DE2525813A1

DE2525813A1 - Anordnung zum abdichten einer drehbaren welle

Info

Publication number: DE2525813A1
Application number: DE19752525813
Authority: DE
Inventors: Jean Briand
Original assignee: MINES DE BITUME ET D ASPHALTE
Current assignee: MINES DE BITUME ET D ASPHALTE
Priority date: 1974-06-11
Filing date: 1975-06-06
Publication date: 1975-12-18
Also published as: FR2274847B1; FR2274847A1; DE2525813C2; IT1028829B

Description

DIPL.-INQ. DIETER JANDER DR.-INQ. MANFRED BÖNINQ

PATENTANWÄLTE Zuitelladr··!·:

reolv to:

8 MÖNCHEN 80 (BOGENHAUSEN)

KOLBERGER STRASSE 21 ' ^{BERLIN 1}S Telefon: 089/98 27 04 KURFORSTENDAMM 66

Telefon: 030/88350 71 Telegramms: Consideration Berlin

816/15.584 DE 6. Juni 1975

Patentanmeldung

der Firma

SOCIBTE ANONYME DES MINES.DE BITUME ET D¹ASPHALTE DU CENTRE - S.M.A.C.

23 Rue Broca
75 PARIS (Frankreich)

"Anordnung zum Abdichten einer drehbaren Welle"

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Abdichten einer drehbaren Welle in einer Öffnung der Wand eines abgeschlossenen Raumes, insbesondere eines Raumes zur Behandlung von Bitumen unter erhöhten Temperaturen, mit einem im Innern des Raumes auf der Welle angeordneten und drehfest mit dieser verbundenen Verschleißring und einer axial in der Öffnung verschiebbaren zylindrischen Dichthülse, die mit ihrer einen Stirnfläche gegen den Verschleißring anliegt und auf deren gegenüberliegende andere Stirnfläche ein außerhalb des Raumes gelegenes elastisches Organ einwirkt, das sie gegen den Verschleißring zu drücken sucht.

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Postscheckkonto Berlin West Konto 1743 84-100 Berliner Bank AG., Konto 0110921900

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Anordnungen der vorstehenden Art verwendet man "beispielsweise zur Wellenabdichtung in Mischern oder Rührwerken für Asphaltprodukte, die erhitzt sind. Bei derartigen Geräten ist die Abdichtung deshalb besonders problematisch, weil einerseits das erhitzte Gut vergleichsweise dünnflüssig ist und andererseits die Flügel oder Schaufeln des Rührwerkes in das Gut eine Bewegung einleiten, die dessen Austrittsneigung erhöht. Schwierigkeiten können auch dadurch auftreten, daß durch die Temperaturänderungen Ausdehnungen der abzudichtenden Welle hervorgerufen werden und die Dichtelemente einer starken Beanspruchung unterliegen.

Der Erfindung J-ieg* die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau die Gewähr für eine sichere und einwandfreie Abdichtung der Welle auch über lange Zeiträume und bei hohen Temperaturen bietet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Verschleißring im Abstand von der Innenfläche der Wand des Raumes mit radialem und axialem Spiel auf der Welle angeordnet ist und ein im Innern des Raumes die Dichthülse umgebender zylindrischer Körper eine dichtend gegen die Umfangsfläche der Dichthülse anliegende Stopfbuchse trägt und an seinem aus der Öffnung herausragenden, der Stopfbuchse abgewandten Ende mit einem Flansch zu seiner Befestigung an der Außenfläche der Wand des Raumes versehen ist, wobei die Dichthülse lediglich drehfest mit dem Körper verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Anordnung bietet den Vorteil, daß mit Ausnahme des elastischen Organs sämtliche aktiven Teile der Anordnung der gleichen Temperatur ausgesetzt sind und sich gleichmäßig ausdehnen. Während des Rührvorganges drückt die sich ausdehnende Welle den Verschleißring gegen die Dichthülse, die sich ebenfalls ausdehnt. Hierdurch legen sich die. genannten Teile unter höherem Druck gegeneinander an und gewährleisten

