DE2946126A1

DE2946126A1 - Ruhrwerk

Info

Publication number: DE2946126A1
Application number: DE19792946126
Authority: DE
Inventors: Dieter 6570 Kirn Kupka
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-11-15
Filing date: 1979-11-15
Publication date: 1981-05-21
Also published as: JPS5670825A; JPS6013734B2; IN150637B; US4383768A; DE2946126C2; EP0029476A1; DD150005A5

Description

Dipl.-Ing. Max Bunke

Dipl.-Ing. Dr. Holger Bunke

Lessingstr. 9, Postfach 1186

7OOO Stuttgart 1

Rührwerk

Die Erfindung betrifft ein zum. dichten Anbau an einen Behälter mit zu rührender Füllung bestimmtes Rührwerk mit einem Anbauflansch, einer ein Rührwerkzeug tragenden, an ihrem dem Behälter abgewandten Ende (rückwärtiges Ende) angetriebenen Rührwelle und mit auf der dem Behälter abgewendeten Seite des Anbauflansches angeordneten Dichtungselementen zur Abdichtung der Rührwelle gegenüber dem Behälterinneren, wobei ein Abstand zwischen dem Anbauflansch und den Antriebselementen der Rührwelle durch ein tragendes Zwischengehäuse (Laterne) überbrückt ist.

130021/0518

Bei Rührwerken an Rührwerkskesseln, wenn es sich um Überdruckkessel und/oder um das Rühren von zum Beispiel giftigen Stoffen handelt, die auch nicht spurenweise entweichen dürfen, spielt die Abdichtung der Rührwelle gegenüber dem Kesselinneren eine besondere Rolle. Nur in einfach liegenden Fällen konnte man mit Stopfbuchsdichtungen auskommen; größeren Anforderungen wurde man mit sogenannten Gleitringdichtungen gerecht. Diese stellten aber bei größeren Rührwerken schwere Einheiten dar, die in der Regel in eigenen Gehäusen untergebracht waren. Bei einem Rührwellendurchmesser von 160 mm wiegt die zugehörige Gleitringdichtung zusammen mit ihrem Gehäuse etwa 400 kg. Das Auswechseln solcher Dichtungen, wenn sie abgenutzt oder schadhaft geworden waren, war eine entsprechend schwierige und zeitraubende Arbeit, die oft von einem Mann allein nicht ausgeführt werden konnte. Ursprünglich mußte im Regelfall zunächst das Getriebe abgebaut werden, wobei auch die Getriebeabtriebswelle von der Rührwelle getrennt wurde, dann mußte die Rührwerklaterne abgebaut werden, dann mußte die Gleitringdichtung von Hand oder mittels Abzugsvorrichtungen hochgehoben werden, vom Kessel wegtransportiert und schließlich, zum Beispiel mittels Gabelstapler, in eine Werkstatt gefahren werden, wo dann erst das Gleitringdichtungsgehäuse geöffnet wurde und die Gleitringdichtungs-Verschleißteile ausgebaut wurden. Schon früh entstand daher der Wunsch, das Auswechseln der Gleitringdichtungen von Rührwerken zu erleichtern und zu beschleunigen, und zwar möglichst ohne Demontage des Getriebes und auch bei gefülltem Kessel und unter Aufrechterhaltung etwaigen Überdruckes im Behälter. Der Kesselinhalt mußte also auch während des Auswechselns der Dichtung dicht eingeschlossen bleiben. Um die die Rührwelle rundum umschließenden Gleitringdichtungen auswechseln zu können, mußte an irgendeiner Stelle der Welle, zum Beispiel durch Öffnen von Schalenkupplungen, Flanschverbindungen oder dergleichen, eine Lücke geschaffen werden, die so hoch war, wie das seitlich durch diese Lücke hindurch herauszunehmende Gleiringdichtungsgehause; entsprechend ließ diese nach Lösen der Wellenverbindung und Hochfahren eines Wellenteiles geschaffene Lücke auch das Wiedereinbauen einer neuen Dichtung zu.

130021/0516

Wegen der Notwendigkeit, einerseits den dichten Kesselabschluß während des Auswechselns der Dichtung aufrechtzuerhalten und andererseits eine Unterbrechung im Wellenzug zu schaffen, um das Herausnehmen der auszuwechselnden Dichtung zu ermöglichen, war der Gesamtaufbau, insbesondere die Antriebsausbildung, die im allgemeinen ein die Drehzahl eines Elektromotors untersetzendes Getriebe einschloß, in die mit der leichten Auswechselbarkeit der Dichtungen verbundene Problematik einbezogen.

Bei Rührwerken, bei denen der elektromotorische Antrieb mit dem zugehörigen Getriebe in einem durch ein Stützgestell (Laterne) geschaffenen Abstand vom Kessel oberhalb des Gleitringdichtungsgehäuses gehalten war, wobei auf dieses ein seitliches Fenster aufweisende Stützgestell zunächst der Getriebekasten aufgesetzt war, versuchte der Anmelder die Schaffung der zum Ausbauen der Dichtung notwendigen Lücke im Wellenzuge zunächst dadurch zu erleichtern, daß er die Getriebeabtriebswelle in einem nach außen bzw. oben verschiebbaren Lager anordnete und mit einem Außengewinde versah, das mit einem ortsfesten Innengewinde in Eingriff gebracht werden konnte, vergleiche DE-AS 1 782 266 -(P ·. Dabei war die Axialverstellung der Getriebeabtriebswelle mittels des Getriebe-Antriebsmotors ermöglicht, ohne daß dabei für den Ausnahmefall die Bewegbarkeit von Hand ausgeschlossen wurde. Hierdurch war auch bereits die Notwendigkeit beseitigt, das Getriebe · oder die Getriebeabtriebswelle auszubauen, um die Gleitringdichtung auswecheln zu können.

