EP0412319B1

EP0412319B1 - Behälterrührwerk mit lösbarer Kupplung

Info

Publication number: EP0412319B1
Application number: EP90113577A
Authority: EP
Inventors: Werner Dipl.-Ing. Salentin; Thomas Knigge
Original assignee: Eberhard Hoesch and Soehne GmbH and Co; Eberhard Hoesch and Soehne GmbH Verfahrens und Anlagentechnik
Current assignee: Eberhard Hoesch and Soehne GmbH Verfahrens und Anlagentechnik
Priority date: 1989-08-10
Filing date: 1990-07-16
Publication date: 1995-02-01
Anticipated expiration: 2010-07-16
Also published as: EP0412319A1; DE59008401D1; DE8909597U1

Description

Die Erfindung betrifft ein Behälterrührwerk mit einer axial absenkbaren Rührwelle, die mit einem Rührwerkzeug versehen und mit einem Antrieb über eine Antriebswelle mit lösbaren Kupplungen verbunden ist, wobei der Antrieb über ein Traggehäuse am Anbauflansch des Behälters befestigt ist, und mit auf seiner dem Anbauflansch zugekehrten Seite angeordneten Dichtungselementen, die die Rührwelle gegen den Behälterinnenraum abdichten, wobei zumindest der der Rührwelle zugeordnete Kupplungsteil einer Kupplung nach dem Absenken der Rührwelle axial abziehbar mit der Rührwelle verbunden ist.
Da die überlicherweise als Gleitringdichtung oder als Stoffbuchsdichtung ausgebildeten Dichtungselemente einem Verschleiß unterliegen, müssen diese von Zeit zu Zeit gewartet werden und/oder ausgewechselt werden. Um diese Arbeiten ausführen zu können, müssen Antriebswelle und Rührwelle voneinander gelöst werden und die Dichtungselemente axial von der Rührwelle abgezogen werden.
Um den für ein Abziehen der Dichtungselemente notwendigen Freiraum zu schaffen ist es bekannt, das Traggehäuse, die sogenannte Laterne, zu teilen und nach dem Lösen der Kupplung zwischen Antriebswelle und Rührwelle den den Antrieb tragenden Teil nach oben anzuheben. Das Anheben kann mechanisch über Schraubspindeln erfolgen (DE-A1-12 26 987, CH-A-467 097) oder aber mit Hilfe eines Hydraulikzylinders (DE-A1-29 46 126). Der Nachteil dieser Systeme besteht darin, daß für die Hubbewegungen aufwendige Antriebe in Form von Schraubspindeln oder Hubzylindern und zwischen den beiden Gehäuseteilen paßgenaue Führungen vorgesehen werden müssen, auf denen der anzuhebende Traggehäuseteil bei der Hubbewegung geführt ist. Schon geringfügige Korrosionen auf der Oberfläche der Führungen können erhebliche Beeinträchtigungen bewirken. Da die Hublänge größer sein muß als die axiale Erstreckung der auszuwechselnden Dichtungselemente, muß über den Rührwerken ein ausreichender Freiraum vorgesehen werden. Aus GB-A-13 00 564 ist es bekannt, eine lösbare Zwischenwelle vorzusehen, die für einen Dichtungswechsel seitlich herausnehmbar ist. Das dazu vorgesehene Kupplungselement weist jedoch keine Zentrierung in Bezug auf die Rührwelle auf und ist über eine aufwendige Mehrfachpassung mit dem Dichtungselement und einem mit dem Dichtungslager zusammenwirkenden Lager verbunden.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Rührwerk zu schaffen, bei dem ein Warten und/oder Auswechseln der Dichtungselemente vereinfacht ist und das in einer Ausgestaltung ohne Hubantrieb arbeitet.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Kupplungsteil eine Ausdrehung aufweist, die am flanschseitigen Ende durch einen Ansatz und am nabenseitigen Ende durch eine konische Zentrierung begrenzt ist, dem an der Rührwelle ein Gegenkonus zugeordnet ist, daß der Durchmesser des Ansatzes so bemessen ist, daß das Kupplungsteil auf das freie Ende der Rührwelle spielfrei aufschiebbar ist, daß der Durchmesser der Ausdrehung größer ist als der Durchmesser des Ansatzes und höchstens gleichgroß ist wie der kleinste Durchmesser der konischen Zentrierung, so daß das Kupplungsteil sich nur über den Ansatz und die konische Zentrierung an der Rührwelle abstützt und daß zwischen dem Kupplungsteil und der Rührwelle axial wirkende Spann- und Befestigungsmittel vorgesehen sind.
