DE2362795C3

DE2362795C3 - Electric ring motor for driving an agitator intended for a container

Info

Publication number: DE2362795C3
Application number: DE2362795A
Authority: DE
Inventors: Hans Joachim Dipl.-Ing. Adlhoch; Horst Dipl.-Ing. 7867 Wehr Scraback; Erwin Ing.(Grad.) Stelzer; Karl-Wilhelm Ing.(Grad.) Vogel
Original assignee: FA ERWIN STELZER 3530 WARBURG
Current assignee: Stelzer Ruehrtechnik International GmbH
Priority date: 1973-12-18
Filing date: 1973-12-18
Publication date: 1979-05-03
Also published as: DE2362795A1; DE2362795B2

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Ringmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an electric ring motor according to the preamble of claim 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 genügenExamples of such agitators can be found in DE-PS 9 54 926, 10 58 140 and 1115 356 as well as from DE-OS 15 63 051. There are drives for agitators described, which are used in particular in the food industry, e.g. B. in dairies. These Arrangements have proven themselves in many ways. They are sufficient

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.However, extreme purity requirements, such as those in the pharmaceutical industry, where as far as possible freedom from germs and particles for all process steps is indispensable Because contamination from the environment must not take place, none can Motors are used whose operation is not possible without ventilation. But also those in the named ones Pamphlets specified, encapsulated motors, which generate their heat by radiation from a corresponding give off a large surface, 'do not guarantee at least approximately sufficient freedom from particles; Because of the generally required, revolving clutch, dust is swirled up or even an escape of the inevitable clutch wear into the surrounding atmosphere.

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.The object of the invention is to avoid the disadvantages of the prior art with simple, economical means an encapsulated electric motor drive for an agitator with convenient To create operation, maintenance and servicing that is self-sufficient for extreme hygiene requirements, e.g. B. in the pharmaceutical industry, so that the room air is largely free of turbulence during operation, Dust, oil particles, etc. remain.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by what is stated in the characterizing part of claim 1 Features solved.

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.The agitator drive according to the invention is so completely encapsulated that all required control and connecting elements housed tightly inside the housing and not just against Impacts of all kinds are safely shielded, but also no repercussions themselves on the environment can have. The structural design is extremely simple and practical; the built-in Switching devices can include fuses or overcurrent releases, contactors or circuit breakers and pole-changing switches, Connection elements and the like, while pushbuttons can be actuated on the outside of the housing, which enforce the housing as the only elements that z. B. consists of a chrome-nickel steel hood.

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-It is true that DE-PS 10 35 478 already describes a combined pump and drive motor unit described, the electric motor has a closed annulus with an end plate which is one of the Hold the stuffing box penetrated by the shaft. However, this is not a mechanical seal and certainly not a multi-stage, nested sliding direction in the manner of the invention, making it impossible with a device of this type would be to realize an agitator drive in the most hygienic design possible according to the invention, the individual parts of which are carefully sealed against the environment and still need to be serviced

und Instandhaltungszwecken leicht zugänglich oder ,tuch bequem zu demontieren sind.and are easily accessible for maintenance purposes or easy to dismantle.

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 istFurthermore, from DE-PS 6 09 631 a shaft seal for an electric motor is known, the one Directly drives centrifugal pump The complete mechanical seal provided here has valves and various cavities that are just unsuitable for hygienic conditions; because the introduction and deposition of impurities in even these cavities cannot be prevented with the well-known, strongly angled shaft seal. In contrast, the invention makes it possible with a lot few gaps and edges within the mechanical seal that the passage of foreign particles, especially dust and oil, in which the material to be stirred is prevented in compliance with very strict hygiene regulations. The drive according to the invention forms a smooth rotating body with a ground or polished surface, which is tight on all sides and extremely light it can be cleaned. It therefore offers no contact surfaces for any particles, so that even the highest Purity requirements are taken into account

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung, die Gegenstände der Unteransprüche sind, ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Darin zeigtFurther features, details and advantages of the invention, which are the subjects of the subclaims, result from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawings. In this shows

