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Mischgefäß, insbesondere für Flüssigkeiten
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Die Erfindung bezieht sich auf ein 11ischgefäß, insbesondere für Flüssigkeiten,
bei dem der Mischer von einer Welle im Boden des Gefäßes angetrieben ist, und der
Innenraum des Gefäßes, mit dem Mischgut gefüllt, zeitweilig unter Druck gesetzt
ist.
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Es sind Hischgefäße bekannt, bei denen der Mischer von einer elle
im Boden des Gefäßes angetrieben ist und die Welle mit einer Dichtung versehen ist,
um den Austritt der zu mischenden Flüssigkeit nach unten zu verhindern. Derartige
Dichtungen können als sogenannte Labyrinthdichtungen ausgeführt sein. Zumeist sind
solche Dichtungen jedoch als Stopfbuchse ausgeführt, bei der ein mit Fett oder bl
getränkter Filz oder Dichtungsschnüre um die Welle herumgelegt, in einer Buchse
angeordnet sind. Die
Dichtung ist in der Buchse anzupressen mittels
einer die Welle umgebenden und die Buchse nach einer Seite, im allgemeinen nach
der Außenseite hin abschließenden Überwurfmutter. Diese bekannten Stopfbuchsen können
auch derart ausgebildet sein, daß sie mit einem Anschluß für ein Schmiermittel versehen
sind, so daß von Zeit zur Zeit Schmiermittel in die Buchse hineingedrückt werden
kann.
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Bei Mischgefäßen, bei denen aus besonderen Gründen die im Mischgefäß
befindliche Flüssigkeit von Zeit zur Zeit unter Druck gesetzt wird, beispielsweise
um die Flüssigkeit aus dem Mischgefäß zu Verwendungsstellen zu fördern, sind die
bekannten Dichtungen besonderen Belastungen ausgesetzt. Insbesondere eine Stopfbuchsendichtung
ist der Gefahr ausgesetzt, daß Flüssigkeit aus dem Mischgefäß während der Einwirkung
des Drucks in die Buchse hineingedrückt wird und dort unerwünschte und nachteilige
Folgen hervorruft. Die Schmierung der Welle in der Stopfbuchse kann dadurch nicht
nur negativ beeinflußt werden, sondern es kann auch vorkommen, daß durch die eingedrückte
Flüssigkeit, wenn sie mit einem anderen Stoff in der Stopfbuchse reagiert oder aber
wenn sie während eines längeren Stillstandes aushärtet, die Mischerwelle festsetzt.
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Hier setzt der Gedanke der Erfindung ein, die sich die Aufgabe gestellt
hat eine Dichtung für den Durchtritt der Mischerwelle durch den Boden eines Mischgefäßes
zu schaffen, die auch bei erhöhtem Druck im Mischgefäß einen Eintritt von Mischflüssigkeit
in die Dichtung sicher verhindert und unter allen Betriebszuständen eine zuverlässige
Schmierung der Mischerwelle bewirkt.
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Nach der Erfindung ist ein Mischgefäß der gattungsgemäßen Art dadurch
gekennzeichnet, daß zur Dichtung der Mischerwelle mindestens zwei Wellendichtungen
übereinander angeordnet sind, deren Zwischenraum mit einem Schmiermittel gefüllt
ist und über eine Verbindungsleitung mit einem Rückschlagventil an einen
Schmiermittelbehälter
angeschlossen ist, der seinerseits an seinem dicht aufgesetzten Deckel mittels einer
Luftleitung mit dem Deckel des riischgefäßes und dessen Innenraum verbunden ist.
Vorteilhaft ist der Schmiermittel-Vorratsbehälter derart angeordnet, daß er mit
seinem Flüssigkeitsspiegel oberhalb des höchsten in dem flischgefäß vorkommenden
Flüssigkeitsspiegels liegt.
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ZweckmaRig sind die Lippendichtungen der Mischerwelle in einem Block
gehalten, der mit Durchsteckschrauben auf dem Boden des Mischgefäßes befestigt ist.
In dem Block ist über der Wellenlagerung eine untere Lippendichtung angeordnet,
darüber auf deren Außenrand ein Ring aufgesetzt mit oberem, nach außen stehendem
Auflageflansch, auf dem die obere Lippendichtung angeordnet ist, die durch eine
auf die Oberfläche des Blocks geschraubte Scheibe mit den darunterliegenden Teilen
gehalten und festgeklemmt ist.