Diese Anordnung hat den Vorteil, daß auf der Basis eines Kupplungsteiles einer den Normen für Rührwerke entsprechenden üblichen Scheibenkupplung, ein mehrfach abziehbares Kupplungsteil geschaffen werden kann. Der Vorteil besteht darin, daß ein genormtes Kupplungsteil der vorstehend bezeichneten Form ausgedreht wird, wobei der Grunddurchmesser des Kupplungsteiles im Bereich des Ansatzes, d. h. in dem im freien Ende der Rührwelle zugeordneten Bereich erhalten bleibt, während der daran anschließende Bereich der Rührwelle freiliegt und sich erst am nabenseitigen Ende über den Zentrierkonus an der Rührwelle abstützt. Hierdurch wird gewährleistet, daß beim axialen Abziehen des Kupplungsteiles eine unmittelbare Gleitbewegung zwischen den beiden metallischen Oberflächen nur über eine kurze Strecke erfolgt, so daß hier selbst bei häufigem Wechsel praktisch kein die Zentrierung beeinträchtigender Verschleiß auftritt. Die Spann- und Befestigungsmittel können entsprechend der vorstehend angegebenen DIN-Norm durch eine Spannscheibe gebildet werden, die mit Hilfe einer in der Stirnseite der Rührwelle eingedrehten Spannschraube stirnseitig gegen einen entsprechenden Ansatz am Kupplungsteil angezogen wird. Der am nabenseitigen Ende angeordnete Zentrierkonus gewährleistet eine einwandfreie Zentrierung auch nach häufigem Auswechseln der Dichtungselemente.
Nach dem Absenken der Rührwelle steht zwischen dem freien Ende der Rührwelle und der Antriebswelle ein Freiraum zur Verfügung, so daß selbst bei größeren Rührwerken die Handhabung der Dichtungselemente, d. h. das Abziehen eines verschlissenen Dichtungselementes und das Einsetzen eines neuen Dichtungselementes, mit einfachen Montagehilfen möglich ist. Da der untere, mit der Rührwelle verbundene Kupplungsteil, mit einer entsprechend der Erfindung ausgebildeten eigenen Zentrierung versehen ist, läß diese sich nach dem Absenken der Rührwelle in einfacher Weise in axialer Richtung abziehen, so daß das Ende der Rührwelle vollständig freiliegt und das Dichtungselement, beispielsweise eine Gleitringdichtung, abgezogen werden kann. Die Zentrierung am unteren Kupplungsteil vereinfacht die Montage, da schon durch einfaches Aufsetzen die zentrische Positionierung gegeben ist.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen der Antriebswelle und der absenkbaren Rührwelle eine Zwischenwelle angeordnet ist, die an den Enden jeweils mit den lösbaren Kupplungen versehen ist. Hierdurch ergibt sich nach dem Herausnehmen der Zwischenwelle ein großer Freiraum für den Wechsel der Dichtungselemente. Dabei ist vorgesehen, daß die Zwischenwelle als Hohlwelle ausgebildet ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß insbesondere bei großen Rührwerken ein verhältnismäßig geringes Gewicht beim Herausnehmen der Zwischenwelle zu handhaben ist.
