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DE4343389A1 - Welleneinheit für Überdruck-Prozeßmaschinen - Google Patents

Welleneinheit für Überdruck-Prozeßmaschinen

Info

Publication number
DE4343389A1
DE4343389A1 DE4343389A DE4343389A DE4343389A1 DE 4343389 A1 DE4343389 A1 DE 4343389A1 DE 4343389 A DE4343389 A DE 4343389A DE 4343389 A DE4343389 A DE 4343389A DE 4343389 A1 DE4343389 A1 DE 4343389A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaft unit
unit
cooling
following
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE4343389A
Other languages
English (en)
Inventor
Anton Josef Koellemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KOELLEMANN A J GmbH
Original Assignee
KOELLEMANN A J GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KOELLEMANN A J GmbH filed Critical KOELLEMANN A J GmbH
Priority to DE4343389A priority Critical patent/DE4343389A1/de
Publication of DE4343389A1 publication Critical patent/DE4343389A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/40Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/875Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling for achieving a non-uniform temperature distribution, e.g. using barrels having both cooling and heating zones
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G33/00Screw or rotary spiral conveyors
    • B65G33/24Details
    • B65G33/32Adaptations of bearings or couplings for supporting and connecting screws
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/164Sealings between relatively-moving surfaces the sealing action depending on movements; pressure difference, temperature or presence of leaking fluid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Description

Die Patentanmeldung betrifft die Konstruktion einer Welleneinheit, die sich beispielsweise für Prozeßschnecken als Kühl- oder Aufheizschnecken, für Mischer, Rührwerke und Transport- oder Ein/Austragsschnecken sowie Zellenradschleusen eignet, bei denen eine Druckdifferenz, als Überdruck oder als Unterdruck, zwischen dem Prozeßraum und den Lagerstationen vorhanden ist.
In bekannten Ausführungen erfolgt der Druckabbau über eine Kombination herkömm­ licher Dichtungssysteme, wie Stopfbuchsdichtungen, Dichtringen oder Gleitringdich­ tungen.
Diese Dichtungssysteme sind bei höheren Druckunterschieden und besonders bei höheren Temperaturen recht wartungsaufwendig.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Konstruktion zu schaffen, bei der die Druckdifferenz zwischen dem Prozeßraum und der Lagerstation gering gehalten wird und so das Dichtungsproblem vereinfacht und wesentlich verbessert wird.
Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lagerstationen umkapselt wurden und dadurch eine Druckangleichung zwischen dem Prozeßraum und den Lagerstationen ermöglicht worden ist.
Die Vorteile dieser Lösung liegen darin, daß bei einer Druckangleichung zwischen dem Prozeßraum und den Lagerstationen einfache Dichtungssysteme eingesetzt werden können und daß der Anpreßdruck der Dichtungen an die Dichtflächen der Wellen gering gehalten werden kann, wodurch längere Standzeiten der Dichtungen und ein geringerer Energieverlust erreicht werden.
Weiterhin wird durch die hermetische Abdichtung der Lagerstationen zur Atmosphäre durch die Umkapselung ein Austreten giftiger oder umweltschädlicher Prozeßgase verhindert.
Besondere konstruktive Vorteile bringt die Anordnung, bei der die Antriebseinheit und die Drehkupplung für die Kühlwasserleitungen in die Umkapselung der Lagerstationen einbezogen sind.
Der Druckausgleich zwischen dem Prozeßraum und dem Kapselinnenraum wird mittels eines mit Druck beaufschlagten Sperrmediums in den umkapselten Lagerstationen, in Form eines Gases, einer Flüssigkeit, einer zähflüssigen Masse, oder einer Kombination dieser, erreicht.
Zur Regelung der Druckverhältnisse zwischen dem Prozeßraum und dem Kapselinnen­ raum, die sich durch Druckschwankungen im Prozeßraum, durch die Materialbewegung und durch Temperaturschwankungen verändern können, ist ein Verbindungsglied mit einer Regeleinheit vorgesehen, die den Überdruck des Sperrgases dem Betriebsdruck im Prozeßraum anpaßt.
Beim Einsatz einer Sperrflüssigkeit oder eines Sperrgases wird zwischen dem Prozeßraum und dem Kapselinnenraum ein Verbindungsglied mit einer Speichereinheit, vorzugsweise einem Membran- oder Kolbenspeicher eingesetzt, wobei auch hier vorzugsweise zusätzlich eine Regeleinheit vorgesehen ist.
Eine weitere Ausgestaltung beinhaltet den Einbau eines Umwälz-, Kühl- und Filtersystems für die Sperrgase oder Sperrflüssigkeiten. Dadurch werden die Sperrgase, oder die Sperrflüssigkeiten auf einer möglichst konstanten Temperatur gehalten. Weiterhin werden dadurch die Sperrmedien von Fremdkörpern gereinigt. Durch eine Messung der Menge der herausgefilterten Fremdkörper, sowie durch Messung des Verbrauchs des Sperrmediums wird der Zustand der Wellendichtungen kontinuierlich kontrolliert.
Einzelheiten dieser Lösung wurden beispielsweise für eine Kühlschnecke anhand der Fig. 1 bis 3 dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 die Welle einer Kühlschnecke in einem Schnitt durch ihre Längsachse,
Fig. 2 die umkapselte Lagerstation mit eingeschlossener Antriebseinheit in einem Längsschnitt durch ihre Längsachse,
Fig. 3 die umkapselte Lagerstation mit eingeschlossener Drehkupplung für die Kühlwasserversorgung in einem Längsschnitt durch ihre Längsachse.
Die gekühlte Welle (1) befindet sich im Prozeßraum (2), der von dem gekühlten Rohrmantel (3), mit dem Einlaufstutzen (4) und dem Auslaufstutzen (5), und den Lager­ stationen (6) und (7) gebildet wird.
Die Welle (1) ist in den Schwenklagern (8) und (9) gelagert. Als Abdichtung zwischen dem Prozeßraum (2) und den Kapselgehäusen (10) und (11) sind die Dichtungen (12), (13), (14) und (15) vorgesehen, die sich in den gekühlten Flanschlagergehäusen (16) und (17) befinden.
Das Kapselgehäuse (10) der Lagerstation (6) ist mit dem Flanschlagergehäuse (16) dicht verschraubt und umschließt die Antriebseinheit (18), die beispielsweise als Hydraulikmotor dargestellt wurde.
Im unteren Bereich des Kapselgehäuses ist ein Revisionsstutzen (19) vorgesehen, der mit einem Flanschdeckel (20) verschlossen ist.
An der Stirnseite des Kapselgehäuses (10) befinden sich die dicht verschlossenen Durch­ gangsöffnungen (21) und (22), für die Hydraulikschläuche (23) und (24).
Das Verbindungsglied (25) ist durch die Flanschverbindung (26) mit dem Kapselgehäuse (10) und durch die Flanschverbindung (27) mit dem Prozeßraum (2) verbunden. Im Verbindungsglied (25) befindet sich die Regeleinheit (28), die die vorgegebenen Druck­ verhältnisse zwischen dem Prozeßraum (2) und der Lagerstation (6) regelt. An das Verbindungsglied (25) ist die, in den Figuren nicht gezeigte Speichereinheit, sowie das nicht gezeigte Umwälz-, Kühl- und Filtersystem angeschlossen.
Das Kapselgehäuse (11) der Lagerstation (7) ist mit dem Flanschlagergehäuse (17) dicht verschraubt und umschließt die Drehkupplung (29), durch die das Kühlmedium zur Welle (1) zu- und abgeleitet wird.
Im unteren Bereich des Kapselgehäuses ist ein Revisionsstutzen (30) vorgesehen, der mit einem Flanschdeckel (31) verschlossen ist. In diesem Flanschdeckel befindet sich eine dicht verschlossene Durchgangsöffnung (32). durch die das Kühlmedium abgeleitet wird. An der Stirnseite des Kapselgehäuses (11) befindet sich die dicht verschlossene Durchgangsöffnung (33) für die Zuführung des Kühlmediums zur Welle (1).
Das Verbindungsglied (34) ist durch die Flanschverbindung (35) mit dem Kapselgehäuse (11) und durch die Flanschverbindung (36) mit dem Prozeßraum (2) verbunden. Im Verbindungsglied (34) befindet sich die Regeleinheit (37), die die vorgegebenen Druckverhältnisse zwischen dem Prozeßraum (2) und der Lagerstation (7) regelt. An das Verbindungsglied (34) ist die, in den Figuren nicht gezeigte Speichereinheit, sowie das nicht gezeigte Umwälz-, Kühl- und Filtersystem angeschlossen.