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Der Ring ist in Abstand von der Innenwandung des Blocks angeordnet
und mit mehreren Durchgangslöchern versehen. Eine der Halteschrauben des Blocks
ist mit einer Innenbohrung mit äußerem Anschluß für die Ölzuleitung versehen und
eine weiterführende Querbohrung mündet im Block von der Schraube in den Ringraum
zwischen Blockinnenwand und Ring.
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Durch die nach oben, gegen die Flüssigkeit im Mischgefäß stehenden
Lippendichtungen wird erreicht, daß bei zunehmendem Druck in dem Mischgefäß diese
Dichtungen stärker gegen die Mischerwelle angedrückt werden und so ihre Anlage und
Dichtung verbessern. Im wesentlichen wird jedoch durch das zwischen den Dichtungen
angeordnete Schmiermittel, das immer unter demselben Druck steht wie die Flüssigkeit,
die auf die oberste Lippendichtung drückt, erreicht, daß mit Sicherheit keine Flüssigkeit
aus dem Mischgefäß in den Dichtungsraum eindringen kann - es wird im Gegenteil durch
die besondere Anordnung der Dichtung und ihre Verbindung mit einem Schmiermittel-Vorratsbehälter,
der seinerseits in ICommunikation mit dem Innenraum des Mischgefäßes steht, erreicht,
daß allenfalls aus dem Dichtungsraum Schmiermittel in äußerst geringen Mengen nach
oben durch die oberste Dichtung hindurchtritt.
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Es ist daher zweckmäßig ein Schmiermittel zu verwenden, das mit dem
Mischgut im Mischgefäß verträglich ist.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels mit
Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen
senkrechten Schnitt durch ein Mischgefäß nach der Erfindung, Fig. 2 einen vergrößerten
Teilschnitt durch ein Mischgefäß entsprechend der Fig. 1.
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Ein flischgefäß 1 ist mit einem Deckel 2 versehen, der fest und dicht
verschließbar ist, beispielsweise durch Schrauben 3. In dem Deckel 2 sind mehrere
Durchlässe mit Anschlußstutzen für Rohrleitungen angeordnet, und zwar eine Rohr-
oder Schlauchleitung 4 für die Zuführung von Druckluft oder Druckgas, um den Inhalt
des flischgefäßes unter Druck zu setzen und durch einen Förderschlauch oder eine
Förderleitung 5 an eine oder mehrere Verwendungsstellen abzuleiten. Weiterhin ist
an einen Stutzen 6 ein Schlauch 7 angeschlossen, dessen weitere Verwendung noch
später erläutert wird.
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Unter dem Boden 8 des Gefäßes 1 ist an Haltearmen 9 ein Motor 10 angeordnet,
der mit einem Getriebe versehen sein kann. Die Welle 11 des Motors 10 ist durch
den Boden 8 des Mischgefäßes 1 hindurchgeführt und sie treibt über dem Boden in
bekannter und üblicher Weise einen Nischpropeller 12 zum Durchmischen der Flüssigkeit
in dem Behälter 1 an.
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Die Abdichtung dieser Welle ist in Fig. 2 im einzelnen dargestellt.
Danach ist an dem Durchtritt der Welle 11 durch den Behälterboden 8 ein Block 13
mit Schrauben 14 befestigt und mit einer mittleren Bohrung 15 für den Durchtritt
der Welle 11 versehen. Hier kann selbstverständlich auch eine besondere Lagerung
für die Welle 11 vorgesehen sein. Um den Durchtritt von
Flüssigkeit
aus dem Inneren des Behälters 1 zwischen Boden 8 und Unterseite des Blocks 13 zu
verhindern, sind in dem Block 13 auf seiner Unterseite, auf der Auflagefläche auf
dem Boden 8 des Gefäßes zwei Ringnuten konzentrisch um die Bohrung 15 angeordnet
und in diese Ringnuten sind Dichtungsringe 16 und 17 eingelegt.
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Konzentrisch zu der Bohrung 15 ist von der Oberseite her in dem Block
13 eine tiefe, zylinderförmige Ausnehmung 18 angeordnet.
