DE3736435C2 - Mischerwellen-Dichtung und -Lagerung für Mischbehälter von Betonmischmaschinen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Mischer­ wellen-Dichtung und -Lagerung für Mischbehälter von Betonmischmaschinen nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.

Eine Mischerwellen-Dichtung und -Lagerung dieser Art ist Gegenstand der DE 23 56 263 C2; diese Dichtung und Lagerung hat sich im großen und ganzen auch hervor­ ragend bewährt.

Angesichts des Alters der bekannten Konzeption für eine Mischerwellen-Dichtung und -Lagerung, die im Prinzip in unveränderter Form nach wie vor ein charakteristisches Merkmal der ELBA-Mischer ist, nimmt es nicht Wunder, daß der im Hinblick auf Montage und Demontage erforderliche Aufwand für zunehmend vereinfachungs- und damit ver­ besserungsbedürftig erachtet wurde. Schließlich ist es in Verbindung mit verschleißbedingten Demontagearbeiten bei der bekannten Wellendichtung erforderlich, quasi die komplette Dichtungseinheit zu demontieren und wieder - mit neuen Dichtelementen bzw. Verschleißteilen - zu montieren. Angesichts dessen, daß die Mischerwelle über ein am Wellenstumpf angreifendes Kettenrad ange­ trieben wird, ist im Zuge der Demontagearbeiten auch dieses zu demontieren. Ein weiteres als verbesserungs­ würdig zu betrachtendes Merkmal bezüglich der bekannten Mischerwellen-Dichtung und -Lagerung betrifft die Gleit­ ringdichtung, die praktisch die Schnittstelle zwischen den rotierenden und stationären Teilen der Dichtung an sich bildet. Derartige Gleitringdichtungen sind relativ teuer und für Anwendungen in Verbindung mit Baustoff­ mischern an sich ungeeignet, da sie schon beim Eindringen geringster Mengen Betonschlempe unbrauchbar werden.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es, eine Mischerwellen-Dichtung und -Lagerung der gattungsgemäßen Art dahingehend zu verbessern, daß bei der Montage und Demontage die Verschleißteile der Dichtung einfach auswechselbar sind, und zwar ohne daß jeweils die gesamte Dichtung demontiert werden muß.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Verschleiß­ ringe, die Ringdichtung und der Schleifring zum Zwecke der Demontage und Montage bei Verschleiß jeweils geteilt ausgeführt sind.

Damit ist es möglich, die einzelnen Verschleißteile jeweils für sich auszuwechseln und etwa weitere auf dem äußeren Wellenstumpf vorgesehene Funktions- bzw. Antriebsele­ mente unverändert belassen zu können.

Geteilte Dichtungen an sich sind zwar bereits bekannt (vgl. DE-AS 12 06 238, DE-AS 10 41 312, DE-PS 12 92 975, US 4,575,098). Diese bekannten Konstruktionen sind jedoch samt und sonders nicht für Betonmischer geeignet, da sie nicht sicher gewährleisten, daß die Betonschlempe nicht doch über den Wellenstumpf nach außen dringen kann.

Weiterbildungen und besondere Ausgestaltungen der er­ findungsgemäßen Mischerwellen-Dichtung und -Lagerung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Einzelheiten dieser Dichtung und Lagerung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.

Diese zeigt in

Fig. 1 eine aufgebrochene Mischerwellen-Dichtung und -Lagerung in Perspektivdarstellung;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung längs der Linie I in Fig. 1 zum besseren Verständnis der Verbindung zwischen Schleifring und Wellen­ stumpf.

Ein Mischbehälter 1 einer Betonmischmaschine ist seit­ lich durch eine Seitenwand 2 begrenzt. Durch diese Seitenwand 2 ist eine Mischerwelle 3 hindurchge­ führt, die das eigentliche Mischwerkzeug trägt und be­ wegt. Das Mischwerkzeug ist dazu über Tragarme 4 ge­ halten, die form- und kraftschlüssig mit der Mischer­ welle 3 verbunden sind.

