DE4343389A1 - Shaft unit for high pressure processing unit - Google Patents
Shaft unit for high pressure processing unitInfo
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Abstract
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.The patent application relates to the construction of a shaft unit, which for example for process screws as cooling or heating screws, for mixers, Agitators and transport or feed / discharge screws as well as rotary feeders is suitable for which a pressure difference, as overpressure or as underpressure, between the Process room and the storage stations is available.
In bekannten Ausführungen erfolgt der Druckabbau über eine Kombination herkömm licher Dichtungssysteme, wie Stopfbuchsdichtungen, Dichtringen oder Gleitringdich tungen.In known designs, the pressure is reduced using a combination of conventional sealing systems, such as gland seals, sealing rings or mechanical seals exercises.
Diese Dichtungssysteme sind bei höheren Druckunterschieden und besonders bei höheren Temperaturen recht wartungsaufwendig.These sealing systems are at higher pressure differences and especially at higher ones Temperatures are quite maintenance-intensive.
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.The invention is therefore based on the object to provide a construction which kept the pressure difference between the process space and the storage station low is and so the sealing problem is simplified and significantly improved.
Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lagerstationen umkapselt wurden und dadurch eine Druckangleichung zwischen dem Prozeßraum und den Lagerstationen ermöglicht worden ist.The object was achieved in that the encapsulating the storage stations were and thereby a pressure equalization between the process space and the Storage stations has been made possible.
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.The advantages of this solution are that in the case of a pressure adjustment between the Process room and the storage stations simple sealing systems are used can and that the contact pressure of the seals on the sealing surfaces of the shafts low can be kept, which means longer service life of the seals and a shorter Energy loss can be achieved.
Weiterhin wird durch die hermetische Abdichtung der Lagerstationen zur Atmosphäre durch die Umkapselung ein Austreten giftiger oder umweltschädlicher Prozeßgase verhindert.Furthermore, the hermetic sealing of the storage stations creates an atmosphere due to the encapsulation, toxic or environmentally harmful process gases escape prevented.
Besondere konstruktive Vorteile bringt die Anordnung, bei der die Antriebseinheit und die Drehkupplung für die Kühlwasserleitungen in die Umkapselung der Lagerstationen einbezogen sind.The arrangement, in which the drive unit and the swivel coupling for the cooling water pipes in the encapsulation of the storage stations are involved.
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.The pressure equalization between the process space and the capsule interior is by means of a pressurized barrier medium in the encapsulated storage stations, in Form of a gas, a liquid, a viscous mass, or a combination this, achieved.
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. To regulate the pressure conditions between the process space and the capsules space, which is caused by pressure fluctuations in the process space, by the material movement and can change due to temperature fluctuations, is a link with a control unit is provided, the excess pressure of the sealing gas to the operating pressure in Process room adapts.
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.When using a barrier liquid or a barrier gas between the Process space and the capsule interior a link with a storage unit, preferably used a membrane or piston accumulator, also here preferably a control unit is additionally provided.
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.Another embodiment includes the installation of a circulation, cooling and Filter systems for the barrier gases or barrier liquids. This will block the gases or the barrier liquids are kept at a constant temperature. This also cleans the barrier media of foreign objects. By a Measurement of the amount of foreign bodies filtered out, and by measuring the Consumption of the barrier medium, the condition of the shaft seals becomes continuous controlled.
Einzelheiten dieser Lösung wurden beispielsweise für eine Kühlschnecke anhand der Fig. 1 bis 3 dargestellt.Details of this solution were shown, for example, for a cooling screw using FIGS . 1 to 3.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 die Welle einer Kühlschnecke in einem Schnitt durch ihre Längsachse, Fig. 1, the shaft of a cooling coil in a section through its longitudinal axis,
Fig. 2 die umkapselte Lagerstation mit eingeschlossener Antriebseinheit in einem Längsschnitt durch ihre Längsachse, Fig. 2, the encapsulated storage station with enclosed drive unit in a longitudinal section through its longitudinal axis,
Fig. 3 die umkapselte Lagerstation mit eingeschlossener Drehkupplung für die Kühlwasserversorgung in einem Längsschnitt durch ihre Längsachse. Fig. 3 shows the encapsulated storage station with enclosed rotary coupling for the cooling water supply in a longitudinal section through its longitudinal axis.
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.The cooled shaft ( 1 ) is located in the process space ( 2 ), which is formed by the cooled tubular jacket ( 3 ), with the inlet connector ( 4 ) and the outlet connector ( 5 ), and the bearing stations ( 6 ) and ( 7 ).
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.The shaft ( 1 ) is mounted in the swivel bearings ( 8 ) and ( 9 ). Seals ( 12 ), ( 13 ), ( 14 ) and ( 15 ) are provided as a seal between the process space ( 2 ) and the capsule housings ( 10 ) and ( 11 ), which are located in the cooled flange housing ( 16 ) and ( 17 ) are located.
Das Kapselgehäuse (10) der Lagerstation (6) ist mit dem Flanschlagergehäuse (16) dicht verschraubt und umschließt die Antriebseinheit (18), die beispielsweise als Hydraulikmotor dargestellt wurde.The capsule housing ( 10 ) of the storage station ( 6 ) is tightly screwed to the flange housing ( 16 ) and encloses the drive unit ( 18 ), which was shown, for example, as a hydraulic motor.
Im unteren Bereich des Kapselgehäuses ist ein Revisionsstutzen (19) vorgesehen, der mit einem Flanschdeckel (20) verschlossen ist.In the lower area of the capsule housing, an inspection socket ( 19 ) is provided, which is closed with a flange cover ( 20 ).
An der Stirnseite des Kapselgehäuses (10) befinden sich die dicht verschlossenen Durch gangsöffnungen (21) und (22), für die Hydraulikschläuche (23) und (24).On the front side of the capsule housing ( 10 ) there are the tightly sealed through openings ( 21 ) and ( 22 ) for the hydraulic hoses ( 23 ) and ( 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. The connecting member ( 25 ) is connected to the capsule housing ( 10 ) by the flange connection ( 26 ) and to the process space ( 2 ) by the flange connection ( 27 ). In the link ( 25 ) there is the control unit ( 28 ), which regulates the predetermined pressure conditions between the process space ( 2 ) and the storage station ( 6 ). The storage unit (not shown in the figures) and the circulation, cooling and filter system (not shown) are connected to the connecting member ( 25 ).
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.The capsule housing ( 11 ) of the bearing station ( 7 ) is tightly screwed to the flange housing ( 17 ) and encloses the rotary coupling ( 29 ) through which the cooling medium is fed to and from the shaft ( 1 ).
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).In the lower area of the capsule housing there is an inspection socket ( 30 ) which is closed with a flange cover ( 31 ). There is a tightly closed through opening ( 32 ) in this flange cover. through which the cooling medium is drained. The tightly closed through opening ( 33 ) for supplying the cooling medium to the shaft ( 1 ) is located on the end face of the capsule housing ( 11 ).
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.The connecting member (34) is connected by the flange connection (35) to the capsule housing (11) and through the flange connection (36) to the process chamber (2). The control unit ( 37 ) is located in the connecting member ( 34 ) and regulates the predetermined pressure conditions between the process space ( 2 ) and the storage station ( 7 ). The storage unit (not shown in the figures) and the circulation, cooling and filter system (not shown) are connected to the connecting member ( 34 ).
Claims (8)
Priority Applications (1)
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DE4343389A1 true DE4343389A1 (en) | 1995-06-22 |
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