Ein weiterer Vorschlag des Anmelders, vergleiche DE-OS 1 632 zielte dann darauf ab, mittels ein und derselben, gegebenenfalls motorisch antreibbaren Gewindehülse sowohl die ^n;ihrwelle zum Zwecke des Verschließens des Kessels während des Auswechselns der Dichtung abzusenken als auch nach dem Trennen der Getriebeabtriebswelle von der Rührwelle durch Lösen der diese beiden verbindenden Kupplung die Getriebeabtriebswelle ohne Trennung von deren Verbindung mit dem Getriebe so weit hochzuziehen, daß zwischen den Wellenenden die für den Dichtungsausund-Einbau notwendige Lücke entstand.

130021 /0518

Der Getriebekasten saß in beiden Fällen auf dem als Laterne bezeichneten, ein Fenster für das seitliche Herausnehmen der.Dichtung aufweisenden Stützgehäuse, dessen unterer Teil auch das eigene besondere Gehäuse der Dichtung, vorzugsweise Gleitringdichtung, umgab.

Um das Auswechseln von Gleitringdichtungen bei Rührwerken weiter zu erleichtern, dabei aber das Anheben eines besonderen, schweren Gleitingdichtungsgehäuses zu ersparen und um das ganze Rührwerk kompakter und raumsparender auszubilden, schlug der Anmelder dann vor, den unteren Teil des Getriebegehäuses als Dichtungsgehäuse zu benutzen und die so gebildete Einheit, bei der kein zum Auswechseln der Dichtung oder von Dichtungsteilen bestimmer Raum mehr zwischen Getriebegehäuse und Kessel vorhanden war, unmittelbar auf den Kessel aufzusetzen, vgl. DE-PS 1 750 468 - Ein Stützgehäuse (Laterne) mit Fenster zum seitlichen Herausnehmen nunmehr nur der inneren Verschleißteile der Gleitringdichtung war dabei auf das Getriebegehäuse aufgesetzt, nunmehr aber nur noch zum Lagern und Tragen von insbesondere das axiale Anheben der Getriebeabtriebswelle mit den inneren Dichtungselementen ermöglichenden Gewindeelementen benutzt. Die Trennung der hier als Hohlwelle ausgebildeten Getriebeabtriebswelle von der Rührwelle erfolgte dabei durch Entfernen eines durch die Hohlwelle hindurch von oben her in einen Kegel der Rührwelle eingeschraubten Ankers.

Um das einen Schritt des Auswechselvorganges darstellende seitliche Herausführen der Dichtung durch das Fenster der Laterne und das Wiedereinführen einer neuen Dichtung auf demselben Wege, immer mit dem gegebenenfalls vorhandenen schweren Gehäuse der Dichtung zu erleichtern und zu beschleunigen, schlug der Anmelder weiter vor, ein Tragelement für die auszubauende alte und die einzubauende neue Dichtung zweckmäßig höheneinstellbar an dem Stützgestell (Laterne) um eine senkrechte Achse schwenkbar zu lagern, vergleiche DE-AS 1 809 018 ) .

Für kleine Rührwerke, insbesondere für Kessel,die beim Auswechseln der Dichtung nicht unter Druck zu bleiben brauchen und bei denen man keine besondere Hubvorrichtung für die dann entsprechend

130021/0516

kleinere und leichtere Gleitringdichtung braucht, entwickelte der Anmelder schließlich eine schlankere leichtere Bauart, bei der das Dichtungsgehäuse selbst als tragender Teil ausgebildet war und die Verbindungsstelle zwischen der als Hohlwelle ausgebildeten Getriebeabtriebswelle undder Rührwelle innerhalb der von diesem tragenden Gehäuse umschlossenen Einheit lag. Die Wellenverbindung selbst war hier wieder mittels eines von oben lösbaren Zugankers voigenotmnen und der Antriebsmotor und das Getriebe bildeten den Kopf der Anordnung. Sie ruhten über zwei Gehäuseabschnitte auf dem als Tragteil ausgebildeten Dichtungsgehäuse auf. Das letztere sollte dabei baukastenmäßig bei Bauarten unterschiedlichen Gesamtaufbaues verwendbar sein, vgl. DE-AS 20 04 392 .

Bei den erwähnten Bauarten mußten die Getriebe immer der Gesamtbauart gesondert angepaßt, also Spezialgetriebe sein; ebenso stellten die zur Erzeugung axialer Hubbewegungen benutzten Gewindeelemente Spezialbauteile dar. Beides führte zu hohen Herstellungskosten. Dies traf auch für die Bauart nach der DE-PS 1 226 987 zu. Hier war auf den Kessel ein als Zwischengehäuse bezeichneter geschlossener Kasten aufgeflanscht, der unter Freilassen eines größeren Abstandsraumes die in einem vollständigen eigenen Gehäuse unterbrachte Gleitringdichtung umschloß. An diesem Zwischengehäuse war ein Antriebselektromotor seitlich angeflanscht. Der Abstandsraum war zur Unterbringung von Hubspindeln benutzt, die am Boden eines auf das Zwischengehäuse aufgesetzten Getriebegehäuses angriffen.+) Auf die Oberseite des Getriebegehäuses war ein als Laterne bezeichneter Lagerkörper für die sich nach oben erstreckende, als Hohlwelle ausgebildete Getriebeabtriebswelle aufgesetzt. Diese war mit der Rührwelle durch eine Klemmverbindung verbunden, die hydraulisch vorgespannt und mechanisch im gespannten Zustande gehalten werden konnte. Das Gehäuse der Gleitringdichtung war am Boden des Getriebegehäuses angeflanscht. Wenn der Motor abgekuppelt wurde, konnte das Getriebegehäuse mit Hilfe der Hubspindeln samt dem an seinem Boden angeflanschten Gehäuse der Gleitringdichtung nach Lösen der Klemmverbindung zwischen der im Getriebegehäuse gelagerten Hohlwelle und der Rührwelle soweit hochgefahren +) Spindeln korrodieren leicht und fressen sich schnell fest.