Ein Wellenstumpf 5 der Mischerwelle 3 ragt über die Seitenwand 2 nach außen und die diesbezüglich zu­ grundeliegende Problemstellung besteht darin, die Kreis­ öffnung der Seitenwand 2 im Bereich des Übergangs vom Mischerinnenraum zum Außenraum so abzudichten, daß kein Beton nach außen dringen kann, und daß die Mischer­ welle 3 nicht etwa durch erstarrte bzw. erstarrende Betonreste in ihrer Drehbewegung behindert wird. Diese Dichtmittel sind im Falle der in Fig. 1 darge­ stellten Mischerwellen-Dichtung und -Lagerung so aus­ gebildet, daß sie jeweils für sich demontiert werden können.

Der Wellenstumpf 5 lagert in einem an der Seiten­ wand 2 angeschlagenen und mit dieser verschraubten (vgl. Schraube 6) einstückigen Gehäuse 7. Dieses Ge­ häuse 7 weist eine äußere Kammer zur Aufnahme des eigentlichen Mischerwellenlagers 8 auf, das vorzugs­ weise als Wälzlager ausgebildet ist, dessen Außenring am Gehäuse 7 und dessen Innenring am Wellenstumpf 5 anliegt. Das Mischerwellenlager 8 ist mittels bei­ spielsweise Lippendichtungen 9, 9′ beidseitig gegen ein Eindringen von Fremdkörpern geschützt. Die zur Seiten­ wand 2 hin liegende Lippendichtung 9′ ist in einer Ringnut der äußeren Kammer des Gehäuses 7 eingelegt; die äußere Lippendichtung 9 liegt in einer Ringnut eines Flanschdeckels 10, der die äußere Kammer des Gehäuses 7 bündig mit der Stirnfläche des Wellen­ stumpfes 5 abschließt.

Das Gehäuse 7 weist zwischen der genannten äußeren Kammer und der an der Seitenwand 2 anschlagenden Grundplatte 11 eine zweite, eine innere Kammer auf, über die ein Teil der Dichtungselemente zugänglich ist.

Die eigentliche Mischerwellen-Dichtung ist wie folgt auf­ gebaut bzw. setzt sich aus folgenden Elementen zusammen:
Die Grundlage der Dichtung wird durch eine Schmiermittel­ kammer gebildet, die über einen schmalen, radialen Spalt 12 zum Innenraum des Mischbehälters 1 hin offen ist und die unter Schmiermittel-Überdruck steht bzw. gehalten wird.

Global betrachtet kann die Schmiermittelkammer als labyrinthartiges Gebilde betrachtet werden, das dem Beton im Mischbehälter 1 einen Gegendruck entgegen­ setzt und das nach außen hin so dicht ist, daß der Schmiermitteldruck aufrecht erhalten bleibt. Der Schmiermittel-Überdruck selbst wird über eine in der Grundplatte 11 des Gehäuses 7 eingesetzte Schmier­ mittelzuleitung 13 aufgebracht, die einen offenen Kanal 14 zu einer Fettkammer 15 hin hat.

Diese Fettkammer 15 an sich ist eine zum Wellenstumpf 5 koaxiale Ringöffnung, deren Breite der Dicke der Grund­ platte 11 des Gehäuses 7 entspricht und deren Höhe so gewählt ist, daß das Fett- bzw. Schmiermittelpolster ein ausreichendes Volumen aufweist. Zum Mischbehälter 1 hin wird die Fettkammer 15 durch einen in der Ebene der Seitenwand 2 liegenden zweiten Verschleißring 16 be­ grenzt, dessen Innendurchmesser dem Durchmesser des Wellenstumpfes 5 gegenüber etwa der Breite des radialen Spaltes 12 entsprechend größer ist. Dieser axiale Spalt 17 zwischen dem zweiten Verschleißring 16 und dem Wellenstumpf 5 geht in der Ebene der Innenwand der Seitenwand 2 in den radialen Spalt 12 über, der einer­ seits vom zweiten Verschleißring 16 begrenzt ist und der andererseits durch einen ersten Verschleißring 18 gebildet ist, der vom Innenraum des Mischbehälters 1 her im Abstand gegenüberliegt. Dieser erste Verschleißring 18 ist fest mit der Mischerwelle 3 verbunden.

