. Die hintere Wand 41 und die ringförmige Innenwand 36 sind durch eine abgerundete Randfläche 42 verbunden, deren Radius vorzugsweise im wesentlichen gleich dem Radius des O-Ringes 39 ist, so daß sich I der O-Ring elastisch und satt an die Randfläche 42 anlegt.

Das in Fig. 1 rechte Ende der Feder 38 greift an der vorderen Fläche eines ringförmigen Bundes 44 an, so daß die Feder den Bund 44 rückwärts gegen eine Schulter 46 drückt,

die an der Welle 12 ausgebildet ist. Der Bund 44- ist von;~

einem Innenschlitz 47 axial durchsetzt. Der Schlitz 47 hat

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an coinora radial äußeren Ende ebenfalls eine abgerundete Fläche 49 und lsi; daher frei von scharfen Kanten oder Ecken. Ein an der Welle 12 befestigter Zapfen erstreckt sich von dieser radial auswärts in den Schlitz 47, so daß der Bund 4-4- drehfest mit der Welle 12 verbunden ist. Dabei ist jedoch der Innendurchmesser des Bundes 4-4 etwas größer als der Außendurchmesser der Welle 12, so daß der Bund axial ohne weiteres von ihr abgezogen oder auf sie aufgeschoben werden kann. Die Feder 38 drückt den Bund 44- elastisch gegen die Schulter 4-6«.

Der Bund 44- ist mit dem drehbaren Dichtungsring 31 durch einen oder mehrere axiale Kitnehmerbolzen 51 drehfest verbunden. Diese Bolzen 51 sind an dem Dichtungsring 31 befestigt und reichen nach hinten bis zum Angriff an dem Bund-Flanschteil 52, welcher mit einer oder mehreren Vertiefungen 54 ausgebildet ist, die zur Verriegelung dienen. Der Schaft des Bolzens 5I sitzt in der Vertiefung 54, während sich der verdickte Kopf 56 des Bolzens gemäß Fig.l auf der Rückseite des Flansches befindet.

Gemäß Fig. 2 besitzt die zur Verriegelung dienende Vertiefung 54 einen radialen Schlitzteil 57» dessen Breite etwas größer ist als der Durchmesser des Kopfes 56» so daß der Kopf des Bolzens durch diesen Schlitzteil 57 frei axial hindurchtreten kann. Der radiale Schlitzteil 57 ist an seinem radial inneren Ende mit einer abgerundeten Fläche 58 versehen, also frei von scharfen Kanten und Ecken* Die Vertiefung 5^- weist ferner einen Querschlitz 59 auf, der

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sich in Umfangsrichtung bzw. seitwärts von dem radialen Schiit? 57 erstreckt. Die Breite des Querschlitzes 59 ist etwas größer als der Durchmesser des Bolzens 511 ^so äaß Querschlitz 59 den Schaft des Bolzens 51 aufnehmen kann. Andererseits ist die Breite des Schlitzes 59 kleiner als der Durchmesser des Kopfes 56, wodurch eine axiale Trennung zwischen dem Bund 44 und dem drehbaren Dichtungsring 31 verhindert wird, wenn sich der Bolzen in dem Querschlitz 59 befindet.

Die Dichtungsanordnung 11 ist vorzugsweise ferner mit einer Einrichtung zum kontinuierlichen Reinigen der Dichtflächen 28,29 während des Betriebes der Dichtungsanordnung versehen. Hierzu ist insbesondere eine Quelle 61 eines Reinigungsmittels, vorzugsweise Dampf, vorgesehen. Die Quelle 61 ist durch Verbindungsleitungen 62 mit zwei einander diametral entgegengesetzten öffnungen 63 verbunden, die in der Deckplatte 14 ausgebildet sind. Die Öffnungen 63 stehen ihrerseits mit zwei radialen Kanälen 64 in Verbindung, die den ortsfesten Dichtungsring 21 durchsetzen und mit einem Ringraum 66 verbunden sind, der vom Außenumfang der Welle 12 und von den Innenumfangsflachen der Dichtungsringe 21,31 begrenzt ist.