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In dieser Ausnehmung 18 ist auf dem Boden eine erste ringförmige Lippendichtung
19 angeordnet. Uber dieser Lippendichtung 19 ist auf deren Außenrand ein Ring 20
aufgesetzt mit einem oberen, nach außen stehenden Auflageflansch 21, dessen äußerer
Durchmesser in der zylinderförmigen Ausnehmung 18 des Blocks 13 geführt ist. Auf
diesen Auflageflansch 21 des Ringes 20 ist eine weitere Lippendichtung 22 aufgesetzt,
die beispielsweise durch eine hier nicht dargestellte Überwurfmutter über dem gesamten
Block 13 gehalten sein kann. Es kann auch eine ebenfalls hier nicht dargestellte
Scheibe von oben her auf den Block 13 aufgeschraubt sein, der sämtliche in der Ausnehmung
18 des Blocks 13 angeordneten Teile, die Dichtungen und den Ring hält und etwas
andrückt. Eine solche Scheibe hat zweckmäßig einen äußeren Durchmesser, der dem
äußeren Durchmesser des Blocks 13 entspricht und einen inneren Durchmesser, der
wesentlich größer ist als die Bohrung 15 zum Durchtritt der Welle 11, damit die
Innenkanten der Lippendichtung 20 genügend Bewegungsfreiheit haben.
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Die Lippendichtungen 19 und 22 sind derart ausgebildet, daß sie gegen
die Welle 11, die von unten her durchgesteckt ist, dicht und unter Spannung anliegen,
diese jedoch in einem nur verhältnismäßig engen Bereich berühren. Die Lippen sind
dabei nach oben hin geneigt, so daß sie beispielsweise bei Erhöhung des Drucks in
im Mischgefäß 1 nach unten gedrückt werden, damit stärker gegen die Welle 11 angedrückt
werden und die Dichtwirkung verbessern.
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Der Ring 20 zwischen den beiden Lippen 19 und 22 ist auf seinem Umfang
mit verschiedenen radialen Durchbohrungen 23 versehen und umgibt mit seinem oberen,
nach außen stehenden Flansch 21 eine ringförmige Kammer 24, deren äußere Begrenzung
durch die Ausnehmang in dem Block 13 gebildet wird und deren untere Begrenzung durch
den Außenteil der lippenförmigen Dichtung 19 begrenzt wird.
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Eine der Halteschrauben 14 für den Block 13 auf dem Boden 8 des Gefäßes
1 ist mit einer zentrischen Innenbohrung 25 versehen, die unter dem Boden 8 mit
einem Anschlußstutzen 26 versehen ist.
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Das Gewindeloch der Schraube 14 mit der zentrischen Bohrung 25 ist
an seinem innersten Ende mit einer radialen Bohrung 27 mit dem Ringraum 24 versehen,
der in der Ausnehmung 18 des Blocks 13 angeordnet ist und durch den Ring 20, 21
gebildet wird.
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Von dem Anschlußstutzen 26 an der mit zentrischer Bohrung versehenen
Halteschraube führt eine Schlauchleitung 28 zu einem Vorratsbehälter 29 für ein
Schmiermittel, das an der Außenseite des Mischgefäßes 1 befestigt ist, und zwar
in einer Höhe, die zumindest etwas oberhalb des höchsten, in dem Mischgefäß vorkommenden
Flüssigkeitsspiegels liegt. An das Vorratsgefäß für Schmiermittel ist die Schlauchleitung
28 mittels eines Rückschlagventiles 30 angeschlossen.
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Das Vorratsgefäß für das Schmiermittel ist mit einem Deckel 31 fest
verschlossen. An dem Deckel 31 befindet sich ein Anschlußstutzen 32, von dem eine
Schlauchleitung 7 zu einem Anschlußstutzen 6 in dem Deckel des Mischgefäßes 1 führt.
Die über dem Schmiermittel in dem Behälter 29 befindliche Luft oder das dort befindliche
Gas steht also in unmittelbarer Kommunikation mit der laift oder dem Gas des über
der Flüssigkeit in dem Mischbehälter 1 steht. Wird der Druck in diesem Mischbehälter
erhöht, so erhöht sich damit auch der Druck auf das Schmiermittel.