130021 /0516

werden, daß das Gehäuse der Gleitringdichtung mit dieser über das obere Ende der Rührwelle gelangte. Von den Hubspindeln war nur gesagt, daß sie zu mehreren angeordnet und über Kettenräder von einer nicht dargestellten Rollenkette und beispielsweise einem nicht dargestellten Kurbelantrieb umschlossen würden. Ob der Kurbelantrieb ein Handantrieb sein sollte oder ob für die Spindeln ein besonderer motorischer Antrieb vorgesehen sein sollte, war ebenso wenig erläutert, wie die Führung des von den Spindeln über das Ende der Rührwelle hochzuhebenden Getriebegeha'uses mit dem an seinem Boden angeflanschten Gleitringdichtungsgehause, das in der angehobenen Stellung mit seinem Inhalt zwischen den Hubspindeln entfernt werden mußte. In der Beschreibung war hierzu nur gesagt, daß in der angehobenen Stellung "Reparaturarbeiten, wie zum Beispiel das Auswechseln der Dichtelemente" in dem Dichtungsgehäuse nun vorgenommen werden könnten. In der Patentschrift war als Vorteil genannt, daß durch die Zusammenfassung aller für Dichtung, Lagerung und Antrieb erforderlichen Bauteile in oder an dem Getriebe erreicht werde, daß alle funktionstechnisch wesentlichen Teile von ein und demselben Lieferwerk stammten und von diesem vor Einbau geprüft werden könnten. In Wahrheit lag darin, daß von ein und demselben Lieferwerk viele verschiedenartige Spezialteile hergestellt werden mußten, ein schwerwiegender wirtschaftlicher Nachteil, wie er mehr oder weniger allen Bauarten, die die Verwendung von Spezialgetrieben erforderten, anhaftete. Während so auf der einen Seite die das schnelle und leichte Wechseln von Gleitringdichtungen anstrebenden Bauarten zunehmend teurer wurden, wurden auf der anderen Seite die Standzeiten der Gleitringdichtungen größer, so daß ihr schneller Wechsel nur noch seltener und in besonderen Anwendungsfällen notwendig war. Die Käufer begannen daher, für normale Anwendungsfälle auf die teueren Schnellwechseleinrichtungen, die sie für Sonderfälle ausdrücklich verlangten, zunehmend zu verzichten und zu dem alten, umständlichen Abbau des halben Rührwerkes zwecks Auswechselns der Gleitringdichtung

zurückzukehren.

1300 21/0516

Überdies sind seit Jahren viele herkömmlich ausgebildete Rührwerke in Betrieb, bei denen keine den Ausbau von Gleitring- oder Stopf-_x buchsdichtungen erleichternde Maßnahmen verwirklicht sind. Den Benutzern solcher Rührwerke entstehen daher die eingangs erläuterten wesentlichen Nachteile, wenn die Dichtungen ausgewechselt werden müssen, insbesondere lange Stillstandzeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,eine auch für den nachträglichen einfachen Umbau solcher älterer Rührwerke geeignete, sonst aber einen einfacheren Gesamtaufbau neuer Rührwerke ergebende Anordnung zu schaffen, die das Auswechseln dem Verschleiß unterworfener Dichtungselemente, insbesondere Gleitringdichtungselemente erleichtert. Soweit es sich nicht um die Modernisierung alter, sondern um neue Rührwerke handelt, sollten dabei die bekannten Maßnahmen zum Erleichtern des Auswechselns abgenutzter Dichtungsele-

und

mente nach Möglichkeit vermiederf^durch einfachere Maßnahmen ersetzt werden; insbesondere.¹ .soll to ermöglicht worden, übliche Normgetriebe zu verwenden, wie sie in vielen Arten von Spezialfabriken preisgünstig auf den Markt gebracht werden, z.B. als Stirnrad-, Kegelstirnrad- und Schneckengetriebe, als Planetengetriebe und Regelgetriebe aller Art, und zwar in der Regel eingerichtet für das vertikale Aufflanschen normaler Getriebemotoren, z.B. Drehstrommotoren, wozu noch die bekannten, auf dem Markt als fertige Einheiten angebotenen hydrostatischen und hydrodynamischen Antriebs-

mit
einheiten^stufenlos regelbarer Drehzahl kommen.

Die Lösung dieser Aufgabe liegt gemäß der Erfindung darin, daß bei einem Rührwerk der eingangs erwähnten Gattung mindestens ein die Antriebselemente tragender Teil der Laterne mittels mindestens eines Hydraulikzylinders vom Kessel entfernbar und an ihn wieder heranführbar, bei senkrechter Anordnung der Rührwelle anhebbar und absenkbar, gegebenenfalls für die bei dieser Bewegung erfolgende Mitnahme von Dichtungsgehäusen oder Dichtungselementen ausgebildet ist, wobei der oder die Hydraulikzylinder zweckmäßig mit einem am Kessel befestigten Teil (Anbauflansch) fest verbunden ist bzw. sind, wählend der oder die Kolben an dem die Antriebselemente tragenden Teil der Laterne angreift bzw. angreifen.

130021 /0518

Die Verwendbarkeit der erfindungsgemäßen Ausbildung zur Modernisierung von Rührwerken der früher üblichen Art ergibt sich daraus, daß sich ein oder zwei Hydraulikzylinder immer leicht wenn nicht innerhalb einer vorhandenen Laterne, dann außen neben dieser anordnen lassen.

Eine Weiterbildung der Erfindung liegt darin, daß außer dem Hydraulikzylinder oder den Hydraulikzylindern zwischen dem kesselfesten Teil, z.B. einem Anbauflansch und dem die Antriebselemente tragenden Teil der Laterne -- bei den meisten bekannten Bauarten wird es sich um eine einen zusammenhängenden einheitlichen Bauteil bildenden Laterne handeln -- Führungsbolzen zur Rührwelle achsparallel verlaufend angeordnet sind. Führungen für solche Bolzen lassen sich in dem die Antriebselemente tragenden, durch die Hydraulikzylinder bewegenden Teil bei der Modernisierung alter Rührwerke leicht anbringen, z.B. durch Anschweißen von Führungsnoeksn oder von Führungsbuchsen aufnehmenden Flanschen.