Zur genannten inneren Kammer des Gehäuses 7 hin ist die Fettkammer 15 durch eine unter Vorspannung gegen diese Fettkammer 15 stehende Ringdichtung 19 abgeschlossen. Diese Ringdichtung 19 ist - bezogen auf die Grundplatte 11 des Gehäuses 7 - dem zweiten Verschleißring 16 gegenüberliegend gegen die Grundplatte 11 verspannt. Die Vorspannung selbst wird von einem Schleifring 20 aufgebracht, der die Ringdichtung 19 über eine schräge Anlagefläche gegen die Fettkammer 15 drückt und der an seiner an der Ringdichtung 19 anliegenden Fläche in sich dicht bzw. formschlüssig ist, damit kein Schmier­ mittel durch die Anlagefläche zwischen der Ringdichtung 19 und dem Schleifring 20 austreten kann.

Unter Bezugnahme auf die Darstellung in Fig. 1 soll er­ läuternd darauf hingewiesen werden, daß die Schnitt­ stelle zwischen den mit der Mischerwelle 3 bzw. dem Wellenstumpf 5 rotierenden Teilen und den mit dem Gehäuse 7 bzw. der Seitenwand 2 verbundenen stationären Teilen wie folgt verläuft: Vom Innenraum des Mischbehälters 1 ausgehend verläuft diese Schnittstelle durch den radialen Spalt 12, den axialen Spalt 17, die Fettkammer 15 und die Anlage­ fläche zwischen der Ringdichtung 19 und dem Schleif­ ring 20. (Die genannte Schnittstelle ist mit einer Strich-Doppelpunkt-Linie zeichnerisch angedeutet).

Bezüglich spezieller konstruktiver Ausführungsdetails wird noch auf folgendes hingewiesen: Gemäß der zeichne­ rischen Darstellung ist der Wellenstumpf 5 kraft­ schlüssig mit einer Trägerbuchse 21 verbunden, insbe­ sondere verklebt, so daß der erste Verschleißring 18 und der Schleifring 20 auf dieser Trägerbuchse 21 ge­ lagert sind, und der zweite Verschleißring 16 dieser Trägerbuchse 21 gegenüber den axialen Spalt 17 bildet. Darüberhinaus ist im axialen Teil der Schmiermittelkammer auf den Wellenstumpf 5 bzw. auf die Trägerbuchse 21 (falls vorhanden) eine Laufbuchse 22 aufgesetzt, die aus zwei Halbschalen besteht und über eine in die Schnitt­ stelle der Halbschalen eingreifende Nase 23 des ersten Verschleißrings 18 mitgenommen wird. Die Laufbuchse 22 und der Schleifring 20 sind vorzugsweise so aufein­ ander abgestimmt, daß erstere - wie zeichnerisch dar­ gestellt - unter eine Nut des Schleifrings 20 reicht.

Ein weiteres Merkmal besteht darin, den zweiten Ver­ schleißring 16 unter Zwischenlage einer Dichtscheibe 24 gegen das Gehäuse 7 zu verspannen.

Der Kern der erfindungsgemäßen Mischerwellen-Dichtung und -Lagerung besteht nun darin, daß die genannten Konstruktionselemente erster Verschleißring 18, zweiter Verschleißring 16, Dichtscheibe 24, Ringdichtung 19 und Schleifring 20, sowie - wie bereits erwähnt - die Laufbuchse 22, bei der Montage und Demontage zerleg­ bar d. h. teilbar sind.