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selbst dann eine einwandfreie Abdichtung, wenn das Füllgut flüssig wird. Bei der Abkühlung wird das Füllgut dicker. Da der Verschleißring und die Dichthülse mit Spiel gelagert sind, können sie sich hin- und herbewegen. Hierdurch wird die Gefahr einer Blockierung durch ausgehärtetes Material vermieden. Die Dichtheit der Anordnung ist bei all dem unabhängig von der Dauer und der Temperatur der Behandlung gewährleistet. Das Spiel zwischen den einzelnen Teilen bietet darüber hinaus den Vorteil, daß an die Fertigungsgenauigkeit der Teile keine großen Anforderungen gestellt zu werden brauchen und daß die Montage und Demontage der Teile einfach ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Anordnung zum Abdichten einer Welle;

Fig. 2 die Außenansicht der Anordnung gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 die Draufsicht auf ein Teil der Anordnung gemäß Fig. 1 und 2.

Die dargestellte Anordnung dient dazu, eine Welle 1, die beispielsweise Arme mit Schaufeln zum Mischen oder Rühren eines Gutes trägt, gegenüber einer festen Wand 2, die einen Teil eines geschlossenen Raumes 3 wie einen Bottich, einen Behälter od.dgl. bildet, abzudichten.

Im Innern des Raumes 3 ist mit der Welle 1 ein Ring 4 fest verbunden, der einen Flansch 6 besitzt. Drehfest mit dem Flansch 6 ist ein Verschleißring 10 aus hartem Material gekuppelt, wie beispielsweise aus gehärtetem Stahl oder einem anderen Metall. Der Verschleißring 10 umgibt mit Spiel zwei

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Stifte 8, die sich diametral gegenüberliegen und durch eine Schrumpfverbindung oder auf andere Weise am Flansch 6 befestigt sind. Der Verschleißring 10 stellt mithin eine drehfeste Einheit mit der Welle 1 dar, während er sich axial verschieben kann und ein gewisses Radialspiel hat.

Die Welle 1 geht durch eine Öffnung 12 in der Wand 2, so daß sie von der Außenseite des Raumes 3 angetrieben werden kann. Von der Öffnung 12 ragt in den Raum 3 ein im wesentlichen zylindrischer Körper 14. An seinem außerhalb des Raumes liegenden Ende ist ein Flansch 16 befestigt, mit dessen Hilfe er mittels Befestigungsschrauben 18 und zugehörigen Muttern an der Wand 2 befestigt ist. Die Befestigungsschrauben 18 und die ihnen zugeordneten Muttern sind über den Umfang der Öffnung .12 verteilt. Der zylindrische Körper 14 ist mithin koaxial zur Öffnung 12 und zur Welle 1 angeordnet und fest mit der Wand 2 verbunden. Er umgibt eine Dichthülse 20 aus Bronze oder einem anderen vergleichsweise weichen Material. Diese Dichthülse verläuft koaxial zum zylindrischen Körper 14. Sie ist durch zwei sich gegenüberliegende Keile 22, welche in Nuten 24 und 25 an der Innenfläche des Körpers 14 ragen, gegen Drehbewegungen gesichert. Die Dichthülse 20 kann aber Axialbewegungen gegenüber dem zylindrischen Körper 14 ausführen. Sie befindet sich fast gänzlich Im Innern des Raumes 3. Mit ihrer dem Rauminnern zugewandten Stirnfläche 27 liegt die Dichthülse 20 gegen den Verschleißring 10 an, während ihre gegenüberliegende Stirnfläche 29 sich gegen ein elastisches Organ abstützt, das von einer als Schraubenfeder ausgebildeten Feder 28 gebildet wird und die Dichthülse 20 gegen den Verschleißring 10 drückt.