Die im Gegensatz zur Modernisierung alter Rührwerke beabsichtigte Ausbildung neuer Rührwerke unter Ausnutzung der hydraulischen Hubmöglichkeit für das die Antriebsteile tragende Element sollte, wie erwähnt, auch die Teilaufgabe lösen, Sondergetriebe, wie sie bei bisherigen Maßnahmen zur Erleichterung des Auswechselns von Dichtungen benutzt wurden, entbehrlich zu machen. Insoweit war es also ein Ziel der Erfindung, die früher

üls vorteilhaft, bezeichnete Notwendigkeit, daß ein und derselbe Hersteller außer einem Spezialgetriebe auch die mit diesem zusammenwirkenden Teile eines Rührwerkes anfertigen mußte, zu beseitigen und die Verwendung normaler, auf dem Markt erhältlicher Gelriebeeinheiten im Rührwerksantrieb zu ermöglichen, gleichgültig, wo und wie dessen übrige Einheiten hergestellt und im einzelnen ausgebildet wurden. Daraus ergab sich zunächst, daß bei der Lösung dieser Aufgabe nicht mehr auf die Anordnung von Bübbcwegungen ermoyl ichenden Kohl well cn im Getriebe zurückgegriffen wer- c3en Konnte, die immer eine spezielle Ausbildung eines Getriebes bedingte. Um auf die ein ma:;chi nel 1 es Heben ermöglichende Sonder-

130021/0 516

M4- 29A612S

ausbildung von Getrieben verzichten zu können, bot es sich an, auf das an sich bekannte Merkmal

zurückzugreifen, die Unhüllungsfunktion des sonst mit anzuhebenden Gleitringdichtungsgehäusts einem ortsfesten, mittragenden Eauwerksteil zu übertragen, so daß nur die Verschleißteile selbst, ohne eigenes Gehäuse anzuheben sind, wenn sie auszuwechseln sind. Gegenüber einem obengenannten Gesamtgewicht einer größeren Gleitringdichtung mit Gehäuse von 400 kg beträgt das Gewicht der Verschleißteile einer solchen Dichtung nur etwa den zehnten Teil, also etwa 4O bis 50 kg. Bekannt war das erwähnte Merkmal einmal in der Weise, daß ein ein besonderes Gleitringdichtungsgehäuse ersetzender Gehäuseteil den unteren Teil des Getriebegehäuses bildete, vgl. die oben erwähnte DE-PS 1 750 468,ferner in der Form, daß das Gleitringdichtungsgehäuse als ortsfestes, tragendes Gehäuse für darauf aufzusetzende weitere sogenannte Zwischengehäuse oder Laternenteile genutzt wurde, wie nach der ebenfalls bereits erwähnten DE-AS 20 04 392. Unter Benutzung dieses an sich bekannten Merkmals ergibt sich als weitere Ausbildung der Erfindung,

daß die Laterne in einen ersten, bei senkrechter Anordnung der Rührwelle unteren, auf dem Anbauflansch festen Laternenteil und einen zweiten, bei senkrechter Rührwellenanordnung oberen, auch den Rührwellenantrieb einschließlich eines zugehörigen Getriebes und die Rührwellenlager tragenden, mittels eines Hilfsantriebes gegenüber dem ersten Teil in axialer Richtung geführt bewegbaren Teil (Hublaterne) geteilt ist und daß die Dichtungselemente in dem ersten Teil aus diesem in axialer Richtung herausbewegbar angeordnet sind.

Die Dichtungselemente brauchen dabei nicht eine Gleitringdichtung darzustellen, sondern es kann sich dabei auch um die Elemente einer Stopfbuchsdichtung handeln, sind für eine Stopfbuchsdichtung geschlitzte oder geteilte Dichtungsringe verwendet worden, braucht die Rührwelle nicht aus trennbaren Teilen zusammengesetzt zu sein oder von einer ihren oberen Teil bildenden Getriebeabtriebswelle trennbar zu sein. Gleichgültig, ob eine

130021/0516

solche Trennbarkeit vorgesehen ist oder nicht, liegt bei der Verwendung von Stopfbuchsdichtungen eine Weiterbildung der Erfindung darin, daß die Rührwelle unterhalb der im unteren Laternenteil angeordneten Stopfbuchsdichtungselemente einen diese unterfassenden Bund trägt, und ferner darin, daß der zweite (obere) Laternenteil, die "Hublaterne"» einen Zentrierbund aufweist, der in den die Stopfbuchsdichtungselemente aufnehmenden, nach innen von der Rührwelle begrenzten Ringraum im ersten (unteren) Laternenteil paßt.

Bisher war es oft sehr mühevoll, verschmutzte, verklebte und steinhart gewordene Stopfbuchspackungsringe zu entfernen und durch neue zu ersetzen. Da die erfindungsgemäß vorgesehene Hublaterne, wenn sie mittels ihres eigenen Antriebes gehoben wird, mit allen von ihr getragenen Teilen auch die ungeteilte Rührwelle mit hochhebt, schiebt bei der zuletzt erwähnten Weiterbildung der Erfindung der die Packungsringe untergreifende Bund der Rührwelle die Packungsringe nach oben aus dem als· Dichtungsgehäuse ausgebildeten unteren; ortsfesten Laternen teil hinaus. Dieser Vorteil läßt sich, weil Sondergetriebe entbehrlich gemacht sind, mit kleinem, den niedrigeren Kosten von Stopfbuchspackungen angepaßtem Aufwand erzielen. Das Einbringen neuer Dichtungsringe wird dadurch erleichtert, daß bei der Abwärtsbewegung der Hublaterne die Dichtungsringe mittels des Zentrierbundes in den sie aufnehmenden Ringraum gedrückt und zusammengepreßt werden, so daß eine geteilte Stopfbuchsbrille, wie sie sonst notwendig wäre, und deren Fertigung zusätzliche Kosten erfordern würde, wegfällt.

