DE2362795C3 - Elektrischer Ringmotor zum Antrieb eines für einen Behälter vorgesehenen Rührwerks - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Ringmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Beispiele für derartige Rührwerke ergeben sich aus den DE-PS 9 54 926, 10 58 140 und 1115 356 sowie aus der DE-OS 15 63 051. Dort sind Antriebe für Rührwerke beschrieben, die insbesondere in der Nahrungsmittelindustrie Verwendung finden, z. B. in Molkereien. Diese Anordnungen haben sich vielfältig bewährt Sie genügen

is jedoch noch nicht ohne weiteres auch extremen Reinheitsforderungen, wie sie beispielsweise in der pharmazeutischen Industrie bestehen, wo weitestgehende Keim- und Partikelfreiheit für sämtliche Prozeßschritte unerläßlich ist Weil eine Kontamination aus der Umgebung nicht stattfinden darf, können keine Motoren benutzt werden, deren Betrieb nicht ohne Lüftung möglich ist Aber auch die in den genannten Druckschriften angegebenen, gekapselten Motoren, die ihre Wärme durch Abstrahlung von einer entsprechend groß bemessenen Oberfläche abgeben, 'gewährleisten keine wenigstens annähernd ausreichende Partikelfreiheit; durch die allgemein benötigte, umlaufende Kupplung erfolgt nämlich eine Staubaufwirbelung oder sogar ein Austreten des unvermeidlichen Kupplungsabriebs in die Umgebungs-Atmosphäre.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik mit einfachen, wirtschaftlichen Mitteln einen gekapselten elektromotorischen Antrieb für ein Rührwerk mit bequemer Bedienung, Wartung und instandhaltung zu schaffen, der sich selbst für extreme Hygieneanforderungen z. B. in der pharmazeutischen Industrie eignet, so daß im Betrieb die Raumluft weitestgehend frei von Verwirbelung, Staub, ölpartikeln u. s. w. bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Der Rührwerksantrieb nach der Erfindung ist so vollständig abgekapselt, daß alle benötigten Steuerungs- und Verbindungselemente im Inneren des Gehäuses dicht untergebracht und nicht nur gegen Einwirkungen aller Art sicher abgeschirmt sind, sondern auch selbst keine Rückwirkungen auf die Umgebung haben können. Die konstruktive Gestaltung ist dabei überaus einfach und zweckmäßig; die eingebauten Schalteinrichtungen können Sicherungen bzw. Überstromauslöser, Schütze bzw. Ausschalter und Polumschalter, Anschlußelemente u. s. w. umfassen, während am Gehäuse außen Drucktaster betätigbar sind, welche als einzige Elemente das Gehäuse durchsetzen, das z. B. aus einer Chromnickelstahlhaube besteht.

Zwar ist bereits in der DE-PS 10 35 478 ein kombiniertes Pumpen- und Antriebsmotoraggregat beschrieben, dessen Elektromotor einen geschlossenen Ringraum mit einer Endplatte aufweist, die eine von der Welle durchsetzte Stopfbuchse halten. Diese ist aber keine Gleitringdichtung und erst recht keine mehrstufige, geschachtelte Gleitrichtung nach Art der Erfindung, so daß es mit einer Vorrichtung dieses Typs unmöglich wäre, einen Rührwerksantrieb in möglichst hygienischer Ausführung nach Art der Erfindung zu verwirklichen, dessen Einzelteile gegenüber der Umgebung auf das sorgfältigste abgedichtet und dennoch zu Wartungs-

und Instandhaltungszwecken leicht zugänglich oder ,tuch bequem zu demontieren sind.

Ferner ist aus der DE-PS 6 09 631 eine Wellendichtung für einen Elektromotor bekannt, der eine Kreiselpumpe unmittelbar antreibt Die hier vorgesehe- s ne vollständige Gleitringdichtung weist Ventile und verschiedene Hohlräume auf, die für hygienische Verhältnisse gerade ungeeignet sind; denn die Einführung und Ablagerung von Verunreinigungen in eben diese Hohlräume läßt sich mit der bekannten, stark verwinkelten Wellendichtung nicht unterbinden. Demgegenüber ermöglicht es die Erfindung mit sehr wenigen Spalten und Kanten innerhalb der Gleitringdichtung, daß der Durchtritt von Fremdpartikeln, insbesondere Staub und öl, in das Rührgut unter Einhaltung sehr strenger Hygienevorschriften verhindert wird. Der erfindungsgemäße Antrieb bildet einen glatten Drehkörper mit geschliffener bzw. polierter Oberfläche, die allseits dicht und außerordenuich leicht zu reinigen ist Sie bietet mithin keinerlei Ansatzflächen für irgendwelche Partikel, so daß auch höchsten Reinheitsforderungen Rechnung getragen ist

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung, die Gegenstände der Unteransprüche sind, ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Darin zeigt

F i g. 1 eine schematisierte Seitenansicht eines (aufgeschnittenen) Behälters mit Rührwerk und erfindungsgemäßem Ringmotor, jo