Die Feder 28, welche mit ihrem einen Ende gegen die Stirnfläche 29 der Dichthülse 20 anliegt, stützt sich mit ihrem anderen lande am Boden einer Ringkappe 30 ab, die einen im wesentlichen I-förmigen Querschnitt hat und die Welle 1 mit

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Spiel umgibt. Die Ringkappe 30 ist an der Außenseite der Wand 2 befestigt. Sie besitzt an zwei sich diametral gegenüberliegenden Stellen radiale Ausleger 32. Jeder Ausleger ist an seinem Ende mit einer U-förmigen Gabel 34 versehen. Jede der Gabeln 34 umfaßt eine Schraube 36, die durch den Flansch 16 und die Wand 2 geht, an der sie beispielsweise durch Schweißen befestigt ist. Eine erste von der Schraube 36 getragene Mutter 38 drückt den Flansch 16 des zylindrischen Körpers 14 gegen die Wand 2, während eine zweite Schraube 40 die Axialstellung der Gabel 34 bestimmt. Der Abstand zwischen der Ringkappe 30 und der Wand 2 läßt sich auf einen bestimmten Wert einstellen, der unabhängig von der Lage der Dichthülse 20 konstant bleibt. Demgegenüber sucht die Feder 28, die durch die Ringkappe 30 zusammengedrückt wird, die Dichthülse 20 ständig von der Ringkappe 30 zu entfernen, d.h. in Richtung des Verschleißringes 10 zu drücken.

An seinem dem Flansch 16 gegenüberliegenden Ende trägt der zylindrische Körper 14 eine Stopfbuchse 42, die die Dichthülse 20 außen abdichtet. Die Stopfbuchse 42 wird von zwei Ringen 43 und 45 gebildet, die parallel zueinander und koaxial zur Öffnung 12 angeordnet sind. Die Ringe halten zwischen sich eine Dichtung 44, welche gegen die Dichthülse 20 gedrückt wird und jeden Austritt zwischen sich und der Dichthülse verhindert. Die Dichtung 44 hat praktisch die Funktion einer ruhenden Dichtung, da sie lediglich leichte Gleitbewegungen gegenüber der Dichthülse 20 auszuführen braucht, die ihre Ursache in der Ausdehnung der Welle 1 der Dichthülse 20 und des zylindrischen Körpers 14 haben. Die Dichtung 44 wird gegen eine Berührung durch das Füllgut im Raum 3 durch die Ringe 43und 45 geschützt. Sie ist mithin sehr widerstandsfähig und kann lange und bei hohen Temperaturen eingesetzt bleiben.

Die Abdichtung zwischen der rotierenden Welle und der ruhenden Wand wird durch metallischen Kontakt sichergestellt, und zwar durch das weiche Metall mit der Stirnfläche 27 und das harte Metall des Verschleißringes 10. Die metallische Abdichtung ist

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absolut einwandfrei und dauerhaft. Die miteinander in Eingriff stehenden Berührungsflächen werden vorzugsweise im geschruppten Zustand montiert. Durch die zwischen ihnen herrschende Reibung bilden sich glatte aufeinander abgestimmte Dichtflächen. Durch die Feder 28 wird nicht nur der Verschleiß des Verschleißringes 10 ausgeglichen, sondern auch jegliche Ausdehnung der Welle 1 abgefangen. Die YJelle 1 sucht sich normalerweise in axialer Richtung auszudehnen. Ihre Längenänderungen werden durch Längenänderungen anderer Teile begleitet, die den Druck zwischen den Berührungsflächen zu erhöhen suchen. Da der Verschleißring 10 mit Spiel auf den Stiften 8 geführt wird und da auch die Keile 22 der Dichthülse 20 mit Spiel in ihren Nuten 24 und 26 geführt sind-, kann die ganze Anordnung Verformungen auffangen, die auf Temperaturunterschiede zurückzuführen sind.

Der zylindrische Körper 14 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer Schmiervorrichtung versehen, zu der Leitungen 46 gehören, die sich in Längsrichtung des Körpers 14 erstrecken und mit einer nicht dargestellten Schmiermittelquelle in Verbindung stehen. Die Wartung der Anordnung ist außerordentlich einfach. Sie beschränkt sich grundsätzlich auf die Kontrolle und den eventuellen Austausch des Verschleißringes 10. Die Dichthülse 20 besteht aus einem Material, welches spürbar weicher ist als das Material des Verschleißringes 10. Sie fängt mithin einen Teil des Verschleisses auf. Die einzelnen Teile sind einfach und können auf einer Drehbank hergestellt werden. Auch ihre Montage bereitet keine Schwierigkeiten.

