DE29701892U1

DE29701892U1 - Vorrichtung zur Übertragung einer Rotationsbewegung durch eine Trennwand hindurch

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Publication number: DE29701892U1
Application number: DE29701892U
Authority: DE
Original assignee: OHNSORGE WERNER DIPL ING
Current assignee: OHNSORGE WERNER DIPL ING
Priority date: 1997-02-04
Filing date: 1997-02-04
Publication date: 1998-06-04
Anticipated expiration: 2007-02-05

Description

PATENT- UND RECHTSANWÄLTE MEINKE*;. &Ogr;&Agr;&Bgr;&&Ngr;&Ogr;&EEgr;&Aacgr;<3&thgr; UN©'PARTNER

ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT UND GEMEINSCHAFTSMARKENAMT EUROPEAN PATENT AND TRADEMARK ATTORNEYS-

PATENT ANWÄLTE*

JULIUS MEINKE, dipl-ing.' WALTER DABRINGHAUS, dipl-ing. JOCHENMEINKE.DiPL-iNG.

RECHTSANWALT

THOMAS MEINKE

WESTENHELLWEQ 67 44137 DORTMUND

TELEFON (0231) 14 50 TELEFAX (0231) 14 76

POSTFACH 10 46 45

44046 Dortmund, 03. Feb. 1997

DRESDNER BANK AG DTMD, Kto.-Nr. 1 148 047 (BLZ 440 800 50) POSTBANK DORTMUND, Kto.-Nr. 542 02-463 (BLZ 440 100 46)

- AKTEN-NR. 1/12975 D/S

Anmelder: Dipl.-Ing. Werner Ohnsorge
Große Heimstraße 72. 44137 Dortmund

"Vorrichtung zur Übertragung einer Rotationsbewegung durch eine Trennwand hindurch"

'Vorrichtung zur Übertragung einer Rotationsbewegung durch eine Trennwand hindurch"

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur Übertragung einer Rotationsbewegung von einer Seite einer Trennwand auf die andere Seite der Trennwand unter hermetischer Abdichtung der beiden von der Trennwand gebildeten Bereiche.

Es gibt eine Fülle von Einsatzfällen, bei denen von einer Seite einer Trennwand eine Rotationsbewegung auf die andere Seite übertragen werden muß, wobei auf beiden Seiten der Trennwand unterschiedliche Medien sind, die nicht von der einen Seite auf die andere Seite gelangen dürfen.

Als einfaches Beispiel ist das Problem der Wellendurchführung von Antriebsmotoren bei Schiffen, was in der Regel durch Stopfbuchsen auf der Welle im Bereich der Schiffswand gelöst wird. Ein in der Praxis wesentlich schwierigeres Problem ist z.B. das Rühren bzw. Pumpen hochgiftiger, radioaktiver oder ansonsten umweltschädlicher Stoffe. Hier müssen die die Rührer bzw. Pumpenräder tragenden Wellen durch aufwendige Dichtungen geführt werden, um ein Entweichen des zu rührenden bzw. zu fördernden Mediums nach außen zu verhindern. Häufig arbeitet man hier auch mit Gegendruck, d.h. die Seite, in die das Medium nicht eindringen soll, wird gegenüber der anderen Seite mit einem gewissen Überdruck beaufschlagt .

Das wesentliche Problem besteht darin, daß die Übertragungswelle rotiert und die Trennwand, sei es ein Deckel oder ein Schiffsrumpf, sich demgegenüber in Ruhe befindet, so daß immer ein rotierendes Teil gegenüber einem stehenden Teil abgedichtet werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der die Rotationsbewegung mechanisch von einer Seite der Trennwand auf die andere Seite übertragen wird, ohne daß das Übertragungsmittel rotiert.

Mit einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß auf jeder Seite der Trennwand das freie Ende einer gelagerten Welle mit einer wellenendseitig befestigten Kreisscheibe od. dgl. vorgesehen ist, wobei die beiden Kreisscheiben über eine jeweils in deren Außenbereich gelagerte Stange verbunden sind, deren jeweilige Anlenkpunkte exzentrisch zur Mittellinie der jeweiligen Welle angeordnet sind, und wobei eine die Stange umgebende, eine Öffnung in der Trennwand abschließende Membran od. dgl. vorgesehen ist.

Eine derartige Übertragungsstange, die exzentrisch an Wellenscheiben befestigt ist, führt um ihre eigene Längsachse gesehen keinerlei Rotationsbewegungen aus, so daß z.B. als Dichtung eine Gummimembran mit der Stange verklebt werden

kann. Die Stange macht in der Praxis im Befestigungspunkt der Membran, der etwa in der Mitte der Stange vorzusehen ist, lediglich eine leichte Taumelbewegung, die Hochleistungsmembrane ohne weiteres mit ausführen können.

Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Membran mit der Oberfläche der Stange hermetisch verbunden ist, was auf unterschiedliche Weise geschehen kann. So kann die Membran, besteht sie aus Gummi oder Kunststoff, mit der Oberfläche der Stange verklebt sein, besteht die Membran aus Metall und die Stange ebenfalls aus Metall," können die beiden miteinander verschweißt sein. Die Membran kann z.B. als Tellermembran oder als Balg ausgebildet sein, aber auch andere Formen aufweisen.

Um die Verbindung zu verbessern, kann vorgesehen sein, daß im Bereich der Verbindung mit der Übertragungsstange an der Membran ein Verbindungsflansch einstückig angeformt ist. Dabei kann dieser Verbindungsflansch mit der Stange verklebt, er kann anvulkanisiert oder aber auch insbesondere dann angeschweißt sein, wenn es sich um Metallelemente handelt, d.h. die Stange und die Membran aus Metall sind.

In weiterer Ausgestaltung kann auch vorgesehen sein, daß die Stange selbst geteilt ausgebildet ist mit beispielsweise Kreisscheibenenden, wobei diese Kreisscheibenenden auf der jeweiligen Innen- und Außenfläche der Membran in axialer Ausrichtung der Stangenelemente befestigt, z.B. verklebt oder einvulkanisiert, sind, was bedeutet, daß die Membran keinerlei Perforierungen aufweist:'... .'..^^iigfefe- ·■-■·■■'-...· ■■ ---^^*··._;,·■·

Zweckmäßig ist im Bereich des Durchtrittes bzw. der Befestigung der Stange ein Schwenk-Kipplager zur Führung der Stange vorgesehen, wobei das Schwenk-Kipplager als Kugellager ausgebildet sein kann.

Die Exzentrizität der Anlenkpunkte der Übertragungsstange einerseits und die Länge der Übertragungsstange andererseits sind den jeweiligen aufzubringenden Kräften angepaßt, was selbstverständlich auch für die Dimensionierungen gilt.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in

Fig. 1 stark schematisiert z.B. ein Rührgefäß mit erfindungsgemäß angetriebenem Rührer,

Fig. la eine Teilaufsicht gemäß Pfeil I in Fig. 1,

Fig. 2 geometrische Gegebenheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie in den

Fig. 3 bis 7 Anschlußvarianten zwischen Membran (Balg) und Übertragungsstange.

Die allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung ist in Fig. 1 stark schematisiert dargestellt. Sie wird dort zum Antrieb eines Rührers 2 in einem hermetisch abgeschlossenen Gefäß 3 eingesetzt.

Zur Übertragung einer durch einen Pfeil 4 angedeuteten Rotationsbewegung einer in einem Lager 5 gelagerten Welle 6 zum Rührer 2, ist das freie Ende der Welle 6 im dargestellten Beispiel mit einer Kreisscheibe 7 ausgerüstet, während der Rührer 2 an dem freien Ende seiner Welle 8 ebenfalls eine Kreisscheibe 7a aufweist, wobei die Welle 8 über ein Lager in geeigneter Weise im Behälter 3 geführt ist.

Zwischen den beiden Wellenscheiben 7 und 7a ist eine an bzw. in diesen Scheiben gelagerte Übertragungsstange 10 vorgesehen_#J».»die ihrerseits in einem Dreh-/Kipplager bzw. einem Kugellager 11 etwa in ihrer Mitte gelagert ist, wobei diese Übertragungsstange 10 die Trennwand 3a, z.B. einen Gefäßdekkel, durchsetzt.

Wie sich aus Fig. la ergibt, ist die Übertragungsstange 10 an der Wellenscheibe 7 über eine Achse 24 so gelagert, daß eine Relativbewegung zwischen der Oberfläche der nicht rotierenden Übertragungsstange 10 einerseits und der rotierenden Scheibe 7 andererseits möglich ist.

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, ist die Trennwand 3a mit einer Durchtrittsöffnung 12 versehen, die von einer flexiblen Membran 13 hermetisch abgeschlossen ist. Diese Membran 13 kann z.B. aus Gummi oder Kunststoff bestehen oder auch als Metallmembran ausgebildet sein. Diese Membran 13 ist dabei mit der Stange 10 wiederum hermetisch verbunden, z.B. verklebt oder dort anvulkanisiert oder, als Metallmembran, mit dieser Stange 10 verschweißt, wenn diese Stange 10 selbst aus Metall besteht.

Wird nun die Welle 6 gemäß Pfeil 4 gedreht, dreht sich damit synchron zwangsläufig die Kreisscheibe 7 und nimmt das eine Ende der Stange 10 mit sich, wobei die Stange 10 diese Bewegung auf die im Inneren des Gefäßes 3 befindliche Scheibe 7a in gleicher Weise überträgt, so daß sich die Welle 8 gemäß Pfeil 4a dreht und damit den Rührer 2 in Rotation versetzt.

