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Die Erfindung betrifft eine Nassschrotmühle mit wenigsten zwei Mahlwalzen mit Wellenstummeln und jeweils einer Wellenabdichtung zur Abdichtung der Wellenstummeln der Mahlwalzen zu deren Lagerstelle hin. Die Erfindung betrifft außerdem eine Wellenabdichtung für den Einsatz in Nassschrotmühlen.
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Eine solche Nassschrotmühle ist aus der
DE 197 15 210 A1 bekannt. In
3 ist eine schemati- sche Zeichnung solch einer Nassschrotmühle wiedergegeben. Dabei befindet sich in einem Behälter
24 das zu mahlende Gut und wird zusammen mit Wasser aus der Zuleitung
25 und mit Hilfe der Dosiereinrichtung
23 in den Weichbehälter
21 gegeben. Mittels einer weiteren Dosiereinrichtung
22 wird das Schrotgut den Mahlwalzen
2 zugeführt, die sich in einem Gehäuse
18 befinden. Eine Pumpe
20 führt das geschrotete Gut über den Auslauf
19 ab. Derartige Nassschrotmühlen werden beispielsweise bei der Bereitung von Maische für die Bierherstellung verwendet.
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Die Mahlwalzen 2 sind mit ihren Achsen bzw. den Wellenstummeln in entsprechenden Lagerschalen gelagert, die einen leichtgängigen Betrieb ermöglichen.
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Bei einer Nassschrotmühle muss die Lagerstelle der Mahlwalzen gegenüber dem Mühleninneren abgedichtet werden. Dies ist zum einen nötig, um das Eindringen von Prozesswasser, Schrotgut oder Reinigungsmedium in die Lagerstelle zu vermeiden, da ein solches Eindringen die Schmierung des Lagers beeinträchtigen und somit die Lebensdauer des Lagers drastisch reduzieren würde. Zum anderen muss die Wellenabdichtung ein Eintreten von Schmierstoffen des Lagers in den Bereich des Mühleninneren und eine damit verbundene Kontamination der Lebensmittel mit den Schmierstoffen verhindern.
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Nach der
DE 197 15 210 A1 (s. auch
4) werden an den Wellenstummeln
4 zwischen der Mahlwalze
2 und der Lagerstelle
12 zwei Radialwellendichtringe
16 hintereinander eingebaut und in dem Zwischenraum zwischen den beiden Radialwellendichtringen
16 eine Fettkammer
17 realisiert. In die Fettkammer
17 kann über die Fettzuführung
14 Fett
9 nachgedrückt werden. Diese Fettkammer zusammen mit den beiden Radialwellendichtringen dichtet die Mahlwalzen in dem Mühleninneren und die Lagerstelle gegeneinander ab.
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Bei dieser Nassschrotmühle muss die Fettkammer in regelmäßigen Wartungsintervallen mit lebensmitteltauglichem Fett nachgefüllt werden. Dieses regelmäßige Nachdrücken von frischem Fett ist für die ordnungsgemäße Funktion der Wellenabdichtung unerlässlich. Hierbei ist auch zu beachten, dass nur die Verwendung von Schmierstoffen mit dem richtigen Fließverhalten zu einem einwandfreien Funktionieren der Wellenabdichtung führt.
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Des Weiteren laufen bei dieser bekannten Nassschrotmühle die Radialwellendichtringe hierbei in der Regel auf einer Laufhülse, die auf den Wellenstummel aufgezogen ist. Um eine ausreichende Dichtigkeit der Wellenabdichtung zu gewährleisten, muss die Laufhülse bzw. der Wellenstummel in der Regel eine spezielle Oberflächenbehandlung erfahren.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, eine Nassschrotmühle zu schaffen, die eine wartungsfreie Wellenabdichtung zwischen der Mahlwalze und der Lagerstelle hin aufweist.