Selbst bei großen Rührwerken mit entsprechend groß dimensionierten Zwischenwellen werden für das Herausnehmen nur einfache Handhabungsgeräte benötigt, die bei entsprechender Ausgestaltung auch in unmittelbarer Nähe der Laterne stationär angeordnet sein können. Da die Kosten für eine derartige Zwischenwelle im Vergleich zu Hubantrieben erheblich geringer sind, kann ohne nennenswerte Mehrkosten über eine entsprechend längere Zwischenwelle ein größerer Montagefreiraum bereitgestellt werden. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist hierbei vorgesehen, daß die Zwischenwelle und/oder das Traggehäuse mit Befestigungsmitteln versehen sind, durch die die Zwischenwelle parallel zu ihrer Achse seitlich heraus bewegbar gehalten ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zentrierung durch wenigstens ein aus zwei konischen Ringen bestehendes Spannelement gebildet wird, wobei ein Ring sich am Kupplungsteil und der andere Ring sich an der Rührwelle gegen einen Ansatz axial abstützt. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß für den Zentrierkonus am Kupplungsteil und den zugehörigen Zentrierkonus an der Rührwelle handelsübliche Bauelemente eingesetzt werden können, so daß sich die Bearbeitung des Kupplungsteils einer Norm-Scheibenkupplung noch wesentlich vereinfacht, da für die Aufnahme des zugehörigen Zentrierkonus in den Kupplungsteil lediglich eine zylindrische Eindrehung maßgenau einzuarbeiten ist.
Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: einen Vertikalschnitt durch eine Zwischenwelle eines Rührwerks mit den Kupplungen;
Fig. 2: den unteren Kupplungsteil in abgezogener Stellung;
Fig. 3: die Zwischenwelle mit Rührwelle in Betriebsstellung;
Fig. 4, 5 und 6: die einzelnen Schritte zur Demontage der Zwischenwelle und des Dichtungselementes.

Wie Fig. 1 zeigt, ist eine in einem Behälter gelagerte Rührwelle 1 über eine Zwischenwelle 2 mit einer Antriebswelle 3 über eine untere Scheibenkupplung 4 und eine obere Scheibenkupplung 5 verbunden. Die drehfeste Verbindung zwischen den Schreibenkupplungen 4 und 5 erfolgt jeweils über Paßfedern 6, wobei das jeweils mit der Antriebswelle 3 verbundene obere Kupplungsteil 5′ ebenso wie das untere, mit der Rührwelle 1 verbundene Kupplungsteil 4′ jeweils über axial wirkende Spann- und Befestigungselemente 7 fest mit den jeweiligen Wellenenden verbunden sind. Die Zwischenwelle 2 ist über entsprechende Flanschen 4˝ und 5˝ und hier nicht näher dargestellte Schrauben mit den zugehörigen Kupplungsteilen 4′ und 5′ mit den zugehörigen Wellen fest verbunden.
Wie Fig. 1 zeigt, ist die Zwischenwelle 2 als Hohlwelle ausgebildet und jeweils über einen endständigen Zentrieransatz 8 an beiden Enden in einer entsprechenden Zentrierausnehmung an den Flanschteilen 4′ bzw. 5′ zentriert.
Der Aufbau des unteren Kupplungsteiles 4′ ist in Fig. 2 in größerem Maßstab dargestellt. Das untere Kupplungsteil 4′ besteht aus einem Grundkörper einer handelsüblichen Scheibenkupplung gemäß DIN 116, Form C und ist mit dem DIN-Anschlußmaß im Bereich des Flansches 9 mit den DIN-Maßen identisch.
Im Bereich der Nabe 10 ist das untere Kupplungsteil 4′ jedoch in der Innenbohrung mit einer Ausdrehung 11 versehen, die am flanschseitigen Ende durch einen Ansatz 12 begrenzt wird, der in seinem Durchmesser den vorgeschriebenen DIN-Abmessungen und Toleranzen entspricht, so daß das Kupplungsteil 4′ auf das freie Ende 13 der Rührwelle 1 spielfrei aufgeschoben werden kann.
