DE2351809B2 - Einrichtung zur Zufuhr und Abfuhr von Kühlflüssigkeit in die und aus der Schnecke oder Schnecken einer Schneckenpresse - Google Patents

Description

in Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Zufuhr und Abfuhr von Kühlflüssigkeit in und aus einer Schnecke oder mehreren, insbesondere zwei Schnecken einer Schneckenpresse der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art.

Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (FR-PS 10 68 365) ist die die Schneckenwelle abdichtend umgebende stillstehende Büchsenanordnung von zwei in axialer Richtung aneinandergrenzenden Einzelbüchsen zusammengesetzt, wobei die Zu- und Ablaufkam- mern für die Kühlflüssigkeit jeweils in einer Einzelbüchsc durch Einarbeiten einer Nut in deren !nnenurnfang zusammen mit einer entsprechenden in den Außenumfang der Schneckenwelle eingearbeiteten Nut gebildet sind. Sämtliche Dichtungsringe der bekannten Anord nung weisen ein Vollprofil auf, wobei die die Zu- und Ablaufkammern endseitig abdichtenden Dichtungsringe ihrerseits in in den Innenumfang der Einzelbüchsen eingearbeiteten Nuten eingesetzt sind, während der die Zu- und die Ablaufkammer gegeneinander abdichtende

in Dichtungsring, der im Bereich zwischen den axial aneinandergrenzenden Stirnenden der beiden Einzelbüchsen angeordnet ist, in eine in den Außenumfang der Schneckenwelle eingearbeitete Ringnut eingesetzt und von inneren stirnseitigen Abschrägungen der aneinan dergrenzenden Enden der Einzelbüchsen übergriffen ist. In gleicher Weise sind die den Fixiergliedern an den voneinander abgewandten Stirnenden der Einzelbüchsen endseitig zugeordneten Dichtungszusatzringe in Ringnuten im Außenumfang df Schneckenwelle eingesetzt und von endseitigen inneren Abschrägungen der Fixierglieder und der Stirnenden der Einzelbüchsen übergriffen. Von diesen Fixiergliedern bildet das an das Schneckengewinde der Schneckenwelle angrenzende einen Anschlag für die Büchsenanordnung mit zwi- > schengelegtem Dichtungszusatzring, während das andere Fixierglied pin Stellglied in Form von Spannmuttern bildet, die auf ein Außengewinde der Schneckenwelle aufgeschraubt und über den an diesem Ende der Büchsenanordnung vorgesehenen Dichtungszusatzring gegen die Büchsenanordnung gespannt sind. Die beiden Einzelbüchsen der Büchsenanordnung sind hierdurch unter axialem Zusammendrücken der endseitigen Dichtungszusatzringe und des zwischen den Einzelbüchsen angeordneten, die Zu- und Ablaufkammern gegeneinander abdichtenden Dichtungsringes in der Weise axial auf der Schneckenwelle festgelegt, daß sie bei deren Drehung stillstehen. Die endseitigen Dichtungszusatzringe und der die Zu- und Ablaufkammern gegeneinander abdichtende Dichtungsring sind hierbei

mi hohen axialen Druckbeanspruchungen ausgesetzt. Zusätzlich werden in diese Dichtungsringe sowie auch in die die Zu- und Ablaufkammern endseitig abdichtenden Dichtungsringe durch im Betrieb auftretende axiale und radiale Verlagerungen der Schneckenwelle in bezug auf

b5 die stillstehende Büchsenanordnung weitere axiale und vor allem auch radiale Druckspannungen eingetragen. Trotz eines sehr hohen Bearbeitungsaufwandes der bekannten Einrichtung sind aus den genannten Gründen