Dies ist dadurch erreicht, daß der erste Verschleißring 18 aus zwei Ringhälften besteht, die über Schrauben 25 so gegeneinander verspannbar sind, daß der erste Ver­ schleißring 18 als Ganzes kraftschlüssig mit der Mischer­ welle 3 bzw. der Trägerbuchse 21 verbunden ist. In weiterer Ausgestaltung ist in die Spalte zwischen den Ringhälften je ein Distanzblech 26 eingelegt, über das in bevorzugter Weise die Mitnehmernase (vgl. Pos. 23) für die Laufbuchse 22 realisiert werden kann.

Auch der zweite Verschleißring 16 und gegebenenfalls die Dichtscheibe 24 sind geteilte Elemente, die über Schraubverbindungen mit dem,Gehäuse 7 verschraubbar sind. Gleichermaßen ist auch die Ringdichtung 19, so­ wie gegebenenfalls ein Spannring 28 für diese Ring­ dichtung 19 teilbar, und beide Elemente sind ebenfalls über eine Schraubverbindung am Gehäuse 7 anschraubbar. Im Beispiel gemäß der Fig. 1 ist die Schraubverbindung für den zweiten Verschleißring 18 und die Ringdichtung 19 insofern einheitlich gestaltet, als mit einer (d. h. auf den Umfang betrachtet sind das mehrere) durch die Grund­ platte 11 des Gehäuses 7 reichenden Schraube 27 die seitlichen Begrenzungswände der Fettkammer 15 fixiert werden. (Bezüglich der zeichnerischen Darstellung wird explizit darauf verwiesen, daß diese Schraube 27 relativ zum Schmiermittelkanal 14 versetzt ist, daß sich beide also nicht kreuzen).

Auch der Schleifring 20 ist geteilt. Diesbezüglich ist jedoch darauf zu achten, daß die der Ringdichtung 19 gegenüberliegende Anlagefläche bündig ist, damit die Ring­ dichtung 19 nicht über Stoßstellen schleift. Dies wird dadurch erreicht, daß der Schleifring 20 im vor­ montierten Zustand außerhalb des Mischers bündig über­ dreht wird, und daß der Schleifring 20 über Paß­ schrauben 29 form- und kraftschlüssig mit dem Wellen­ stumpf 5 bzw. der Trägerbuchse 21 verbunden ist (vgl. Fig. 2).

Die Ringdichtung 19 besteht vorzugsweise aus zwei ge­ schlitzten Dichtscheiben, die nach dem Aufsetzen auf die Mischerwelle bezüglich ihrer Schlitze gegeneinander verdreht und so miteinander verklebt werden.

Anhand von Fig. 2 soll die spezielle Verspannung zwischen dem Schleifring 20 und der Trägerbuchse 21 (das gilt gleichermaßen für den Wellenstumpf 5 bei Wegfall der Trägerbuchse) gezeigt werden.

Tangential an der Umfangslinie der Trägerbuchse 21 ist eine Rundnut 30 eingearbeitet. Im Schleifring 20, d. h. an den Schleifringhälften 20.1, 20.2 sind Paßbohrungen 31 vorgesehen, die im montierten Zustand exakt parallel zur Ringnut 30 verlaufen. Wird der Schleifring 20 im verschraubten Zustand gemäß Fig. 2 überdreht, so ergibt sich eine geschlossene, d. h. spaltfreie Ober­ fläche und damit eine stoßfreie Anlagefläche für die Ringdichtung (im montierten Zustand der Mischerwellen-Dichtung).

Abschließend sei noch angemerkt, daß auf der Grundlage der vorbeschriebenen Mischerwellen-Dichtung und -Lagerung der aus der DE 23 56 263 C2 bekannten Anordnung gegen­ über je Dichtseite des Mischbehälters nur mehr eine einzige Schmierstelle erforderlich ist.