Das nabenseitige Ende der Ausdrehung 11 wird durch einen Zentrierkonus 14 begrenzt, dessen kleinster Durchmesser mindestens so groß ist, wie der Durchmesser der Ausdrehung 11. Dem Zentrierkonus 14 am nabenseitigen Ende ist ein entsprechender Gegenkonus 15 an der Rührwelle 1 zugeordnet.
Zum Lösen des unteren Kupplungsteiles 4′ (nach abgenommener Zwischenwelle 2) aus der in Fig. 1 dargestellten Betriebsstellung, wird die in Fig. 2 strichpunktiert dargestellte Abzugvorrichtung 16 angeordnet, mit deren Hilfe über Schrauben 17 das Kupplungsteil 4′ axial nach oben angehoben wird. Aus der Darstellung in Fig. 2 ist ersichtlich, daß das Kupplungsteil 4′ in der Länge nur über den Ansatz 12 und den Zentrierkonus 14 mit Gegenkonus 15 an der Rührwelle 1 sich abstützt, so daß bei einem axialen Abzug des Kupplungsteiles 4′, wie dargestellt, dieses verkantungsfrei und schon nach einem kurzen Hubweg vollständig abgezogen werden kann, ohne das eine metallische Berührung zwischen dem Wellenende und dem Kupplungsteil 4′ erfolgt.
Die Montage folgt in umgekehrter Richtung, wobei dann nach dem Lösen der Montagevorrichtung 16 über das in Fig. 1 dargestellte Spann- und Befestigungselement 7 das Kupplungsteil 4′ axial fest gegen den Zentrierkonus 14, 15 angepreßt wird.
Während es grundsätzlich möglich ist, den Zentrierkonus im Kupplungsteil und auf der Rührwelle bei der Herstellung jeweils an das betreffende Bauteil anzuarbeiten, ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zur Vereinfachung der Herstellung, insbesondere aber auch für eine Umrüstung bereits bestehender Rührwerke vorgesehen, daß die Zentrierung durch zwei eingesetzte konische Ringe eines sogenannten Ringspannelementes gebildet wird. Auch hierbei handelt es sich um ein serienmäßig hergestelltes Bauteil, so daß in das Kupplungsteil 4′ lediglich eine zylindrische Eindrehung mit entsprechender Fassung einzuarbeiten ist, während der Gegenring 15 sich auf einem ohnehin an der Rührwelle 3 vorhandenen oder anzuarbeitenden Ansatz abstützt.
In den Fig. 3 bis 6 wird nachfolgend das Auswechseln eines Dichtungselementes, hier einer Gleitringdichtung 18, näher beschrieben. Fig. 3 zeigt hierbei die Betriebsstellung, in der die in einem Gehäuse als gesondertes Bauteil ausgebildete Gleitringdichtung 18 fest mit der Wandung 19 des Rührbehälters verbunden ist. Die Gleitringdichtung üblicher Bauart ist auf das freie Ende der Rührwelle 1 aufgeschoben, wobei über ein Spannelement 20 die mitdrehenden Dichtungsringe drehfest mit der Rührwelle 1 verbunden sind. Auf dem Gehäuse der Gleitringdichtung 18 sind für Montagezwecke zwei Stützpratzen 21, 22 angeordnet.
Wie Fig. 4 erkennen läßt, werden für die Demontage zunächst die Stützpratzen 21, 22 gegen das Spannelement 20 vorgeschoben und am Gehäuse der Gleitringdichtung 18 festgelegt. Anschließend wird das Spannelement 20 gelöst. Danach werden die Schrauben 23 der oberen Scheibenkupplung 5 gelöst, so daß sich die Rührwelle 1, die mit einem festen Stützring 24 versehen ist, um ein vorgegebenes Maß absenken kann, bis sie auf einem entsprechenden Ansatz 25 in der Behälterwandung 19 aufliegt.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich, wird nunmehr eine gabel- oder ringförmige Montagehilfe 26 unter den oberen Flansch 5˝ der Zwischenwelle 2 geschoben und anschließend die Schrauben der unteren Kupplung 4 gelöst. Über die Montagevorrichtung 26 wird nun die Zwischenwelle 2 aus der Zentrierung 8 herausgehoben und dann paralell zu ihrer Achse seitlich herausbewegt. Dies kann über eine Verschiebebewegung oder eine Schwenkbewegung erfolgen.