deren Dichtungsringe einem raschen Verschleiß ausgesetzt, so daß insbesondere bei höheren Drücken der Kühlflüssigkeit die Dichtwirkung schon nach kurzer Zeit unzureichend ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache, verschleißarme und hochwirksam dichtende Einrichtung zur Zufuhr und Abfuhr von Kühlflüssigkeit der angegebenen Art zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst Daraus, daß bei dieser Ausgestaltung die Büchse die Schneckenwelle mit Abstand umgibt und einteilig ausgebildet ist, die über zwei im Bereich zwischen ihren Enden und den Zu- und Abführkammern angeordnete, mit ihr stillstehende Zentrierringe auf der Schneckenwelle abgestützt ist, folgt eine einfache Anordnung der Dichtungsringe sowie auch der Dichtungszusatzringe in dem zwischen der Büchse und der Schneckenwelle gebildeten Ringraum, so daß weder die Büchse noch die Schneckenwelle einer besonderen Bearbeitung zur Aufnahme der Dichtungsringe bedürfen und der Innenumfang der Büchse sowie der Außenurr.'ang der Schneckenwelle insoweit glatt ausgebildet sein können. Die Zentrierringe entlasten hierbei in Verbindung mit der Ausbildung der Büchse die Dichtungsringe zugleich von insbesondere radialen Druckkräften, die aus solchen Wellenverlagerungen im Betrieb der Schnekkenpresse resultieren. Mit der ferner nach der Erfindung vorgesehenen Ausgestaltung beider Stellglieder als mit einem Absatz in die Enden der Büchse eingreifende und diese unmittelbar in axialer Richtung fixierende, gesonderte Stellringe geht eine weitere Verringerung des Bearbeitungsaufwandes für Büchse und Schneckenwelle einher und ist insbesondere eine Entlastung der endseitigen Dichtungszusatzringe von axialen Druckkräften erreicht, da die Stellringe die Büchse unmittelbar fixieren und die Dichtungszusatzringe hierbei im Bereich zwischen den Stellringen und den diesen Ringen benachbarten Zentrierringen innerhalb des Ringraumes zwischen der 3üchse und der Schneckenwelle angeordnet sind. Schließlich gewährleistet das etwa C-förmige Profil der Dichtungsringe mit am Innenumfang der Büchse und am Außenumfang der Schneckenwelle anliegenden Dichtungslippen eine hohe Dichtungswirkung, die sich bei steigenden Drücken der Kühlflüssigkeit durch verstärktes Anpressen de/ Dichtungslippen an den !nnenumfang der Büchse und den Außenumfang der Schneckenwelle noch vergrößert

Hinsichtlich weiterer Ausgestaltungen wird auf die Ansprüche 2 bis 7 verwiesen. Durch die besondere Ausrichtung der Dichtungsringe mit ihren Dichtungslippen wird dabei den unterschiedlichen Druckverhältnissen in den Zu- und Abführkammern Rechnung getragen sowie ein Eindringen von Schmutz von außen, z. B. ein Rückfließen von durch Staub aus der Umgebung verunreinigtem öl, über die Dichtungszusatzringe verhindert. Die Ausgestaltung der Zentrierringe als axiale Distanzglieder zwischen den Dichtungszusatzringen und den diesen Ringen benachbarten Dichtungsringen für die Zu- und Abführkammern sichert hierbei in Verbindung mit den in deren Bereich gebildeten Ringräumen für Schmiermittel eine einfache Montage und eine Schmierung des Eingriffsbereichs zwischen der Schneckenwelle und den Zentrierringen sowie zwischen den BUchsenenden und den Stellringen. Zugleich kann bei dieser Ausgestaltung aus den mit Schmiermittel gefüllten Ringräumen bei einem Druckabfall im Kühlflüssigkeitskreislauf eine Schmierung der Dichtungsringe für die Zu- und Abführkammern erfolgen.

Ein Ausfuhrungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, in deren Figur eine Einrichtung zur Zufuhr und Abfuhr von Kühlflüssigkeit im Schnitt dargestellt ist

Diese Einrichtung ist für eine an sich bekannte Bauart einer Doppelschneckenpresse vorgesehen und wird gesondert auf jeder Schneckenwelle zwischen dem Gehäuse und dem Antriebs- und Drucklagerende der

ίο Schneckenwelle angebracht, so daß nur eine einzige, mit der Einrichtung versehene Schneckenwelle dargestellt ist und nachstehend beschrieben wird. Die Einrichtung ist auch bei einer nur eine Schnecke aufweisenden Schneckenpresse anwendbar.

is Auf dem der Preßseite der Schnecke abgewandten Ende der Schneckenwelle 1 ist auf einem einen etwas kleineren Durchmesser aufweisenden Schneckenwellenteil 2 mit radialem Spiel eine Büchse 3 angebracht, die in axialer Richtung an ihren Enden von Stellringen 4 und 5 eingeschlossen ist In der darp^stellten Ausführung weisen die Stellringe 4 und 5 aur der der Büchse 3 zugekehrten Seite einen Teil mit kleinerem Durchmesser auf, der in den Raum zwischen der Büchse 3 und dem Schneckenwellenteil 2 eingreift Die Stellringe 4 und 5 können von Schrauben 6 und 7 auf dem Schneckenwellenteil 2 testgehalten werden.