Fig.2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Ringmotors,

Fig.3 eine Druntersicht auf den Ringmotor von Fig. 2,

F i g. 4 bis 8 je eine schematisierte Draufsicht auf die j5 Platte eines Ringmotors gemäß F i g. 2 und 3,

Fig.9 einen Axiaischnitt durch einen Ringmotor gemäß der Erfindung,

Fig. 10 einen Ausschnitt aus einer Axialschnittansicht mit Gleitringdichtung eines erfindungsgemäßen Ringmotors und

Fig. 11 eine vergrößerte Schnittansicht ähnlich Fig. 10 mit einer abgewandelten Ausführungsform einer Gleitringdichtung für einen erfindungsgemäßen Ringmotor mit einem Cyclogetriebe. α s

Fig. 1 läßt erkennen, daß ein erfindungsgemäßes Rührwerk Λ mittels einer Befestigungseinrichtung Fan einem Behälter B angebracht sein kann. Der Motor 1 des Rührwerks R trägt und lagert die Rührwelle 10, an deren unterem Ende ein Flügelrad 11, z.B. ein Randpropeller, vorgesehen ist.

Man ersieht aus F i g. 2 und 3, daß der Motor 1 von einer allseits glatten Haube 2 überzogen ist, die als Gehäuse z. B. aus Chromnickelstahl besteht, geschliffen bzw. poliert ist und behälterseitig durch eine Platte 3 ^r,^r> abgeschlossen ist, welche in regelmäßigen Umfangsabständen Gewindelöcher 23 haben kann. Der eigentliche Motor sitzt oberhalb eines Flansches 24, der durch Abstandsstützen 8 von der Platte 3 getrennt ist, so daß ein Ringraum 5 gebildet ist, in den eine Gleitringdich- mi tung 6 ragt. Letztere kann gegebenenfalls mit einer Kupplung 7 kombiniert sein, die in Fig.2 punktiert angedeutet ist. Der Ringraum 5 nimmt, wie unten näher dargelegt wird, sämtliche für den Rührwerksbetrieb erforderlichen Schalteinrichtungen auf; nach außen <-,ί treten nur die Betätigungselemente für Drucktaster 17 sowie Anschlüsse an eine innen befindliche Klemmleiste 20.

Verschiedene Ausgestaltungen von Abstandsstützen 8 zeigen die Fig.4 bis 8. Im Beispiel der Fig.4 bilden die Stützen eine offene Ringwand 8a, während in F i g. 5 eine rundum geschlossene Ringwand Sb gezeichnet ist Es können auch paarweise sich gegenüberliegende Stützwände 8c (Fig.6), im Dreieck angeordnete Ringsegmente 8</(Fig. 7) oder radial stehende gerade Wandstücke 8e (Fig.8) vorgesehen sehi, wobei in wenigstens einer Abstandsstütze eine Kabeldurchführung 9 vorhanden sein kann. Alle solche Abstandsstützen 8 können mit der Platte 3 oder mit dem Motorflansch 24 einen festen Block bilden, der bei Abnahme des jeweils anderen Teils freien Zugang zu den im Ringraum 5 befindlichen Elementen ermöglicht Eine besonders einfache Ausführungsform der Abstandsstützen 8 findet in den Beispielen gemäß F i g. 9 bis 11 Verwendung; dort sind runde Säulen vorgesehen, die mit der Platte 3 verschweißt sind, vorzugsweise auch mit dem Motorflansch 24 oder einem damit verschraubten Tragflansch (Fig.it).

Fig.9 zeigt den allgemeinen Aufbau des Motors 1, der ein hochpoliger und niedrigtouriger Drehstrommotor sein kann, dessen Wicklung 26 an dem außen geschliffenen Ständer 27 sitzt Diesem steht der Läufer

28 gegenüber, welcher an der Innenwand durch Lager

29 und 30 abgestützt ist und am Kopf der n-förmigen Anordnung eine Stellverschraubung 33 besitzt Mit dieser kann eine im Inneren der Motorwelle 4 betindliche Innenwelle 11, die in einem oberen, zylindrischen Lager 31 geführt und in einem unteren, konischen Lager 32 zentriert ist, nach Bedarf nachgestellt werden. Die Innenwelle 11 ist mit der Rührwelle 10, die ebenfalls hohl sein kann, entweder starr verbunden oder einstückig.

Im Ringraum 5 sind außen, nahe den Abstandsstützen 8 oder unmittelbar an ihnen, die Elemente für den Motor- bzw. Rührwerksbetrieb angebracht. Hierzu gehören Sicherungen 18 bzw. Überstromauslöser, Schütze 19 bzw. Aus- und Polumschalter sowie Anschlußelemente, die nach außen geführt sind (vergl. F i g. 2). Außerhalb des Gehäuses 2 sind ferner Drucktaster 17 (F i g. 2) betätigbar; sie sind in F i g. 9 nicht gezeichnet Auch können am Gehäuse 2 außen Signallampen oder andere Anzeigeeinrichtungen vorhanden sein, welche den jeweiligen Betriebs- oder Steuerzustand anzeigen.