Entsprechend Fig. 6a wird nun, wie bereits anhand von Fig. 2 beschrieben, der untere Kupplungsteil 4′ von der Rührwelle 1 abgezogen und, wie in Fig. 6b angedeutet, vollständig abgehoben und zur Seite herausgenommen.
Wie aus Fig. 6c ersichtlich, kann danach die Gleitringdichtung 19 mit Hilfe einer entsprechenden Montagevorrichtung 27 vollständig von der Rührwelle 1 abgezogen und seitlich aus dem Zwischenraum zwischen dem freien Ende 3′ der Rührwelle und dem Kupplungsteil 5′ herausbewegt werden. Das Einsetzen einer neuen Gleitringdichtung erfolgt dann in umgekehrter Reihenfolge.
Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung bei der dargestellten und beschriebenen Scheibenkupplungsform beschränkt, sondern kann auch für alle anderen Scheibenkupplungsformen oder ähnliche Kupplungen verwandt werden.

Claims

Behälterrührwerk mit einer axial absenkbaren Rührwelle (1), die mit einem Rührwerkzeug versehen und mit einem Antrieb über eine Antriebswelle (3) mit lösbaren Kupplungen (4, 5) verbunden ist, wobei der Antrieb über ein Traggehäuse am Anbauflansch des Behälters befestigt ist, und mit auf seiner dem Anbauflansch zugekehrten Seite angeordneten Dichtungselementen, die die Rührwelle (1) gegen den Behälterinnenraum abdichten, wobei zumindest der der Rührwelle (1) zugeordnete Kupplungsteil (4') einer Kupplung (4) nach dem Absenken der Rührwelle (1) axial abziehbar mit der Rührwelle (1) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsteil (4') eine Ausdrehung (11) aufweist, die am flanschseitigen Ende durch einen Ansatz (12) und am nabenseitigen Ende durch eine konische Zentrierung (14) begrenzt ist, dem an der Rührwelle (1) ein Gegenkonus (15) zugeordnet ist, daß der Durchmesser des Ansatzes (12) so bemessen ist, daß das Kupplungsteil (4') auf das freie Ende (13) der Rührwelle (1) spielfrei aufschiebbar ist, daß der Durchmesser der Ausdrehung (11) größer ist als der Durchmesser des Ansatzes (12) und höchstens gleich groß ist wie der kleinste Durchmesser der konischen Zentrierung (14), so daß das Kupplungsteil (4') sich nur über den Ansatz (12) und die konische Zentrierung (14) an der Rührwelle (1) abstützt, und daß zwischen dem Kupplungsteil (4') und der Rührwelle (1) axial wirkende Spann- und Befestigungsmittel (7) vorgesehen sind.
Behälterrührwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierung durch wenigstens ein aus zwei konischen Ringen (14, 15) bestehendes Spannelement gebildet wird, wobei ein Ring (14) sich am Kupplungsteil (4') und der andere Ring (15) sich an der Rührwelle (1) gegen einen Ansatz axial abstützt.
Behälterrührwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (3) und die axial absenkbare Rührwelle (1) über eine herausnehmbare Zwischenwelle (2) verbunden sind, die mit den lösbaren Kupplungen (4) versehen ist, wobei die Zwischenwelle (2) als Hohlwelle ausgebildet ist.
Behälterrührwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwelle (2) und/oder das Traggehäuse mit Befestigungsmitteln (26) versehen sind, durch die die Zwischenwelle (2) parallel zu ihrer Achse seitlich herausbewegbar gehalten ist.