In der Nähe ihres Mittelbereiches ist die Büchse 3 mit einem Teil 8 geringeren Innendurchmessers versehen und an den Schultern beidseits dieses Teils 8 der Büchse

so liegen einen etwa C-förmigen Querschnitt aufweisende Dichtungsringe 9 und 10 an. Der Dichtungsring 9 wird durch eine seitliche Verlängerung 11 eines in dem Raum zwischen der Büchse 3 und dem Schneckenwellenteil 2 angeordneten Zentrierrings 12 an der linken Schulter

j5 des Teiles 8 gehalten. Der Zentrierring 12 paßt genau zwischen die Büchse 3 und den Schneckenwellenteil 2 und ist in der Büchse 3 mittels einer Schraube 13 festgelegt In dem Raum zwischen dem Zentrierring 12 und dem linken Stellring 4 ist ein Dichtungszusatzring 14 angeordnet.

In dem Raum zwischen der Büchse 3 und dem Schneckenwellenteil 2 rechts von dem Dichtungsring 10 befindet sich noch ein Dichtungsring 15, der von einem Abstandsring 16 im Abstand zu dem Dichtungsring 10 gehalten wird, wobei der innendurchmesser des Abstandsrings 16 etwa dem Innendurchmesser des Teiles 8 der Büchse 3 gleich ist Die Ringe 10,16 und 15 werden von einem seitlichen Vorsprung des Zentrierringes 17, der genau in den Raum zwischen der Büchse 3

in und dem Schneckenwellenteil 2 paßt, rechts von dem Dichtungsring 15 im Zwischenraum angebracht ist und in der Büchse 3 durch eine Schraube 18 festgehalten wird, gegen die rechte Schulter des Teiles 8 der Büchse 3 geprebt. Zwischen dem Zentrierring 17 und dem

Vi rechten Stellring 5 befindet sich ein Dichfingszusatzring 19.

Die Dichtungsringe 10 und 15 begrenzen seitlich eine innerhalb des Abstandsringes 16 liegende Zuführkammer 20 für Kühlflüssigkeit, die über eine in der Büchse 3

μ) und dem Abstandsring 16 vorgesehene radiale Bohrung 21 in Verbindung mit einer nicht eingezeichneten festen Zuleitung für die Kühlflüssigkeit steht. In der radialen, die Mittelachse der Bohrung 21 enthaltenden Ebene ist in dem Schneckenwellenteil 2 eine radiale Bohrung 22 vorgesehen, die in eine axhle Bohrung 23 ausmündet, welche sich durch die Schneckenwelle 1 erstreckt und zur Zufuhr zu und Abfuhr der Kühlflüssigkeit aus der Schnecke dient. Die axiale Bohrung 23 ist durch einen

Pfropfen 24 verschlossen, der der radialen Bohrung 22 gegenüberliegend mit einer radialen Bohrung 23 versehen ist, die über eine blinde axiale Bohrung 26 an dem linken Ende des Pfropfens 24 ausmündet.

Links von der radialen Bohrung 22 bildet das Ende des Pfropfens 24 eine Abdichtung zwischen dem rechts davon liegenden Teil der Bohrung 23 und der links von dem Pfropfen liegenden Fortsetzung 23' dieser Bohrung. In der Fortsetzung 23' der axialen Bohrung befinden sich zwei konzentrische Rohre 27 und 28. von denen das Rohr 27 eine Fortsetzung der Bohrung 26 bildet und der Zufuhr der Kiihfiüssigkeit zur Schnecke dient. Der Raum um das Rohr 27 und innerhalb des konzentrischen Rohres 28 dient der Abfuhr der Kühlflüssigkeit aus der Schnecke und ist über Löcher 29 mit dem Raum 23' verbunden, der über eine radiale Bohrung 30 in dem Schneckenwellenteil 2 mit einer Abführkammer 31 für die Kühlflüssigkeit in Verbindung steht, welche außen von dem verengten Teil 8 der Büchse 3 und auf beiden Seiten von den Dichtungsringen 9 und 10 begrenzt wird. Die Abführkammer 31 steht über eine radiale Bohrung 32 in der Büchse 3, deren Mittelachse in der gleichen radialen Ebene wie die Bohrung 30 liegt, in fester Verbindung mit einer nicht dargestellten festen Abführleitung für die Kühlflüssigkeit.