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Diese Aufgabe wird bei einer Nassschrotmühle der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass als Wellenabdichtung ein Dichtungselement vorgesehen ist, das wenigstens zwei gegeneinander verdrehbare Dichtungsteile aufweist, die zwischen sich wenigstens einen Raum für eine Lebensdauerschmierung ausbilden.
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Durch die Ausbildung wenigstens eines Raums zwischen den Dichtungsteilen, welcher Fett für eine Lebensdauerschmierung aufnimmt, ist das Dichtungselement insgesamt wartungsfrei.
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Ein ganz wesentlicher Vorteil der Nassschrotmühle mit der vorgeschlagenen Wellenabdichtung besteht in der Wartungsfreiheit der Wellenabdichtung. Die Einhaltung von regelmäßigen Inspektionsintervallen sowie das Bereithalten von lebensmitteltauglichem und technisch geeignetem Fett sowie das Nachdrücken von Fett in die Fettkammer entfällt vollständig.
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Ein weiterer Vorteil dieser Lösung ist, dass für den Wellenstummel zwischen dem Walzenlager und dem Stummel zwischen dem Walzenlager und den Mahlwalzen keine spezielle Oberflächenbearbeitung bzw. keine spezielle Laufhülse nötig ist. Dies stellt eine bedeutende Erleichterung der Konstruktion dar.
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Auch kann durch die erfindungsgemäße Lösung in der Konstruktion der Nassschrotmühle eine Fettzuführung entfallen, was eine deutliche Vereinfachung der Konstruktion der Nassschrotmühle mit sich bringt.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Nassschrotmühle besteht darin, dass der Wellenstummel zwischen dem Walzenlager und den Mahlwalzen erheblich verkürzt werden kann. Diese kompakte Bauweise hat zur Folge, dass die Lagerstellen deutlich näher an die Mahlwalze herangebracht werden kann. Daraus resultiert zum einen eine geringere Bauhöhe der Lagerstellen, zum anderen kann die Krafteinleitung am Wellenstummel der Mahlwalze mit einem kürzeren Wellenstummel günstiger gestaltet werden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass in der Nassschrotmühle eine Wellenabdichtung vorgesehen ist, bei der jedes Dichtungsteil ein Trägerelement besitzt, welches möglichst starr gefertigt ist und wenigstens eines dieser Dichtungsteile mit einem elastischen Dichtlippenelement versehen ist. Die Dichtungsteil können dabei vollständig oder teilweise mit Gummi oder ähnlichen elastischen Materialien umspritzt sein. Des Weiteren ist es erfindungsgemäß auch möglich, dass ein Dichtlippenelement nicht fest mit einem der Trägerelemente verbunden ist, sondern lediglich von z. B. einer Nut in einem der Trägerelemente geführt wird.
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Durch die Verwendung der Trägerelemente erhält das Dichtungselement insgesamt eine stabile Form. Vorteilhaft ist weiterhin, dass die Trägerelemente glatte Laufflächen für die Dichtlippen ausbilden können.
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Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die Wellenabdichtung in der Nassschrotmühle lebensmitteltaugliche Werkstoffe, wie z. B. Edelstahl, und lebensmitteltaugliche elastische Materialien umfasst. Unter ”lebensmitteltauglich” ist hierbei zu verstehen, dass, wenn die Werkstoffe bzw. Materialien mit den zu produzierenden Lebensmitteln in Kontakt treten, dies keine nachteilige Auswirkung auf die Lebensmittel hat.
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In dieser Form kann die Nassschrotmühle auch in der Herstellung von Lebens- oder Genussmitteln eingesetzt werden.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass mindestens eine der Dichtlippen von mindestens einer Feder radial einwärts oder auswärts gegen die jeweilige Gegenlauffläche am gegenüberliegenden Dichtungsteil gedrückt wird. Diese Feder verstärkt die Dichtungswirkung der jeweiligen Dichtlippe. Anstatt einer Feder kann auch jede andere Einrichtung vorgesehen sein, die die Dichtlippe gegen ihre jeweilige Gegenlauffläche vorspannt, z. B. auch ein Gummiring oder Gummiband. Dies hat den Vorteil, dass durch eine solche Einrichtung die abdichtende Wirkung der jeweiligen Dichtlippe verstärkt wird.