Claims (8)

1. Welleneinheit für Überdruck-Prozeßeinheiten, besonders geeignet für Prozeß­ schnecken als Kühl- oder Aufheizschnecken, für Mischer, Rührwerke und Transport- oder Ein/Austragsschnecken sowie Zellenradschleusen, mit einer zwischen dem Prozeßraum und den Lagerstationen vorhandenen Druckdifferenz, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerstationen mit Gehäusen mit druckbeauf­ schlagten Innenräumen umkapselt sind.
2. Welleneinheit, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapselgehäuse mit einem mit Druck beaufschlagten Sperrmedium gefüllt sind.
3. Welleneinheit, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrmedium ein Gas, eine Flüssigkeit, eine zähflüssige Masse, oder eine Kombination aus diesen ist.
4. Welleneinheit, nach Anspruch 1 und/oder einem oder mehreren der nachfolgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Prozeßraum und dem Kapselinnen­ raum ein Verbindungsglied mit einer Regeleinheit vorhanden ist.
5. Welleneinheit, nach Anspruch 1 und/oder einem oder mehreren der nachfolgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Prozeßraum und dem Kapselinnen­ raum ein Verbindungsglied mit einer Speichereinheit vorhanden ist.
6. Welleneinheit, nach Anspruch 1 und/oder einem oder mehreren der nachfolgenden, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kapselinnenraum eine Umwälz-, Kühl- und Filterungsvorrichtung angeschlossen ist.
7. Welleneinheit, nach Anspruch 1 und/oder einem oder mehreren der nachfolgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit vom Kapselgehäuse umschlossen ist.
8. Welleneinheit, nach Anspruch 1 und/oder einem oder mehreren der nachfolgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehkupplung für die Kühlmedienleitungen vom Kapselgehäuse umschlossen ist.
DE4343389A 1993-12-18 1993-12-18 Welleneinheit für Überdruck-Prozeßmaschinen Ceased DE4343389A1 (de)

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