Der Ringraum 66 wird teilweise von einer Ringnut 67 begrenzt, die im Bereich der öffnungen 64 im Umfang der Welle Ί2 ausgebildet ist. Der Ringraum 66 umfaßt ferner einen Ringspalt 68 zwischen der Welle 12 und dem ortsfesten Dichtungsring sowie einen weiteren Ringspalt 69 zwischen der

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Welle 12 und dem ortsfesten Dichtungsring 31 <· i)er ."RiriG™ raum 66 ist am einen axialen Ende durch den. elastischer; O-Ring 39 und am anderen axialen Ende durch einen Heiteren elastischen elastoineren Ring 71 abgeschlossen» der in einer im Außenumfang der Welle 12 ausgebildeten Nut 72 angeordnet ist. Der Dichtungsring 71 liegt dichtend an dem Innenumfang des ortsfesten Dichtungsringes 21 an und ist gegenüber diesem verdrehbar. Geraä.ß I'ig. 1 ist der elastische Ring 71 in.geringem Abstand axial auswärts von den inneren Enden der radialen Öffnung 64 angeordnet*

Es sind zwei weitere elastische, elastomere Dichtungsringe 73 und 74 vorgesehen, die in Nuten angeordnet sind, die im Außenumfang des ortsfesten Dichtungsringes 21 ausgebildet sind. Die Dichtungsringe 73 und 74 liegen dichtend an der Wandung der Ausnehmung 17 an. Die Dichtungsringe 73 und 74 sind auf einander axial entgegengesetzten Seiten der Öffnungen 63?64 angeordnet und verhindern dadurch ein Entweichen des dem Ringraum 66 zugeführten Dampfes.

Zum vollständigen Verständnis der Dichtungsanordnung 11 wird ihre Wirkungsweise nachstehend kurz beschrieben.

Eine Drehung der Welle 12 gegenüber dem Gehäuse 13 bewirkt eine entsprechende Drehung des Bundes 44 und des drehbarer. Dichtungsringes 31. Da die Feder 38 den drehbaren Dichtungsring 31 elastisch axial gegen den ortsfesten Dichtungsring 21 drückt, wird die Dichtfläche 29 elastisch in Dreh-

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gleitberührung mit der Dichtfläche 28 gehalten«· Infolge der fliegenden Lagerung des Dichtungsringes 51 "bleibt dieser auch bei einer geringfügigen Verkantung oder im Folie von. Toleranzen zwischen der Welle 12 und dem G-shäui-.'c 13 in satter Anlage an dem Dichtungsring 21^ Dank der dichten Berührung zviiscben. den elastischen Dichtungsringen 72*7^ und 39 und der dichten Berührung zwischen den Dichtflächen Till und 29 verhindert die Dichtungsanordnung 11 in wosenfc-Iicheu jedes Entweichen von Strömungsmittel aus dem GohK.use.

Die Aufrechterhaltung eines sauberen, hygienisch einwandfreien Zustandes der Dichtflächen 28 und 29 v/ird vorzugsweise dadurch unterstützt, daß ein Reinigungsmediuia, a.B. Dampf, VOD -der Quelle 61 über die Leitungen 62 den öffnungen 63 zugeführt wird, von denen aus es durch die Kanäle G-l· in den Ringraum 66 und weiter zwischen den Dichtflächen 28 und 29 radial nach außen strömt. Durch diese radial auswarbs gerichtete Strömling des Reinigungsmediums zwischen den Dichtflächen 28 und 29 werden diese in sauberem, hygienisch einwandfreiem Zustand gehalten. Die Strömung des Reinigungsmediums zwischen den Dichtflächen 28 und 29 bewirkt deren Schmierung und trägt ferner dazu bei, diese Dichtflächen auf einer im wesentlichen gleichmäßigen Temperatur zu halten.