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Eine weitere Ausführung der erfindungsgemäßen Nassschrotmühle besteht darin, eine Möglichkeit zu geben, Lecks der Wellenabdichtung zu erkennen. Bei Verwendung eines erfindungsgemäß vorgesehenen Dichtungselements kann der Zwischenraum zwischen Wellenabdichtung und Walzenlager z. B. mit einer Bohrung oder sonstigen Art von Durchführung versehen werden, durch die Leckage, d. h. Prozesswasser, Schrotgut oder Reinigungsmittel nach außen austreten kann. Eine Nassschrotmühle mit einer geeigneten Vorrichtung, das Betriebspersonal, den Prozessrechner oder eine sonstige prozessüberwachende Einheit von dem Auftreten eines solchen Lecks in Kenntnis zu setzen, lässt sich so erfindungsgemäß realisieren. Dies hat den Vorteil, dass bei Auftreten eines Lecks eine Beschädigung des Walzenlagers verhindert und eine Kontamination der Lebensmittel bemerkt wird.
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Die Erfindung betrifft außerdem eine Wellenabdichtung, die sich dadurch auszeichnet, dass wenigstens zwei gegeneinander verdrehbare Dichtungsteile vorgesehen sind, die zwischen sich wenigstens einen Raum für eine Lebensdauerschmierung ausbilden, wobei die verdrehbaren Dichtungsteile lebensmitteltaugliche Werkstoffe umfassen und die Schmiermittel lebensmitteltauglich sind.
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Die Lebensdauerschmierung mit lebensmitteltauglichem Fett ermöglicht den Einsatz eines wartungsfreien Dichtungselements im Bereich der Lebens- und Genussmittelherstellung.
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Eine vorteilhafte Weiterführung besteht darin, dass jedes verdrehbare Dichtungsteil ein Trägerelement aufweist, welches der Wellenabdichtung insgesamt eine stabile Form gibt.
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Wenigstens eines dieser Dichtungsteile ist mit einer elastischen Dichtlippe versehen. Dabei ist die Ausbildung eines Trägerelements mit einer glatten Lauffläche für die Dichtlippe besonders vorteilhaft.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterführung der Erfindung besteht darin, wenigstens eine Dichtlippe mittels einer geeigneten Einrichtung gegen ihre jeweilige Lauffläche des gegenüberliegenden Dichtungsteils vorzuspannen und so vorteilhafterweise die abdichtende Wirkung der Dichtlippe zu verbessern. Die geeignete Einrichtung kann z. B. eine Feder oder ein Gummielement umfassen.
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen
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1 eine Schnittansicht einer Nassschrotmühle unter Verwendung einer erfindungsgemäß vorgeschlagenen Wellenabdichtung,
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2 eine vergrößerte Darstellung von 1.
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3 eine schematische Darstellung einer bekannten Nassschrotmühle zur Erläuterung der Erfindung,
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4 eine Schnittansicht einer Wellenabdichtung unter Verwendung von zwei Radialwellendichtringen sowie einer Fettkammer gemäß dem Stand der Technik.
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1 und 2 (vergrößert) zeigt eine Schnittansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Nassschrotmühle. Zwischen dem Walzenlager 12 und der Mahlwalze 2 ist die auf dem Wellenstummel 4 angebrachte kassettenartige Wellenabdichtung 3 gezeigt. In dieser speziellen Ausführungsform ist ein Dichtungsteil 5 mit einem Trägerelement 5a gezeigt, welches mit einem Elastomer 10 teilweise umspritzt ist. Ein anderes Dichtungsteil 6 hat ebenfalls ein Trägerelement 6a. Die Dichtlippen 7 drücken hierbei jeweils gegen ihre jeweilige Gegenlauffläche des Trägerelements des anderen Dichtungsbauteils. Zwischen den Dichtungslippen 7 sind die Hohlräume 8 gezeigt, die teilweise mit Fett 9 gefüllt sind. Weiterhin ist eine Feder 11 gezeigt, die eine der Dichtlippen 7 radial einwärts gegen das Trägerelement 5a drückt.