F i g. 1 eine schematisierte Seitenansicht eines (aufgeschnittenen) Behälters mit Rührwerk und erfindungsgemäßem Ringmotor, joF i g. 1 a schematic side view of a (cut open) container with agitator and ring motor according to the invention, jo

Fig.2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Ringmotors,2 shows a side view of an inventive Ring motor,

Fig.3 eine Druntersicht auf den Ringmotor von Fig. 2,3 shows a bottom view of the ring motor from 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,F i g. 4 to 8 each a schematic plan view of the j5 Plate of a ring motor according to FIG. 2 and 3,

Fig.9 einen Axiaischnitt durch einen Ringmotor gemäß der Erfindung,9 shows an axial section through a ring motor according to the invention,

Fig. 10 einen Ausschnitt aus einer Axialschnittansicht mit Gleitringdichtung eines erfindungsgemäßen Ringmotors und10 shows a detail from an axial sectional view with a mechanical seal of a ring motor according to the invention and

Fig. 11 eine vergrößerte Schnittansicht ähnlich Fig. 10 mit einer abgewandelten Ausführungsform einer Gleitringdichtung für einen erfindungsgemäßen Ringmotor mit einem Cyclogetriebe. α s11 shows an enlarged sectional view similar to FIG. 10 with a modified embodiment of a mechanical seal for a ring motor according to the invention with a cyclo transmission. 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.Fig. 1 shows that an inventive agitator Λ can be attached to a container B by means of a fastening device fan. The motor 1 of the agitator R carries and supports the agitator shaft 10, at the lower end of which an impeller 11, for example an edge propeller, is provided.

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.It can be seen from FIG. 2 and 3, that the engine 1 is covered by a smooth cover 2 on all sides, which as a housing z. B. consists of chromium-nickel steel, is ground or polished and is closed on the container side by a plate 3 ^r , ^r >, which can have threaded holes 23 at regular circumferential intervals. The actual motor sits above a flange 24 which is separated from the plate 3 by spacer supports 8, so that an annular space 5 is formed into which a mechanical seal 6 protrudes. The latter can optionally be combined with a coupling 7, which is indicated by dotted lines in FIG. As will be explained in more detail below, the annular space 5 accommodates all switching devices required for the agitator operation; to the outside <-, ί only the actuating elements for pushbuttons 17 and connections to a terminal strip 20 located on the inside step.

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). Different configurations of spacer supports 8 are shown in FIGS. 4 to 8. In the example of FIG. 4, the supports form an open annular wall 8a, while in FIG. 5 a completely closed ring wall Sb is drawn. Support walls 8c (FIG. 6), ring segments 8 </ (FIG. 7) arranged in a triangle or radially standing straight wall pieces 8e (FIG. 8) can also be provided in pairs, opposite one another, with in at least one spacer a cable bushing 9 can be present. All such spacer supports 8 can form a solid block with the plate 3 or with the motor flange 24, which allows free access to the elements located in the annular space 5 when the other part is removed. A particularly simple embodiment of the spacer supports 8 is found in the examples according to F i G. 9 to 11 use; Round columns are provided there, which are welded to the plate 3, preferably also to the motor flange 24 or a supporting flange screwed to it (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 LäuferFig. 9 shows the general structure of the engine 1, which can be a high-pole and low-speed three-phase motor, whose winding 26 on the outside ground stand 27 sits This stands the runner

28 gegenüber, welcher an der Innenwand durch Lager28 opposite, which on the inner wall by bearings

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.29 and 30 is supported and at the head of the n-shaped Arrangement has an adjusting screw connection 33. With this one inside the motor shaft 4 beindliche inner shaft 11, which is guided in an upper, cylindrical bearing 31 and in a lower, conical bearing 32 is centered, can be readjusted as necessary. The inner shaft 11 is with the agitator shaft 10, which can also be hollow, either rigidly connected or in one piece.