Eine der Verwendung von Gleitringdichtungen, durch welche die Anordnung eines abtrennbaren oberen Teils der Rührwelle bedingt ist, angepaßte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, daß an dem Zentrierbund der Hublaterne die durch einen leichten Käfig zusammengehaltene, aus den Gleitringdichtungselementen gebildete Einheit befestigt ist, die im Betrieb in dem als ortsfestes Gleitringdichtungsgehäuse benutzten unteren Laternenteil untergebracht ist. Wenn nunmehr die Gleitringdichtung ausgewechselt werden soll, wird beim Anheben der Hublaterne mittels deren

130021/0516

λ~$ ^ : 9 9 Λ R 1 ? R

Hilfsantrieb mit dem Zentrierrlarisch der HuDlaterne auch üie daran befestigte, von den inneren Gleitringdichtungsteilen gebildete Einheit hochgehoben, während der abgetrennte untere Rührwellenteil in seiner Lage bleibt. Da zugleich der obere, abgetrennte Wellenteil mit angehoben wird, entsteht eine Lücke zwischen den beiden Wellenteilen, in welche die mit der Hublaterne angehobene Gleitringdichtungsei nhe'it schließlich gelangt, so daß deren Teile dann nach unten herausgenommen und durch neue Teile ersetzt werden können, worauf die ,Te^iIe durch das Nach-unten-Fahren der Hublaterne wieder zusammengeführt werden. Der Hilfsantrieb der Hublaterne ist also zweckmäßig so auszubilden, daß er einen Kraftantrieb sowohl nach oben wie auch nach unten liefert.

Der Leitgedanke, das Rührwerk möglichst nicht unter Verwendung von Sondereinheiten aufzubauen, die eine entsprechende Sonderausbildung auch der an sie anschließenden Teile bedingen, sondern den Aufbau so auszubilden, daß möglichst auf dem Markt erhältliche normale Baueinheiten verwendbar sind, ist hier dadurch, daß als Hilfsantrieb Hydraulikzylinder vorgesehen sind, auch auf den Hilfsantrieb angewendet. Man kann zwei in entgegengesetzten Richtungen wirkende Hydraulikzylinder verwenden.zweckmäßig wird mindestens ein doppelt wirkender Hydraulikzylinder angeordnet. Mit|

den Hydraulikzylindern läßt sich auch nahe an die Rührwelle, deren geometrische Achse die geometrische Haupt-Mittelachse des ganzen Rührwerkes bildet, herangehen, so daß an der Hublaterne angreifende Biege- und Kippmomente kleingehalten werden können. Unzulässigen Kipp- und Biegebeanspruchungen wird auch dadurch vorgebeugt, daß dem Hydraulikzylinder mindestens ein ihm gegenüberliegender, achsparallel zur Rührwelle angeordneter Führungsbolzen für die Hublaterne zugeordnet wird. Wenn der obere Flansch des unteren, ortsfesten Laternenteils in der Draufsicht im wesentlichen dreieckförmig ist, z.B. die Gestalt eines gleichseitigen Dreiecks hat, wird, um trotz des schlanken Gesamtaufbaues eine möglichst stabile Ausführung zu erreichen, ein doppelt wirkender Hydraulikzylinder zweckmäßig in der einen Ecke dieses Dreiecks angebracht, während in den beiden anderen Ecken Führungsbolzen angeordnet werden, die in diesem Fall etwas kleineren Querschnitt haben können, als wenn nur ein dom Hydraulikzylinder diametral

130021 /0516

gegenüberliegender Führungsbolzen Vorgesehen wird. A Anordnung von zwei Führungsbolzen bleibt zwischen diesen und dem Hydraulikzylinder allseitig sehr viel freier Raum, so daß sich die Innenteile der Gleitringdichtung, die ja ohne ihr Gehäuse angehoben wurden, von dessen Gewicht sie also befreit sind, ohne besondere Hilfvorrichtungen seitlich leicht entfernen lassen; entsprechend bequem ist auch das Heranführen der neuen Gleitringdichtung steile .

Die Zeichnung zeigt drei Ausführungsbeispiele erfindungsgemäß ausgebildeter Rührwerke mit in senkrechter Richtung verlaufender Rührwelle.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform mit Stopfbuchsdichtung der Rührwelle, wobei die linke Hälfte die Teile in der Betriebsstellung zeigt, während die rechte Hälfte sie in an-bzw. ausgehobener Stellung wiedergibt.

Fig. 2 ist ein Schnitt nach der in Fig. 1 eingestrichelten horizontalen Schnittebene, wobei zwei Führungsbolzen dargestellt sind, während bei der Abwandlung nach

Fig. 3, die einen entsprechenden Horizontalschnitt darstellt, nur ein Führungsbolzen vorgesehen ist.'

Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform mit Gleitringdichtung, links wie in Fig. 1 in Betriebs- und rechts in angehobener Stellung.

Fig. 5 zeigt ein zwecks Beschleunigung des Dichtungswechsels durch Einbau einer Hubhydraulik nachträglich erfindungsgemäß modernisiertes herkömmliches Rührwerk in der Betriebsstellung,

Fig. 6 dasselbe Rührwerk nach Hochfahren der die Antriebselemente tragenden Laterne.

Bei dem Beispiel nach Fig. 1 bis 3 ist auf einem dicht auf die Öffnung eines Druckkessels abzusetzenden Anschlußflansch 15 ein unterer Laternenteil 7 mittels eines Flansches 25 befestigt. In ihn greift ein oberer Laternenteil, eine "Hublaterne¹¹ 1 mit einem

130021/0516

ORIGINAL INSPECTED

Zentrierbund 6 axial verschieblich ein. Ein oberer Flansch 24 des oberen Laternenteils 1 trägt einen Antriebselektromotor 19 und ein beliebiges Getriebe 49 für den Antrieb einer Rührwelle 2 über eine elastische Kupplung 16. Die Rührwelle 2 ist in dem oberen Laternenteil 1 an ihrem rückwärtigen Ende in einem Festlager 13 gelagert und in einem Abstand davon in einem Loslager 14. Beim Heben und Senken des oberen Laternenteil 1 gegenüber dem unteren Laternenteil 7 wird die Rührwelle über das

130021 /0516

Festlager 13 mitgenommen.