Die Platte 3 ist zentrisch von der Gleitringdichtung 6 durchsetzt, deren beispielsweiser Aufbau aus Fig. 10 und 11 deutlicher hervorgeht. An der Verbindungsstelle der Haube 2 mit der Platte 3 ist außerdem ein Dichtungsring 25 angeordnet.

Gemäß Fig. 10 besteht die Gleitringdichtung 6 aus zwei Fangschalen 12, von denen eine an der Platte 3 und die andere an der Rührwelle 10 fest angebracht ist. In beiden Fällen besteht ausreichendes Bewegungsspiel, um den freien, unbehinderten Lauf der Rührwelle 10 trotz guter Abdichtung zu gewährleisten, die von Dichtungsmaterial 16 in Ringnuten unterstützt wird. Ferner weist die Gleitringdichtung 6 einen zweiteiligen Gleitring 13, einen Gegenring 14 und eine zwischen diesen beiden Teilen wirkende Druckfeder 15 auf, welche die Dichtungsringe 16 unter Druck hält.

Aus Fig. 1! ist zu entnehmen, daß der Gegenring 14 Bestandteil einer Buchse sein kann, welche die Abtriebswelle 22 eines im Ständer-Innenraum des Motors 1 und im Ringraum 5 untergebrachten Cyclogetriebes 21 lagert. Diese Abtriebswelle 22 ist mit der Rührwelle 10 drehfest verbunden, z. B. über eine

geeignete Mitnahmeeinrichtung, die von der Gleitringdichtung 6 vollständig umschlossen ist; die beiden Wellen können aber auch einstückig sein. — Das Cyclogetriebe 21 gestattet es, die Laufdaten des Motors 1 der jeweiligen Anwendung anzupassen, also insbesondere Drehzahl, Leistung und Drehmoment auf die erforderlichen Betriebsbedingungen einzustellen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Ringmotor zum Antrieb eines für einen Behälter vorgesehenen Rührwerks, wobei der Ständer-Innenraum eine die Rührwelle antreibendes Innengetriebe aufnehmen oder die hohle Motorwelle die mit dem Läufer drehfest verbundene Rührwelle direkt lagern kann, welche an ihrem freien Ende ein Rührelement, z. B. ein Flügelrad, trägt und welche mittels einer Gleitringdichtung mit Fangschale eine Grundplatte durchsetzt, die insbesondere aus nichtrostendem Stahl besteht und Bestandteil eines den Motor allseits dicht kapselnden Gehäuses ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (3) eine mehrstufige, geschachtelte Gleitringdichtung (6) halten und über Abstandsstützec (8) mit dem abtriebsseitigen Motorflansoh (24) verbunden ist, so daß die Platte (3) zusammen mit dem Motorflansch (24) einen geschlossenen Ringraum (5) bildet, in welchem sämtliche für den Riihrwerksbetrieb erforderlichen Elemente (Drucktaster 17, Sicherungen 18, Schütze 19, Klemmleiste 20) untergebracht sind.

2. Rührwerk nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitringdichtung (6) aus einem gegebenenfalls zwei- oder mehrteiligen Gleitring (13), einem Gegenring (14), einer dazwischen wirksamen Druckfeder (15) und Dichtungsmaterial (16) besteht

3. Rührwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitringdichtung (6) in der Bauhöhe niedriger als die Abstandsstützen (8) ist, an welchen die für den Rührwerksbetrieb erforderlichen Elemente befestigbar sind und welche zwischen Motorflansch (24) und Platte (3) in gleichmäßigen Umfangsabständen angeordnet sind, und daß die breitesten Teile (12) der Gleitringdichtung (6) höchstens ein Drittel des Motordurchmessers ausmachen.

4. Rührwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitringdichtung (6) mit einer Kupplung (7) kombiniert und ins Innere des Ringraums (5) oberhalb der Platte (3) gelegt ist.

5. Rührwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Rührwerksbetrieb erforderlichen Elemente an wenigstens drei Abstandsstützen (8c#befestigt sind.

6. Rührwerk nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsstützen eine offene oder geschlossene Ringwand (8a bzw. 8ty bilden.

7. Rührwerk nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsstützen wenigstens zwei offene oder geschlossene, in bezug auf die Rührwelle (10) symmetrisch angeordnete Stützwände (8cbis 8ejbilden.

8. Rührwerk nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsstützen (8) einen festen Block bilden, der mit dem Motorflansch (24) und/oder mit der als Dichtflansch ausgebildeten Platte (3) starr verbunden oder einstückig ist.

9. Rührwerk nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Abstandsstütze (8) einen Kabeldurdigang (9) aufweist oder bildet.

10. Rührwerk nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Rührwerksbetrieb erforderlichen Drucktaster (17) am Gehäuse (2) von außen betätigbar sind.