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.In the annular space 5 are outside, close to the spacer supports 8 or directly on them, the elements for the Motor or agitator operation attached. This includes fuses 18 or overcurrent releases, Contactors 19 or off and pole changing switches as well as connection elements that are led to the outside (cf. F i g. 2). Outside the housing 2, pushbuttons 17 (FIG. 2) can also be actuated; they are in FIG. 9 not shown Signal lamps or other display devices can also be present on the outside of the housing 2, which indicate the respective operating or Show control status.

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.The plate 3 is penetrated centrally by the mechanical seal 6, the structure of which is shown in FIG. 10, for example and 11 is clearer. At the junction the hood 2 with the plate 3, a sealing ring 25 is also arranged.

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.According to FIG. 10, the mechanical seal 6 consists of two catch trays 12, one of which is firmly attached to the plate 3 and the other to the agitator shaft 10. In In both cases there is sufficient play to allow the agitator shaft 10 to run freely and unhindered to ensure despite a good seal, which is supported by sealing material 16 in annular grooves. Furthermore, the mechanical seal 6 has a two-part sliding ring 13, a counter ring 14 and one between these two parts acting on compression spring 15, which keeps the sealing rings 16 under pressure.

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 eineFrom Fig. 1! it can be seen that the counter ring 14 Can be part of a socket, which the output shaft 22 of a in the stator interior Motor 1 and in the annulus 5 housed cyclocross gear 21 is stored. This output shaft 22 is with the agitator shaft 10 rotatably connected, z. B. over a

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.suitable entrainment device which is completely enclosed by the mechanical seal 6; the two But shafts can also be in one piece. - The Cyclo gear 21 allows the running data of the engine 1 to adapt to the respective application, i.e. in particular speed, power and torque to the set the required operating conditions.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Electric ring motor for driving a stirrer provided for a container, the Stator interior accommodate an internal gear driving the agitator shaft or the hollow motor shaft can directly store the agitator shaft connected to the rotor in a rotationally fixed manner, which is attached to its free end of a stirring element, e.g. B. an impeller, carries and which penetrates a base plate by means of a mechanical seal with a catch shell, which in particular consists of stainless steel and is part of a tightly encapsulating the motor on all sides Housing is characterized in that the plate (3) is a multi-level, nested Hold the mechanical seal (6) and use the spacer c (8) is connected to the motor flange (24) on the output side so that the plate (3) together with the motor flange (24) forms a closed annular space (5) in which all elements required for agitator operation (pushbuttons 17, fuses 18, contactors 19, terminal strip 20) are housed.

2. Agitator according to claim I, characterized in that the mechanical seal (6) consists of one optionally a two-part or multi-part sliding ring (13), a counter ring (14), one in between effective compression spring (15) and sealing material (16)

3. Agitator according to claim 1 or 2, characterized in that the mechanical seal (6) in the Construction height is lower than the spacer supports (8) on which the necessary for the agitator operation Elements can be fastened and which between the motor flange (24) and plate (3) in uniform Circumferential distances are arranged, and that the widest parts (12) of the mechanical seal (6) make up no more than a third of the motor diameter.

4. Agitator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the mechanical seal (6) combined with a coupling (7) and placed inside the annular space (5) above the plate (3).

5. Agitator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the elements required for the agitator operation are at least three Spacer supports (8c # are attached.

6. Agitator according to one of claims 3 to 5, characterized in that the spacer supports form an open or closed ring wall (8a or 8ty.

7. Agitator according to one of claims 3 to 5, characterized in that the spacer supports at least two open or closed, symmetrically arranged with respect to the agitator shaft (10) Form retaining walls (8c to 8ej.

8. Agitator according to at least one of claims 3 to 7, characterized in that the Spacer supports (8) form a solid block that is connected to the motor flange (24) and / or to the as Sealing flange formed plate (3) is rigidly connected or in one piece.

9. Agitator according to at least one of claims 4 to 8, characterized in that at least a spacer support (8) has or forms a cable duct (9).

10. Agitator according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the for the Agitator operation required pushbuttons (17) on the housing (2) can be actuated from the outside.