Claims (11)

1. Mischerwellen-Dichtung und -Lagerung für Misch­ behälter (1) von Betonmischmaschinen, durch deren Wandung (2) ein gelagerter Wellenstumpf (5) der Mischerwelle (3) hindurchgeführt ist,
wobei die Lagerung des Wellenstumpfes (5) in einem an den Mischbehälter (1) angeschlagenen Gehäuse (7) erfolgt, und
wobei die Dichtung über mit dem Gehäuse (7) ver­ bundene Ringdichtungen (19) und eine unter Schmier­ mittel-Überdruck gehaltene labyrinthartige Schmier­ mittelkammer (15) erfolgt, die

• a) durch einen zum Innenraum des Mischbehälters (1) hin offenen radialen Spalt (12) zwischen je einem mit der Mischerwelle (3) umlaufenden ersten und einem mit dem Gehäuse verbundenen zweiten Ver­ schleißring (18 bzw. 16),
• b) einen axialen Spalt (17) zwischen dem zweiten Ver­ schleißring (16) und dem Wellenstumpf (5), und
• c) eine sich an den axialen Spalt (17) anschließende, im Gehäuse (7) eingearbeitete Fettkammer (15) gebildet ist, die von einer unter Vorspannung stehenden Ringdichtung (19) und einem die Vor­ spannung bewirkenden, form- und kraftschlüssig mit dem Wellenstumpf (5) verbundenen Schleif­ ring (20) dicht abgeschlossen ist,

dadurch gekennzeichnet,daß die Verschleißringe (16, 18), die Ringdichtung (19) und der Schleifring (20) zum Zwecke der Demontage und Montage bei Verschleiß jeweils geteilt ausgeführt sind.

2. Mischerwellen-Dichtung und -Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des axialen Teils der Schmiermittel­ kammer (15) auf den Wellenstumpf (5) eine geteilte Lauf­ buchse (22) aufgesetzt ist, die formschlüssig in eine Ringnut des Schleifrings (20) reicht.

3. Mischerwellen-Dichtung und -Lagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifring (20) zur Ringdichtung (19) hin eine schräge Anlagefläche aufweist.

4. Mischerwellen-Dichtung und -Lagerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifring (20) aus zwei im vormontierten Zustand gemeinsam überdrehten Ringhälften besteht.

5. Mischerwellen-Dichtung und -Lagerung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifring (20) mit dem Wellenstumpf (5) über ein Paar von Paßschrauben (29) verbunden ist, die zur Verbesserung des Formschlusses in einer Nut (30) des Wellenstumpfes (5) aufliegen und durch paar­ weise aufeinander abgestimmte Paßbohrungen (31) der Ringhälften (20.1, 20.2) des Schleifrings (20) geführt sind.

6. Mischerwellen-Dichtung und -Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zweiten Verschleißring (16) und dem Gehäuse (7) ein geteilter Dichtring (24) ein­ gelegt ist.

7. Mischerwellen-Dichtung und -Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (19) aus zwei geschlitzten Dichtscheiben besteht, die nach der Montage mitein­ ander verklebt werden und zwar so, daß die Schlitze gegeneinander versetzt sind.

8. Mischerwellen-Dichtung und -Lagerung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verschleißring (18) eine in die Teilung der Laufbuchse (22) eingreifende Nase (23) aufweist.

9. Mischerwellen-Dichtung und -Lagerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nase (23) durch einen entsprechenden Ansatz in den Spalt zwischen den Hälften des ersten Ver­ schleißrings (18) eingelegter Zwischenbleche (26) realisiert ist.

10. Mischerwellen-Dichtung und -Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Dichtung mit dem Wellenstumpf (5) eine Trägerbuchse (21) kraftschlüssig verbunden, insbesondere verklebt ist.