Im Betrieb der Dichtungsanordnung besteht nur eine geringe Neigung zum Ansammeln von Material oder Bakterien in der Dichtungsanordnung, weil alle Nuten und Vertiefungen 24-,

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47 und 54 mit glatten, stetigen Flächen ausgebildet u.uid, die keine scharfen oder toten Ecken haben.. Infolgedessen kann sich das Material nur schwer ansammeln, so daß dio Dichtungsanordnung eich teilweise selbst reinigt unddahe?:· wesentlich langer als die üblichen Dichtnngsanordnungen in einem sauberen, hygienisch einwandfreien Zustand bleibt«,

Wenn die Dichtungsanordnung 11 Kum Reinigen ausgebaut v/erden soll, n^.mmt man zunächst die Deckplatte 14 von dom Gehäuse 13 ab. Dann kann, der ortsfeste Dichtungsring 21 von der Welle 12 abgenommen oder mindestens axial (in Fig.1 nach, links) von dem Gehäuse 13 wegbewegt werden_s so daß er für die Reinigung besser zugänglich ist.

Nachdem der ortsfeste Dichtungsring 21 entfernt oder auf der Welle 12 axial nach links gerückt worden ist, kann man sur Reinigung auch den drehbaren Dichtungsring 31 abnehmen oder axial nach links bewegen. Da der drehbare Dichtungsring 31 und der Bund 44 durch die Mitnehmerbolzen 51 axial miteinander verbunden sind, kann diese Baugruppe als Einheit vollständig abgenommen oder axialverschoben werden, weil die Köpfe 56 der Mitnehmerbolzen 51 in der in Fig. 2 gezeigten Stellung eine vollständige axiale Trennung des drehbaren Dichtungsringes 31 von dem Bund 44 verhindern. Diese Baugruppe kann daher entfernt bzw. in eine besser zugängliche Stellung gebracht werden, worauf der drehbare Dichtungsring 31 gegenüber dem Bund 44 verdrehbar ist, bis die Mitnehmerbolzen aus den Querschlitzen 59 in die Radialschlitze 57 treten, Jetzt können sich die Köpfe 56 frei durch die Radialschlitze

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57 bewegen, co daß der 3) icbtun gering. 3'i und der Bund -Vsaxial vollständig voneinander getrennt- werden köiinen« Infolgedessen lassen sich alle Einzelteile vollständig reinigen -

Nach Säuberung aller Einzelteile der Dichtungsanordnung ν/erden zum Zusammensetzen dor Dichtungsanordnung die vorstehend besehriebenen Maßnahmen in der urfcekshrtcm Reihenfolge durchgeführt.

Der drehbare Dichtungsring 31 und der Bund 44 können zviex in der vorstehend angegebenen V/eise als eine Einheit ein- und ausgebaut werden * Han kann diese beiden Teile aber auch einzeln ein- und ausbauen. Beispielsweise kann beim Auseinandernehmen der drehbare Dichtungsring 31 gegebenenfalls zunächst so weit vordreht werden, daß der Mitnehmerbolzen 51 in den Radialschlitz 57 eintritt, worauf der drehbare Dichtungsring 31 allein von der Welle 12 entfernt v/erden kann. Der Bund 44 ist dann ebenfalls allein axial von der Welle 12 abnehmbar. Infolge des Zusammenwirkens der Mitnehmerbolzen 51 mit den zur Verriegelung dienenden Vertiefungen 54 kann man daher den drehbaren Dichtungsring 31 und den Bund 44 als Einheit oder einzeln ein- und ausbauen, jenachdem, welche Vorgangsweise unter den jeweiligen Arbeitsbedingungen am bequemsten ist.

Im Rahmen der Erfindung kann die beschriebene und dargestellte Anordnung abgewandelt oder abgeändert werden, wobei auch Teile anders angeordnet werden können.