In dem unteren Laternenteil 7 ist zwischen dessen den Bund 6 des oberen Laternenteils aufnehmendem zylindrischem Hohlraum und der Rührwelle 2 ein Ringraum 20 gebildet, in welchem Packungsringe 5 untergebracht sind. Es sind zwei Lagen solcher Pakungsringe vorgesehen, zwischen denen ein Schmierring 17 angeordnet ist. Die Packungsringe liegen auf einem Grundring 9 auf, unter den ein auf der Rührwelle 2 angeordneter Bund 8 greift. Die unteren Paokungsringe und der Grundring werden von einer Hülse aufgenommen, mit der der untere Teil des unteren Laternenteils zu dessen Schutz gegen vom Kesselinhalt herrührende chemische Beanspruchungen ausgefüttert ist; die Büchse 18 kann aus Metall oder keramischen Werkstoffen bestehen oder gummiert sein.

Im oberen Flansch 22 des unteren Laternenteils 7 ist ein Hydraulikzylinder 3 befestigt, dessen Kolben 21 am oberen Flansch 24 des oberen Laternenteils 1 angreift. Bei dem gezeichneten Beispiel ist ein doppelt wirkender Hydraulikzylinder vorausgesetzt, der Schraubverbindungen 10 und 11 für das Anschließen von Druckölschläuchen aufweist. Der Zylinder läßt sich mittels einer hydraulischen Handpumpe betreiben, wie sie in Werkstätten z.B. zum Ab- oder Aufziehen von Wälzlagern verwendet zu werden pflegt.

Ebenfalls im oberen Flansch 22 des unteren Laternenteils 7 sind Führungsbolzen 4 befestigt, die durch Führungsbuchsen 12 hindurchgehen, die im unteren Flansch 23 und im oberen Flansch 24 des oberen Laternenteils 1 vorgesehen sind.

Wenn der Kolben 21 des hydraulischen Hubzylinders 3 aus diesem ausgeschoben wird, wird der in Fig.l obere Laternenteil 1 mit seinem unteren Bund 6 aus dem unteren Laternenteil 7 ausgehoben, wobei der Bund 8 der Rührwelle 2, die über ihr Festlager 13 mit

130021/0516

hochgehoben wird, über den Grundring 9 die Packungsringe 5 und den Schmierring 3 7 aus dem Ringraum 20 nach oben herausschiebt, bis die Teile in die in Fig.l rechts gezeichnete Stel lung gelangt sind, in der sie zwischen dem Hubzylinder 3 und dem Führungsbolzen 4 frei zugänglich sind. Die erneuerten Teile lassen sich dann mittels des Bundes 6 wieder in den Ringraum einschieben, bis sie wieder_; in die in Fig.l links gezeichnete Stellung gelangen. ,

Die Packungsringe unterliegen durch Temperatureinflüsse und, je nach dem zu rührenden Kesse]inhalt auch durch chemische Einflüsse erheblichem Verschleiß, so daß sie oft nachgespannt oder erneuert werden müssen; dabei befinden sie sich gelegent lich sogar in verkohltem Zustand, so daß das selbsttätige Herausschieben dieser Elemente aus dem sie sonst aufnehmenden Ringraum bis zur freien Zugänglichkeit eine besondere Erleichterung darstellt.

V.'ie Fig.l zeigt, kann der Durchmesser des Anschluß-Flansches im Verhältnis zur Höhe des Rührwerkes klein sein, andererseits aber nach Relieben passend zum Druckkessel gewählt werden, auf den das Rührwerk aufgesetzt werden soll. Ohne daß sich dadurch an der Art des Aushebens der Dichtungselemente etwas ändern wurde, kann auch der vom Flansch 24 des oberen Laternenteils 1 getragene Antrieb der Rührwelle 2 mannigfache Abwandlungen erfahren .

Die Hublaterne; 1 wire] in ihrer unteren Tage zweckmäßig sowohl gegen unbeabsichtigtes Anh.l-en, das den Betriebszustand der Dichtung ungewollt unter br eel.in konnte.als auch gegen unbeabsichtigtes Absenken aus ihrer anejehobenen Stellung gesichert. Weil Hydraulikzylinder als Hilfsantrieb für die Hublaterne verwendet sind, kann die Sicherung über eine elektrische Kontrolle der Steuerventile der Hydraulikzylinder erfolgen; als besonders einfach

13002 1/0516

-Ä-

und zuverlässig erweist sich jedoch eine mechanische Sicherung in Form einer Klemmschelle 41, die sich zwischen den Flanschen 23 und 55 der Hublaterne 1 auf dem Führungsbolzen 4 anbringen läßt. In ihrer gehobenen und abgesenkten Lage läßt sich die Hublaterne, wie in Fig. 1 dargestellt, sehr einfach mechanisch dadurch sichern, daß die Klemmschelle in axialer Richtung nach oben oder unten gegen die Fläche der Flansche 23 oder 55 geschoben und durch Knebel 40 festgezogen wird.

Wie "bei dem Beispiel nach Fig.l bis 3 ist auch bei dem Beispiel nach Fig. 4 auf einem dicht auf die Öffnung eines Druckkessels aufzusetzenden Anschlußflansch 15 ein unterer Laternenteil 7 mittels eines Flansches 25 befestigt. In ihn greift ein Zentrierbund 6 eines oberen, beweglichen I,ai ei ntüil f.i Is, nämlich der Hublaterne 1 ein. Die Hublaterne 1 weist einen unteren Flansch 23 und einen

oberen Flansch 24 auf. Der obere Flansch trägt einen Antriebsein getriebe 49 und elektromotor 19, der die Rührwel]e überfeine elastische Kupplung 16 antreibt. Die Rührwelle 2 des Beispiels nach Fig. 1 bis 3 ist bei dem Beispiel nach Fig. 4 geteilt. Ihr oberer, auf der Abtriebsseite der Kupplung 16 anschließender Teil 2* ist in dem Festlager 13 gelagert, das seinerseits in der Hublaterne 1 gehalten ist, so daß dieser obere Wellenteil 2' _nach obonwandert, wenn die Hublaterne 1 angehoben wird. Der obere Kellenteil 2'ist nicht unmittelbar mit der Rührwelle 2 verflanscht, sondern über eine die Rührwelle 2 umgebende Flanschhülse 30, an deren oberem Ende sich