Dabei führt der in Fig. 1 mit 14 bezeichnete Befestigungspunkt der Membran 13 an der Stange 10 lediglich eine Taumelbewegung aus, die über die Elastizität der Membran 13 pro-

blemlos aufgefangen werden kann, die Stange 10 führt selbst keinerlei Drehbewegungen um ihre Längsachse aus, so daß die Membran 13 mit dieser Stange hermetisch verbindbar ist. Diese Taumelbewegung ist in Fig. 2 im unteren Bereich durch die beiden Doppelpfeile 15 und 16 dargestellt. Die Taumelbewegung muß nur von dem Dreh-/Kipp- bzw. Kugellager 11 aufgefangen werden, eine Rotation ist dabei nicht aufzufangen. Es ist daher auch gleichgültig, welche Querschnittsform die Stange 10 hat, sie kann als runde Stange ausgebildet sein, genau so gut wie als eckige oder als querschnittlich, einen Polygonenzug bildende Stange gestaltet sein.

In den Fig. 3 bis 7 sind Möglichkeiten des Überganges von der Membran 13 zur Stange 10 dargestellt bzw. die Übergänge von einem Balg 13' zur Stange 10.

In Fig. 3 ist dargestellt, an der Stange 10 eine Hülse 17 anzuschweißen, die eine Flanschscheibe 18 trägt, wobei auf der Gegenseite, d.h. auf der anderen Seite der Membran 13 eine Gegenflanschscheibe 18' vorgesehen ist, zwischen denen die Membran 13 hermetisch verspannt wird. Ggf. kann ein Sicherungsnocken 19 zur Fixierung der Gegenscheibe 18' vorgesehen sein.

In Fig. 4 ist eine Variante dargestellt, bei der an einer verschweißten Hülse 17' eine Tellerscheibe 18' vorgesehen

ist, gegen die die Membran bzw. der Balg 13' verklebt sind, die Klebebeschichtung ist angedeutet und mit 20 bezeichnet.

In Fig. 5 ist die Stange geteilt dargestellt aus den Elementen 10a und 10b mit stirnseitigen Tellerscheiben 21a und 21b, die beidseitig der Membran 13 bzw. des Balges 13' mit diesem verklebt sind. An dieser Stelle sei bemerkt, daß die Tellerscheibe 18' oder die Tellerscheiben 21a und 21b je nach Material der Membran 13 auch in Bereiche dieser einvulkanisiert sein können, so daß eine völlig hermetische Dichtung gegeben ist. .

Eine Dichtung über eine Schelle 22 zeigt die Fig. 6, während irf-'Fig. 7 die Möglichkeit dargestellt ist, bei einer metallischen Stange 10a eine metallische Membran 13a mit dieser zu verschweißen, was durch die Schweißsymbole 23 angedeutet ist.

Natürlich sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So ist die Erfindung insbesondere nicht auf bestimmte Materialien der Membran beschränkt, hier können alle Materialien zum Einsatz kommen, die Dreh-/Kipp-Schwingungen auch über Dauer standhalten, die säurefest sind, ggf. druckfest u. dgl. mehr.

Claims

■ IU - it t ····«·"··· Ansprüche:

1. Vorrichtung (1) zur Übertragung einer Rotationsbewegung von einer Seite einer Trennwand (3a) auf die andere Seite der Trennwand, unter hermetischer Abdichtung der beiden von der Trennwand gebildeten Bereiche,

dadurch gekennzeichnet,

daß auf jeder Seite der Trennwand (3a) das freie Ende einer gelagerten Welle (6 bzw. 8) mit einer wellenendseitig befestigten Kreisscheibe (7,7a) od. dgl. vorgesehen ist, wobei die beiden Kreisscheiben (7,7a) über eine jeweils in deren Außenbereich gelagerte Stange (10) verbunden sind, deren jeweilige Anlenkpunkte exzentrisch zur Mittellinie der jeweiligen Welle angeordnet sind, und wobei eine die Stange (10) umgebende, eine Öffnung (12) in der Trennwand (3a) abschließende Membran (13) od. dgl. vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Membran (13) mit der Oberfläche der Stange (10) hermetisch verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Membran (13) als Tellermembran oder Balg ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (13) bzw. der Balg aus Gummi, Kunststoff oder Metall ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Verbindung mit der Übertragungsstange (10) an der Membran (13) ein Verbindungsflansch einstückig angeformt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran bzw. der Verbindungsflansch mit der Stange verklebt, anvulkanisiert oder, im Falle von Metallelementen, verschweißt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (10) selbst geteilt ausgebildet ist mit beispielsweise Kreisscheibenenden (21), wobei die Kreisscheibenenden (21) auf der jeweiligen Innen- und Außenfläche der Membran (13) in axialer Ausrichtung der Stangenelemente befestigt, z.B. verklebt oder einvulkanisiert, sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet,

daß im Bereich des Durchtrittes bzw. der Befestigung der Stange ein Schwenk-Kipplager (11) zur Führung der Stange (10) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet,

daß das Schwenk-Kipplager (11) als Kugellager ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet,

daß die Exzentrizität der Anlenkpunkte der Übertragungsstange (10) einerseits und die Länge der Übertragungsstange (10) andererseits den jeweils aufzubringenden Kräften angepaßt ist.