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Durch die Verwendung von mehreren Dichtlippen 7 werden mehrere Abdichtungsschritte realisiert. Die erste Dichtlippe 7a hält den wesentlichen Teil der Flüssigkeit, z. B. Prozesswasser etc., ab. Die weiteren Dichtlippen 7 brauchen anschließend nur noch die Flüssigkeit abzudichten, die bereits die erste Dichtlippe passiert hat. Falls auch die zweite Dichtlippe leckt, dichtet die dritte Dichtlippe etc. Mindestens eine Dichtlippe 7 kann durch eine besondere Einrichtung gegen ihre Lauffläche vorgespannt werden. Diese Vorspannung kann durch ein Teil, welches eine Feder, Ringfeder oder Gummielement enthält, erfolgen. Durch den zusätzlichen Anpressdruck wird eine besonders gute Dichtwirkung erzielt.
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Die Dichtlippen 7 bestimmen auch die relative Position der Dichtungsteile zueinander. In der Funktion von Abstandshaltern werden die verschiedenen Dichtungsteile in ihrer Lage zueinander durch die Dichtlippen 7 im Wesentlichen fixiert.
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Die Hohlräume 8 zwischen den Dichtlippen 7 können ganz oder teilweise mit Fett 9 insbesondere mit lebensmitteltauglichem Fett gefüllt werden. Dieses Fett schmiert zum einen zwischen den Dichtlippen 7 und ihren Gegenlaufflächen, zum anderen erhöht es durch die wasserabweisende Wirkung die Dichtwirkung des Dichtungselementes 3 insgesamt.
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Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Nassschrotmühle erlaubt einen Langzeitbetrieb, ohne dass die Dichtungen an den Walzenstummeln zwischen den Walzen und den Lagerstellen einer besonderen Wartung bedürfen. Es braucht kein spezielles Fett mehr bereitgehalten zu werden. Die Überwachung von Wartungsintervallen und die Durchführung von Wartungsarbeiten kann entfallen. Auch ist ein Nachdrücken von ungeeignetem Fett (z. B. nicht lebensmitteltauglichem oder auch Fett mit dem falschen Fließverhalten) somit ausgeschlossen.
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Eine weitere Ausführungsform (nicht gezeigt) einer erfindungsgemäßen Nassschrotmühle beinhaltet eine Durchführung, z. B. eine Bohrung, durch die Flüssigkeit (Prozesswasser, Reinigungsmittel, ...) welche die Dichtung 3 passiert hat, nach außen abgeführt werden kann. Dadurch kann zum einen erreicht werden, dass bei Auftreten eines Lecks der Dichtung 3 die Leckage nicht sofort das Lager 12 beeinträchtigt, sondern für die Maschine unschädlich einfach abläuft. Weiterhin ermöglicht diese Einrichtung, dass ein auftretendes Leck erkannt werden kann, bevor ein Lagerschaden auftritt. Falls aus der Durchführung Flüssigkeit austritt, kann sofort auf ein Leck der Dichtung 3 geschlossen werden. Die austretende Flüssigkeit kann durch einfache Beobachtung als auch durch z. B. einen elektrischen Feuchtigkeitssensor bemerkt werden.
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Vorteilhaft ist diese Leckageabführung mit einem sogenannten geschlossenen Wälzlager ausgeführt. Hierunter sind beidseitig abgedichtete und mit Schmierfett gefüllte Wälzlager zu verstehen. Durch diese Anordnung entsteht ein abgeschlossener Leckageraum. Die Fettfüllung des Wälzlagers ist hierdurch gegen das Eindringen von Leckage zusätzlich geschützt. Der Leckageraum ist außerdem fettfrei.