der Flansch 34 befindet. Der obere Wellenteil 2' weist an seinem unteren Ende einen glockenförmig erweiterten Ansatz 43 auf, in welchen ein abgesetzter Endzapfen 44 der Rührwelle 2 unter Zwischenschaltung einer Paßfeder 42 eingesetzt ist. Über diese Paßfeder wird das Antriebsdrehmoment vom oberen Wellenteil 2' auf die Rührwelle 2 übertragen. Wegen der Verbindung des Flansches 34 der Flanschhülse 30 mit dem Flansch 45 des oberen Wellenteils 2¹ wird im Betrieb auch die Flanschhülse 30 mit der Rührwelle 2 mitgedreht, ohne daß zwischen der Rührwelle 2 und der Flanschhülse 30 eine Relativbewegung stattfände. Gegen Axialverschiebung gegeneinander sind der obere Wellenteil 2¹ und die Rührwelle 2 dadurch gesichert, daß Andrückschrauben 39 vorgesehen sind, die auf die Paßfeder 4 2 und damit auf den Endzapfen 44 der Rührwelle 2 einwirken.

An dem Zentrierbund 6 der Hublaterne 1 ist mit Schrauben 46 ein Käfig 27 angeschraubt, der die Gleitringdichtungsteile zu einer Einheit 26 zusammenfaßt. Die Gleitringdichtungsteilesitzen auf der Flanschhülse 30. Im Betrieb nimmt der im unteren, ortsfesten Laternenteil 7 gebildete Zylinderringraum 20 den Käfig 27 mit der Gleitringdichtungseinheit 26 auf; der untere ortsfeste Laternenteil 7 ist also zugleich Gleitringdichtungsgehause. In den unteren Flansch 25 des unteren Laternenteils 7 ist konzentrisch zur geometrischen Achse der Rührwelle ein Rohrstück 38 eingeschrumpft. Auf diese Weise ist eine Labyrintdichtung gebildet, die das Durchtreten von Leckage verhindert.

Ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3 ist im oberen Flansch 22 des unteren, ortsfesten Laternenteils 7 ein Hydraulikzylinder 3 befestigt, dessen Kolben 21 am oberen Flansch 24 der Hublaterne 1 angreift. Bei dem gezeichneten Beispiel ist wieder ein doppeltwirkender Hydraulikzylinder vorauszusetzen, der z.B. als Schraubverbindungen ausgebildete Leitungsanschlußkupplungen 10 und 11 für das Anschließen von Druckölschläuchen aufweist.

Ebenfalls wie beim ersten Ausführungsbeispiel sind auch bei der Ausführung nach Fig.4 im oberen Flansch 22 des unteren, ortsfesten Laternenteils 7 Führungsbolzen 4 befestigt, die durch im unteren

130021 /OS1 β

Flansch 23 und im oberen Flansch 24 der Hublaterne 1 angebrachte Führungsbuchsen 12 hindurchgehen.

Wenn die Gleitringdichtung ausgewechselt werden soll, wird zunächst die zwischen dem Endzapfen 44 der Rührwelle 2 und dem glockenförmig erweiterten Ansatz 43 des oberen Wellenteils 2¹ hier durch die Schrauben 39 geschaffene Sicherung gegen axiale Relativbewegung unwirksam gemacht, so daß sich die Rührwelle 2 unter ihrem Gewicht mit ihrem Bund 8 auf einen in dem Anschlußflansch 15 eingelassenen Dichtungsring 47 absenken und damit den Kesselinnenraum weiterhin verschließen kann.

Hiernach kann die Hublaterne 1 mittels des Hydraulikzylinders 3 hochgefahren werden, ohne daß die Verbindung zwischen den Flanschen 34 und 45 gelöst zu werden brauchte. Beim Hochfahren der Hublaterne 1 wird der an ihrem Zentrierbund 6 angeschraubte Käfig 27 der Gleitringdichtung 26 ebenso mitgenommen, wie die Flanschhülse 30, bis die Teile in die in Fig. 4 rechts gezeichnete Stellung gelangten. Wenn in dieser Stellung die Schrauben 46 gelöst werden, lassen sich die alten Gleitringdichtungsteile nach unten hin leicht entfernen und durch nach obenhin einzuführende neue Teile ersetzen.

Im Innenmantel der Flanschhülse 30 sind Dichtungsringe 48 angeordnet, die die Flanschhülse in der Betriebsstellung gegenüber der Rührwelle 2 abdichten.

Auch bei diesem Beispiel wird die Hublaterne zweckmäßig mittels eines Knebels 40 und einer Klemmschelle 41 in der abgesenkten oder angehobenen Stellung mechanisch gesichert, wie es für das Beispiel nach Fig. 1 bis 3 beschrieben wurde; der Hydraulikzylinder braucht dann während der Dauer des Auswechselns der Dichtung auch nicht unbedingt unter Druck zu bleiben.

Bei dem Beispiel nach Fig. 5 und 6 sind die Hydraulikzylinder 3 und die Führungsbolzen 4 nachträglich an ein Rührwerk einer bekannten Bauart angebaut, bei welchem die Laterne 50 ein Getriebe 49 trägt, an dessen Gehäuse ein Motor 19 von unten angeflanscht ist. Die Hydraulikzylinder 3 sind auf einem Montageflansch 52

130021/0518

befestigt. Die Getriebeabtriebsweile und der obere Teil 2' der Rührwelle sind durch eine starre Kupplung 54 miteinander lösbar verbunden. Das Gehäuse einer handelsüblichen Gleitringdichtung 51 trägt einen oberen Flansch 56. Die Hubkolben der Hydraulikzylinder 3 greifen hier am Boden des Gehäuses des Getriebes 49 an; statt dessen könnten sie auch auf mit der Laterne 50 starr verbundene Ausleger einwirken, wenn sie nicht innerhalb der Laterne 50 untercjebracht werden können. Die ebenfalls auf dem Montageflansch 52 befestigten Führungsbolzen 4 sind in Flanschen 23 und 55 der Laterne 50 geführt; der Flansch 55 enthält eine Führungsbuchse für den Bolzen 4.