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• Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver' Einzelheiten., räumlicher Anordnungen und Yerfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich, sein*

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Claims

V a t e η t a η s j> r ii ehe

Mc/Mechanische Dichtungsanordnung zur Verwendung zwischen einer Wand und einer Welle, die eine Ausnehmung in der Wand durchsetzt und relativ au ihr drehbar ist, gekennzeichnet durch ein erstes Dichtungselement mit eiiM-Vis ersten Dichtungsring (21), der an der Wand. (13,14) befestigbar ist und einen hülsenförmigon Teil (22) aufweist, der dicht in der Ausnehmung (17) angeordnet ist, die Welle (12) umgibt und,eine erste ringförmige Dichtfläche (28) besitzt, die sich im wesentlichen quer zu der Achse der Welle (12) erstreckt, ferner ein zweites Dichtungselement, das drohfest mit der Welle (12) verbindbar ist und einen zweiten Dichtungsring (31) aufweist, der die Welle (12) umgibt, relativ zu ihr mindestens begrenzt fliegend gelagert ist und eine zweite ringförmige Dichtfläche (29) besitzt, die sich im wesentlichen quer zur Achse der Welle (12) erstreckt, im Bereich der ersten Dichtfläche (28) angeordnet ist und ihr direkt gegenüberliegt, wobei ein ringförmiger Bund (44) des zweiten Dichtungselements an der Welle befestigbar ist, der über Kupplungsmittel (51»54) mit dem zweiten Dichtungsring (31) verbindbar ist, um a) ein Drehmoment von dem Bund (44) auf den zweiten Dichtungsring (31) zu übertragen, so daß dieser bei der Drehung der Welle (12) in einer Richtung mitgenommen wird, b) eine axiale Trennung des zweiten Dichtungsringes (31) von dem Bund (44) normalerweise zu verhindern, eine begrenzte Axialbewegung zwischen ihnen aber zu ermöglichen, und c)

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nach einer Relativbewegung zvp.scben eiern Bund (44) und dsm aweiten Dichtungsring (31) ;in der entgegengesetzten Sichtung eine axiale Trennung des Bundes (44) und des Dichtungs ringes (31) voneinander zu ermöglichen, wobei fta-ner das j te Dichtungselement eine Federanordnung (38) aufweist, die zwischen dem zweiten Dichtungsring (3'Ü und dem Bund (4-4) angeordnet ist, die Welle (12) umgibt und dio aweite Dichtfläche (29) normalerweise elastisch in dichtender Drehgieitberührung mit der ersten Dichtfläche (28) hält, durch eine Reinigungseinrichtung (61-74), welche eine Reinigung der ersten und der zweiten Dichtfläche (28,29) ermöglicht, wenn diese in dichtender Drehgleitberührurig stehen, und welche zwischen der Welle (12) und den beiden Dichtungsringen (21,31) einen geschlossenen Ringraum (66) aufweist, der mit den Innenrändern der Dichtflächen (28,29) in Verbindung steht, sowie durch eine Einrichtung (61,62,6J..64) zum Zuführen eines Reinigungsmediums zu dem Ringraum (66), aus dem das Reinigungsmedium zwischen der ersten und zweiten Dichtfläche (28,29) zu deren Reinigung radial auswärts strömt.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kupplungsmittel einen liitnehmerbolzen (51) aufweisen, der sich axial zwischen dem Bund (44) und dem zweiten Dichtungsring (31) erstreckt und mit seinem einen Ende an dem Bund (44) oder dem zweiten Dichtungsring (31) befestigt ist, während das andere Ende des Mitnehaerbolzens (51) verschiebbar in einer in dem zweiten Dichtungsring (31) bzw. dem Bund (44) ausgebildeten Vertiefung (54·) diese durchsetzend angeordnet und mit einem radial verdickten Kopf (56) fest verbunden ist, daß die Vertiefung (54) einen ersten Schlitzteil

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(57) axial hindurchtreten kann, und daß ein zweiter Schiitateil (59) der Vertiefung (54) mit dein ersten Schlitzt eil (57) in Verbindung steht, und \*eniger breit als der Kopf (.56) ist, jedoch den Schaft des Mitnehmerbolzens (51) verschiebbar aufnehmen kann, so daß der Bund (44-) und der zweite Dichtungsring .(31) durch den MLtiiehmerbolaen (51) axial miteinander verbunden sind, wenn sich dieser in dem zweiten Schiitsteil (59) befindet, während der Mitnehmerbolzen (51) eine begrenzte Axialbewegung zwischen dem Bund (44-) und dem zweiten Dichtungsring (31) gestattet. \

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der erste Schlitzteil (57) in einer radialen Richtung offen ist und daß der zweite Schlitzteil (59) quer zu dieser radialen Richtung verläuft.

4. Dichtungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3i dadurch gekennzeichnet , daß der Mitnchmerbolzen (51) an seinem einen Ende fest mit dem zweiten Dichtungsring (31) verbunden, die Vertiefung (54) in dem Bund (44) ausgebildet und der Kopf (56) des Bolzens (51) auf der dem zweiten Dichtungsring (31) axial entgegengesetzten Seite des Bundes (44) ange- * ordnet ist, und daß der zweite Dichtungsring (31) und der Bund (44) axial voneinander trennbar sind, wenn sie gegeneinander so verdreht worden sind, daß sich der Mitnehmerbolzen (51) in Umfangsrichtung in den ersten Schlitzteil (57) bewegt hat, durch den dann der Kopf (56) axial frei hindurchtreten kann.

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5* Dichtungsanordnung nach wenigstens einem δ.βτ Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Bund (44) mit der Welle (12) durch eine Zapfen-Schlits~ Verbindung (47,48) drehfest verbunden ist, die einen an der Welle (1-2) befestigten Zapfen (48) aufweist, der radial über deren Umfang hinausragt und in einem Schiita (47) aufiiehmbar ist, welcher sich in dem Bund (44) axial sowie von dessen radial innerern Umfang radial auswärts or streck!;, und vjeIcher in dem Bund (44) eine glatte, von schärfen Kanten oder Ecken freie Fläche (49) besitzt, die eine Ansammlung von Material, Bakterien od.dgl. in dem Schlitz (47) verhindert, und daß die Schlitzteile (57,59) der Vertiefung' (54) ebenfalls mit glatten und von scharfen Kanten oder Ecken freien Flächen (zeB.58) ausgebildet sind, die eine Ansammlung von Material, Bakterien od.dgl. in der Vertiefung (54) verhindern.

6. Dichtungsanordnung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (13) einen abnehmbaren Gehäusedeckel (14) besitzt, in dem die Ausnehmung (17) vorgesehen ist, und daß der erste Dichtungsring (21) mit dem abnehmbaren Deckel (14) durch eine zweite Zapfen-Schlitz-Verbindung (24,27) drehfest verbunden ist, die einen am Deckel (14) befestigten und von diesem einwärts ragenden zweiten Zapfen (27) sowie einen zweiten Schlitz (24) aufweist, der einen dem Außenumfang des ersten Dichtungsringes (21) benachbarten Teil desselben axial durchsetzt, den zweiten Zapfen (27) aufnimmt und ebenfalls eine glatte und von scharfen Kanten und Ecken freie Pläche (26) hat, die eine Ansammlung von Material, Bakterien od.dgl. in dem zweiten Schlitz. (24) verhindert.

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7· Dichtungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6_} dadurch gekennzeichnet , daß die .Reinigungseinrichtung (61-7^) ©ine im Gehäuse (13) ausgebildete Öffnung (63) aufweist, die an ihrem äußeren Ende mit einer Quelle (61) eines unter Druck stehenden Eeinigungsiaediums verbunden ist, während ihr inneres Ende sich im Bereich des ersten Dichtungsringes (21) befindet, der radial von einem Kanal (64-) durchsetzt ist, dessen äußeres Ende mit dem inneren Ende der Öffnung (63) und dessen inneres Ende A mit dem Ringraum (66) in Verbindung steht, daß ein erster elastischer elastomerer Dichtungsring (71) zwischen dem ersten Dichtungsring (21) un&cfer Welle (12) angeordnet ist, dichtend an ihnen anliegt und den Ringraum (66) an seinem einen axialen Ende abdichtet, und daß ein zweiter elastischer elastomerer Dichtungsring (39 zwischen dem zweiten Dichtungsring (31) und der Welle (12) angeordnet ist, dichtend an ihnen anliegt und den Ringraum an seinem anderen axialen Ende abdichtet.