Das äußere Rohr 28 ist nur erforderlich, falls ein Teil der Schnecke nicht gekühlt zu werden braucht. Wenn dies nicht der Fall ist, kann es fortfallen und die Kühlflüssigkeit einfach um das innere Rohr 27 herum in die Bohrung in der Schneckenwelle zurückgeführt werden.

Unter den seitlichen Verlängerungen der Zentrierringe 12 und 17 sind Ringräume 33 und 34 gebildet, die auf ihrer oberen Seite über radiale Bohrungen 37 und 38 mit der Außenseite der Büchse 3 verbunden sind, durch die Schmiermittel in die Ringräume 33 und 34 eingeführt werden kann. Die Ringräume 33 und 34 sind auf geringer Höhe oberhalb ihrer unteren Enden mit Überlauföffnungen 35 und 36 versehen, die gleichfalls über abwärts geneigte Kanäle mit dem Raum außerhalb der Büchse 3 verbunden sind, so daß sie die Höhe begrenzen, bis zu der die Ringräume 33 und 34 mit Schmiermittel gefüllt werden können.

Der linke Stellring 4 liegt im Abstand zum Gehäuse 39 der Schneckenpresse, so daß entlang der Schnecke entweichendes Material, das längs des Gehäuses 39 abwärtsfließt, nicht in Berührung mit der Einrichtung zur Zufuhr und Abfuhr der Kühlflüssigkeit kommt, wie dies der Pfeil A veranschaulicht.

Auf den beide.ί Schneckenwellen der Doppelschnekkenpresse ist eine Einrichtung zur Zufuhr und Abfuhr der Kühlflüssigkeit derart angebracht, daß die Drehung der Büchsen 3 der beiden Einrichtungen verhindert ist, die Büchsen 3 der beiden Einrichtungen jedoch frei sind, um die geringen Bewegungen der Schneckenwellen sowohl in axialer Richtung, als auch in Umfangsrichtung mitzumachen. Jede Büchse 3 hat also eine feste Stellung hinsichtlich der drehbar darin aufgenommenen Schnekkenwelle, die Bewegungen beider Schneckenwellen zueinander jedoch können die Abdichtung nicht beeinflussen.

Die Dichtungsringe 9, 10, 14, IS und 19 bestehen vorzugsweise aus einem hitzebeständigen Kunststoff, z. B. Fluorkautschuk, mit derartigen Eigenschaften und einer derartigen Formgebung, daß sie infolge des ίο Druckgefälles zwischen Hochdruckseite und Niederdruckseite gegen die Schneckenwelle gepreßt werden und abdichten. Die Dichtungsringe weisen vorzugsweise im Querschnitt ein C-Profil auf, wobei die offene Seite des C-Profils der Dichtungsringe 9,10 und 15 für die Zu- und Abführkammern 20, 31 zur Seite höheren Drucks gerichtet ist.

Die beschriebene Einrichtung arbeitet in folgender Weise:

Die Kühlflüssigkeit wird in der Richtung des Pfeiles B zugeführt und fließt über die Bohrung 21, die Zuführkammer 20 und die Bohrungen 22, 25 und 26 zu dem die Kühlflüssigkeit der Schnecke zuführenden Rohr 27. Durch den Raum zwischen dem inneren Rohr 27 und dem äußeren Rohr 28 fließt die Kühlflüssigkeit zurück und gelangt über die Löcher 29, die Bohrung 30, die Abführkammer 31 und die Bohrung 32 in der Richtung des Pfeiles C zur Flüssigkeitsabführleitung zurück. In der Abi'iinrkammer 31 ist der Druck der Kühlflüssigkeit niedriger als in der Zuführkammer 20, so daß eine

ίο einwandfreie Wirkung des Dichtungsringes 10 gewährleistet ist. Die einwandfreie Wirkung der Dichtungsringe 9 und 15 ist gleichfalls gewährleistet, weil diese Ringe einerseits von dem Druck in der Abführkammer 31 bzw. der Zuführkammer 20 belastet werden, während die andere Seite über die Ringräume 33 und 34 in offener Verbindung mit der Umgebung steht

Die Zentrierringe 12 und 17 bestehen aus Bronze und nehmen die radialen Kräfte auf, so daß die Dichtungsringe entlastet sind und ihrem Verschleiß begegnet wird.