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Aufgrund der Anordnung des Schmiermittel-Vorratsbehälters 29 etwas
oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in dem Mischgefäß 1
ist dadurch
eine etwas höhere Flüssigkeitssäule des Schmiermittels gegenüber der Flüssigkeitssäule
vorhanden, die auf den Dichtungen der Durchführung der Welle 11 an dem Boden des
Mischgefäßes lastet. Damit ist dafür gesorgt, daß Schmiermittel aus dem Behälter
29 über das Rückschlagventil 30 und die Leitung 28, die zentrale Bohrung 25 und
den Ringraum 24 durch die radialen Bohrungen 23 in dem Ring ständig und regelmäßig
in den Raum 33 zwischen den beiden Dichtungen 19 und 22 an der Welle 11 einfließen
kann und diesen Raum 33 ausfüllt. Innerhalb dieses Raumes kann auch noch eine besondere
Lagerung für die Welle 11 angeordnet sein, die damit ebenfalls ständig mit Schmiermittel
versorgt ist und im übrigen von äußeren Einflüssen sowohl aus dem Mischgefäß 1 als
auch von der Außenatmosphäre abgeschirmt ist.
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Wird das Mischgefäß 1 unter Druck gesetzt, beispielsweise um über
die Leitung 5 den Inhalt des Nischgefäßes zu entleeren bzw. zu Verwendungsstellen
abzuführen, so befindet sich über die Eommunikationsleitung 7 das Schmiermittel
in dem Gefäß 29 ständig unter gleichem Druck und damit auch das Schmiermittel in
dem Raum 33 zwischen den Dichtungen 19 und 22, so daß keinerlei Flüssigkeit aus
dem Mischgefäß 1 in diesen Raum eindringen kann. Wirdder Druck in dem Mischgefäß
1 reduziert oder der Überdruck dort vollständig aufgehoben, so wird durch das Rückschlagventil
30 in der Leitung zwischen dem Vorratsbehälter 29 für Schmiermittel und der Zuführleitung
28 verhindert, daß Schmiermittel aus dem Raum 33 zwischen den Dichtungen 19 und
22 wieder in den Behälter 29 zurückfließen kann. Aufgrund des erhöhten Druckes in
diesem gesamten Teil des Schmiersystems hat sich dort vielmehr ein Druck aufgebaut,
beispielsweise durch geringfügige Dehnung des Zuleitungsschlauches 28 oder auch
der Lippen 19 oder 22. Dieser Druck des Schmiermittels außerhalb des Rückschlagventils
30 bewirkt, daß nach Ablassen des Drucks aus dem Mischgefäß 1 ein wenn auch sehr
geringer Teil von Schmiermittel durch die innere bzw. obere Dichtung 22 an der Welle
11 entlang in das Innere des Mischgefäßes 1 hineingedrückt wird. Es ist daher zweckmäßig,
wenn als Schmiermittel
ein solches Mittel verwendet wird, das mit
dem in dem Mischgefäß zu mischenden Gut verträglich ist. Andererseits sind die aus
der Dichtung 22 in das Innere des Mischgefäßes nach Ablassen des Druckes austretenden
Mengen an Schmiermittel so gering, daß sie an sich vernachlässigt werden können.
Daß nach Ablassen des Druckes jedoch Schmiermittel aus der Dichtung 22 in das Innere
des Mischgefäßes 1 austreten kann, ist außerordentlich wichtig, um zu vermeiden,
daß sich von dem Gut, das sich im Inneren des Mischgefäßes befindet, an der Dichtung
22 irgendwo ein geringer Rest festsetzt und unter Umständen durch chemische Reaktionen
oder auf andere Weise verfestigt und damit die Wirkung der Dichtung vermindert oder
sogar eine feste Verbindung zwischen Dichtung und Welle herstellt. Aufgrund dieser
besonderen Wirkung ist es daher möglich, in einem Mischgefäß nach der Erfindung
Klebemittel und Leime zu mischen, ohne daß besondere weitere Maßnahmen erforderlich
sind, um die Wellendichtung zu schützen bzw. ständige Reinigungen und Wartungsarbeiten
für die Wellendichtung erforderlich sind.