Nachdem die Laterne 5O von den kesselfesten Teilen gelöst ist, wird sie ohne Lösen der starren Kupplung 54 mit dem ein Zwischenstück darstellenden oberen Kuhrwellente.il 2' mittels der Hydraulikzylinder 3 in die in Fig. 6 gezeichnete Stellung hochgefahren. Das Gehäuse der Gleitringdichtung 51 wurde vorher mittels seines Flansches 56, wie er an vielen handelsüblichen Gleitringdichtungen vorgesehen ist, und einer starre Verbindungselemente enthaltenden Ausbauhilfe 53 mit dem Wellenteil 2' verbunden. Daher wird beim Hochfahren der Laterne das Gleitringdichtungsgehäuse vom Wellenstumpf 44 abgezogen. In der hochgefahrenen Stellung ist das Ausbauen und Wiedereinbauen der Gleitringdichtung oder ihres Verschleißteilsatzes leicht möglich, wie es entsprechend für das Beispiel nach Fig. 4 beschrieben wurde.

Bei den Beispielen nach Fig. 1 bis 3 und 4 kann das beliebige Getriebe 49 im Ausnahmefall ganz wegfallen, so daß dann der Motor 19 die Rührwelle unmittelbar- über die elastische Kupplung 16 antreibt. Die Gesarntanor cnung laut sich dann besonders schlank ausbilden, ohne in ihrem Oberteil noch durch ein über den Umfang des Motorgehäuses hinausrag·".·!-:.:": ^s Getriebegehäuse unterbrochen zu werden .

130021 /0516

Claims

Patentansprüche

Zum dichten Anbau an einen Behälter mit zu rührender Füllung bestimmtes Rührwerk mit einem Anbauflansch, einer ein Rührwerkzeug tragenden, an ihrem dem Behälter abgewandten, rückwärtigen Ende angetriebenen Rührwelle und mit auf der dem Behälter abgewendeten Seite des Anbauflansches angeordneten Dichtungselementen zur Abdichtung der Rührwelle gegenüber dem Behälterinneren, wobei ein Abstand zwischen dem Anbauflansch und den Antriebselementen der Rührwelle durch ein tragendes Zwischengehäuse (Laterne) überbrückt ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein die Antriebselemente tragender Teil der Laterne (1 bzw. 50) mittels mindestens eines Hydraulikzylinders (3) vom Kessel entfernbar und an ihn wieder heranführbar, bei senkrechter Anordnung der Rührwelle anhebbar und absenkbar, gegebenenfalls für die bei dieser Bewegung erfolgende Mitnahme von Dichtungsgehäusen oder Dichtungselementen ausgebildet ist, wobei der oder die Hydraulikzylinder (3) zweckmäßig mit einem am Kessel befestigten Teil (Anbauflansch) fest verbunden ist bzw. sind, während der oder die Kolben (21) an dem die Antriebselemente tragenden Teil der Laterne (1 bzw. 5O) angreift bzw. angreifen.
2. Rührwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß doppelt wirkende Hydraulikzylinder verwendet sind.
3. Rührwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem Hydraulikzylinder (3) oder den Hydraulikzylindern zwischen einem kesselfesten Teil (22 an 7) und dem die Antriebselemente tragenden Teil der Laterne (1 bzw. 50) Führungsbolzen (4) zur Rührwelle (2) achsparallel verlaufend angeordnet sind.
4. Rührwerk nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem kesselfesten Teil befestigten Führungsbolzen in an dem beweglichen, die Antriebselemente tragenden Laternenteil (1, 50) angebrachten Führungsbuchsen (12) geführt sind.

130021 /0518

ORIGINAL INSPECTED

Ar 29A6126
5. Rührwerk nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Laterne in einen ersten, bei senkrechter Anordnung der Rührwelle unteren, auf dem Anbauflansch (15) festen Laternenteil (7) und einen zweiten, bei senkrechter Rührwellenanordnung oberen, auch den Rührwellenantrieb (16, 19) einschließlich eines zugehörigen Getriebes und die Rührwellenlager (13, 14) tragenden, mittels eines Hilfsantriebes (3) gegenüber dem ersten Teil (7) in axialer Richtung geführt bewegbaren Laternenteil (Hublaterne 1) geteilt ist und daß die Dichtungselemente (5, 9, 17 bzw. 26, 27) in dem ersten, ortsfesten Laternenteil (7) aus diesem in axialer Richtung herausbewegbar angeordnet sind.
6. Rührwerk nach Anspruch 5, mit Stopfbuchsdichtung der Rührwelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührwelle (2) unterhalb der im unteren, ortsfesten Laternenteil (7) angeordneten Stopfbuchsdichtungselemente (5, 9, 17) einen diese untergreifenden Bund (8) trägt.
7. Rührwerk nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite (obere) bewegliche Laternenteil (Hublaterne 1) einen Zentrierbund (6) aufweist, der in den die Dichtungselemente aufnehmenden, nach innen von der Rührwelle (2) begrenzten Ringraum (2O) im ersten (unteren), ortsfesten Laternenteil (7) paßt.
8. Rührwerk nach Anspruch 5 mit Gleitringdichtung der einen abtrennbaren oberen Wellenteil aufweisenden Rührwelle, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Zentrierbund (6) der Hublaterne

(1) eine durch einen leichten Käfig (27) zusammengehaltene, ans den Gleitringdichtungselementen gebildete Einheit befestigt ist, die im Betrieb in dem als ortsfestes Gleitringdichtungsgehäuse benutzten unteren, ortsfesten Laternenteil

(7) untergebracht ist.
9. Rührwerk nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß elektrische und/oder mechanische Sicherungen (40, 41) für die angehobene, gegebenenfalls auch für die untere Betriebsstellung der Hublaterne (1) vorgesehen sind.

130021/0518

ORIGINAL INSPECTED