9. Dichtungsanordnung nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet , daß die Federanordnung eine Druckfeder (33) aufweist, deren eines Ende mit dem zweiten elastomeren I Dichtungsring (39) derart zusammenwirkt, daß dieser dichtend an einer abgerundeten Schulter (42) des zweiten Dichtungsringes (31) angreift.

9- Dichtungsanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Kupplungsmittel einen Mitnehmerbolzen (51) aufweisen, der sich axial zwischen dem

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Bund (44) und dom sweiten. Dichtungsring (31) befindet und mit seinem einen Ende an dem Bund (44) oder dem zweiten Dichtungsring (31) befestigt ist, während das andere Ende des Mitnehmerυölzens (51) verschiebbar in einer in dem zweiten Dichtungsring (31) bzw ο dem Bund (44) ausgebildeten Vertiefung (54) diese durchsetzend angeordnet und mit einem radial verdickten Kopf (56) fest verbunden ist, daß die Vertiefung (54) einen radialen Schlitzteil (57) solcher Breite besitzt, daß der Kopf (56) des Mitnehmerbolzens (51) axial, hindurchtreten kann, und daß die Vertiefung (54) einen quer angeordneten Schlitzteil (59) aufweist, der mit dem radialen Schlitzteil (57) in Verbindung steht und so breit ist, daß er den Schaft des Tlitnehmerbolzens (51) verschiebbar aufnehmen kann, so daß der Bund (44) und der zweite Dichtungsring (31) durch den Mitnehmerbolzen (51) axial miteinander verbunden sind,wenn sich dieser in dem zweiten Schlitzteil (-59) befindet, während der Mitnehmerbolzen (51) eine begrenzte Axialbewegung zwischen dem Bund (44) und dem zweiten Dichtungsring (31). gestattet.

10. Dichtungsanordnung nach Anspruch 9? dadurch gekennzeichnet , daß der Mitnehmerbölzen (51) an seinem einen Ende fest mit dem zweiten Dichtungsring (31) verbunden,die Vertiefung (54) in dem Bund (44) ausgebildet und der Kopf (56) des Bolzens (51) auf der dem zweiten Dichtungsring (31) axial entgegengesetzten Seite des Bundes (44) angeordnet ist, und daß der zweite Dichtungsring (31) und der Bund (44) axial voneinander trennbar sind, wenn sie gegeneinander verdreht werden, daß sich der Mitnehmerbolzen (51) in Umfangsrichtung

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iri den radialen Schlitzteil (57) bewegt hat, durch den dann der Kopf (56) axial frei hindurchtreten kann, daß der Bund (44) mit der Welle (12) durch eine erste Zapfen-Schlitz-Verbindung (47,48) drehfest verbunden ist, die einen au der Welle (12) befestigten ersten Zapfen (48) aufweist, der radial .über deren Umfang hinausragt und in einem ersten Schlitz (47) aufnehmbar ist, der sich in dem Bund (44) axial sowie von dessen radial innerem Umfang radial auswärts erstreckt, so daß der Bund-(44) mit der Welle (12) drehfest verbunden ist, daß das Gehäuse (15) einen abnehmba- " ren Gehäusedeckel (14) besitzt, in dem die Ausnehmung (17) vorgesehen ist, daß der erste Dichtungsring (21) mit dem abnehmbaren Deckel (14) durch eine zweite Zapfen-Schlitz-Verbindung (24,27) drehfest verbunden ist, die einen der am Deckel (14) befestigten und von diesem einwärts ragenden zweiten Zapfen (27) sowie einen zweiten Schlitz (27) aufweist, der einen dem Außenumfang des ersten Dichtungsringes (21) benachbarten Teil desselben axial durchsetzt und den zweiten Zapfen (27) aufnimmt, und daß beide Schlitze (47,24) und die Vertiefung (54) mit glatten, von scharfen Kanten und Ecken freien Flächen (49,26,58) ausgebildet sind, die eine Ansammlung von Material, Bakterien od.dgl. verhindern. f

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