Die Grenzfläche zwischen den Zentrierringen 12 und 17 und dem Schneckenwellenteil 2 kann zu bestimmten Zeiten geschmiert werden, indem über die Bohrungen 37 und 38 Schmiermittel in die Ringräume 33 und 34 eingeführt wird. Da die Ringräume 33 und 34 in offener Verbindung mit der Umgebung stehen, kann sich darin kein Druck aufbauen. Außerdem beschränken die Überlauföffnungen 35 und 36 das Schmiermittelniveau in den Ringräumen 33 und 34. Die sich drehenden Stellringe 4 und 5 verhindern eine Verschiebung der Büchse 3 in Längsrichtung gegenüber dem Schneckenwellenteil 2. Sie werden durch Lecköl aus den Ringräumen 33 und 34 geschmiert, das sich über die Dichtungszusatzringe 14 und 19 axial auswärts bewegt In umgekehrter Richtung dichten die Dichtungszusatz· ringe 14 und 19 ab, so daß ein Rückfließen von durch Staub aus der Umgebung verunreinigtem Öl nach innen verhindert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Zufuhr und Abfuhr von Kühlflüssigkeit in und aus einer Schnecke oder mehreren, insbesondere zwei Schnecken einer Schneckenstrangpresse, bei der die Schnecke im Abstand zum Fressengehäuse mit einer abdichtend die Schneckenwelle umgebenden, stillstehenden Büchse versehen ist, die zusammen mit der Schneckenwelle zwei endseitig und gegeneinander je durch einen Dichtungsring abgedichtete, umlaufende Zu- und Abführkammern für die Kühlflüssigkeit bildet, welche einerseits mit in der Schneckenwelle angebrachten radialen Kühlflüssigkeitskanälen in offener Verbindung stehen und andererseits jeweils mit einer äußeren Zuführ- und Abführleitung für die Kühlflüssigkeit verbunden sind, wobei an den beiden Enden der Büchse auf der Schneckenwelle sich mit dieser mitdrehende Stellglieder vorgesehen sind, denen je ein endseitiger Dichtungszusatzring zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (3) die Schneckenwelle (1, 2) mit Abstand umgibt und einteilig ausgebildet ist, die Büchse über zwei im Bereich zwischen ihren Enden und den Zu- und Abführkammern (20,31) angeordnete, mit ihr stillstehende Zen'rierringe (12, 17) auf der Schneckenwelle abgestützt ist, beide Stellglieder als mit einem Absatz in die Enden der Büchse eingreifende und diese unmittelbar in axialer Richtung fixierende, gesonderte Stellringe (4, 5) ausgebildet i'i'id, die Dichtungszusatzringe (14, 19) innerhalb des Ringraums zwischen der Büchse und der Schneckenwelle im Bereich zwischen den Stellringen und den diesen Ringen benachbarten Zentrierringen angeordnet sind und die Dichtungsringe (9,10,15; 14,19) ein etwa C-förmiges Profil mit am Innenumfang der Büchse und am Außenumfang der Schneckenwelle anliegenden Dichtungslippen aufweisen.

2. Einrichtung nach Anspruch Ί, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungslippen der die Zu- und Abführkammern (20, 31) für die Kühlflüssigkeit außenseitig abgrenzenden Dichtungsringe (9, 15) diesen Kammern zugewandt sind, der zwischen der Zu- und Abführkammer angeordnete Dichtungsring (10) mit seinen Dichttingslippen zur Zuführkammer (20) weist und die Dichtungszusatzringe (14, 19) mit ihren Dichtungslippen zu den Stellringen (4, 5) hin gerichtet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierringe (12, 17) zugleich als axiale Distanzglieder zwischen den Dichtungszusatzringen (14, 19) und den diesen Ringen benachbarten Dichtungsringen (9,15) für die Zu- und Abfuhrkammern (20,31) ausgebildet sind.

4. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils im Bereich zwischen den außenseitigen Dichtungsringen (9,15) für die Zu- und Abführkammern (20,31) und den angrenzenden Zentrierringen (12, 17) ein mit Schmiermittel füllbarer Ringraum (33,34) ausgebildet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringräume (33, 34) mit Überlauföffnungen (35,36) zur Umgebung hin versehen sind.

6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierringe (12, 17) und die Stellringe (4, 5) aus

Bronze bestehen.

7. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsringe (9, 10, 14, 15, 19) aus einem hitzebeständigen Kunststoff bestehen.