Die erfindungsgemäße Anordnung bietet, wie bereits dargelegt, bei all dem die Gewähr für eine einwandfreie Abdichtung einer Welle in einer Wand eines Behälters, durch den die Welle hindurchtritt. TemperaturSchwankungen werden von der Anordnung ohne weiteres aufgenommen. Dichtungsteile, welche durch Hitze leicht zerstört werden können, fehlen. Ausdehnungen der

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einzelnen Teile und der Welle wirken sich nicht störend aus.

Die beschriebene Anordnung eignet sich besonders zum Abdichten der Mischbehälter zur Behandlung von Bitumen und Asphalt, bei denen mit einer Welle gearbeitet wird, die Arme aufweist, an deren Enden Flügel oder Schaufeln angeordnet sind, die mit einer vergleichsweise geringen Geschwindigkeit umlaufen und das Mischgut bei einer Temperatur von mehr als 220° C ständig umrühren. Die Temperaturen werden dabei durch Gas oder durch Öl aufgebracht und das Mischgut ist praktisch flüssig. Selbstverständlich ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Anordnung nicht auf den vorgenannten Fall beschränkt.

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Claims

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Patentansprüche :

My Anordnung zum Abdichten einer drehbaren Welle in einer Öffnung der Wand eines abgeschlossenen Raumes, insbesondere eines Raumes zur Behandlung von Bitumen unter erhöhten Temperaturen, mit einem im Innern des Raumes auf der Welle angeordneten und drehfest mit dieser verbundenen Verschleißring und einer axial in der Öffnung verschiebbaren zylindrischen Dichthülse, die mit ihrer einen Stirnfläche gegen den Verschleißring anliegt und auf deren gegenüberliegende andere Stirnfläche ein außerhalb des Raumes gelegenes elastisches Organ einwirkt, das sie gegen den Verschleißring zu drücken sucht, dadurch gekennzeichnet , daß der Verschleißring (10) im Abstand von der Innenfläche der ¥and (2) des Raumes (3) mit radialem und axialem Spiel auf der ¥elle (1) angeordnet ist und ein im Innern des Raumes (3) die Dichthülse (20) umgebender zylindrischer Körper (14) eine dichtend gegen die Umfangsflache der Dichthülse (20) anliegende Stopfbuchse (42) trägt und an seinem aus der Öffnung (12) herausragenden, der Stopfbuchse (42) abgewandten Ende mit einem Flansch (16) zu seiner Befestigung an der Außenfläche der Wand (2) des Raumes (3) versehen ist, wobei die Dichthülse (20) lediglich drehfest mit dem Körper (14) verbunden ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichthülse (20) an ihrem mit dem elastischen

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Organ zusammenwirkenden Ende/im Innern des zylindrischen Körpers (14) angeordneten Nuten (24,26) verschiebbare Keile (Γ.2) aufweist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Keile (22) mit Radialspiel in den Nuten (24, 26) geführt sind.

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4. Anordnring nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das elastische Organ von einer Feder (28) gebildet wird, deren eines Ende gegen die Dichthülse (20) anliegt Lind deren anderes Ende sich an einer Ringkappe (30) abstützt, die koaxial zur Welle (1) angeordnet ist und an zwei sich gegenüberliegenden Seiten mit der Wand (2) verbunden ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkappe (30) zwei radiale sich diametral gegenüberliegende Ausleger (32) aufweist, die an ihren Enden jeweils eine U-förmige Gabel (34) zum Umfassen einer Befestigungsschraube (18) aufweisen.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Dichthülse (20) aus einem vergleichsweise weichem Material, wie Bronze, und der Verschleißring (10) aus einem vergleichsweise harten Material besteht.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Verschleißring (10) mit Spiel Stifte (8) ragen, die an einem mit der Welle (1) verbundenen Flansch (6) befestigt sind und zur Übertragung einer Drehbewegung von der Welle (1) auf den Verschleißring dienen.

MB: BD

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