Dichtungsanordnung; Dichtungskonzept

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Dichtungsanordnung, nach der Gattung des Anspruchs 1 , und einem Dichtungskonzept, nach der Gattung des Anspruchs 11 .

Dichtelemente bzw. Dichtungen zum Abdichten von Kontaktflächen zwischen einzelnen Bauteilen sind hinreichend bekannt. Zumeist sind diese in einer Aussparung bzw. Dichtungsnut eines Bauteils gelagert, aus der sie partiell herausragen, um in Verbindung mit dem zweiten Bauteil die Kontaktfläche bzw. Dichtungsfläche zu verschließen.

In medien- oder materialfördernden oder diese verarbeitenden Systemen kommt den Dichtelementen eine hohe Bedeutung zu, da diese einerseits den Austritt von Fördergut verhindern und andererseits einer Verunreinigung von selbigem durch externes Material vorbeugen. Letzteres ist insbesondere in der Lebensmittelindustrie mit ihren hohen Hygienestandards von entscheidender Bedeutung. So finden sich unterschiedliche Dichtelemente beispielsweise bei Kuttern, die zum Zerkleinern und Mischen von Lebensmitteln, insbesondere Fleisch, verwendet werden. Kutter bestehen typischerweise aus einer, um eine senkrechte Achse waagerecht drehbare Schüssel, die auf einem Maschinenständer gelagert ist, einem die Schüssel nach oben abschließenden Deckel und einem im so gebildeten Innenraum angebrachten Werkzeug, insbesondere ein Messerwerkzeug oder ein Rührwerkzeug. Der Innenraum kann durch zumindest partielle Evakuierung zusätzlich von Verunreinigungen frei gehalten werden, was eine ausreichend gute Abdichtung erfordert. So offenbaren bereits die DE 21 55 647 C3 und die DE 38 19 590 A1 einen statischen Dichtrand, der die mit einem Deckel geschlossene Schüssel abdichtet. Im Betrieb bewegt sich die Schüssel relativ zum Deckel und Maschinenständer. Nachteilig ist folglich, dass die Rotation der Schüssel zu einem erhöhten Abrieb der statischen Dichtungen führt und somit die Dichtwirkung schnell nachlässt.

Neben statischen Dichtungen kommen hierbei auch rotatorische Dichtungen zum Einsatz, wie beispielsweise in der AT 410 060 B offenbart, die eine Abdichtung von sich gegeneinander relativ bewegenden Bauteilen erlauben. Eine solche offenbart auch die DE 10 2019 11 1 126 B3, die eine federnd gelagerte Gleitdichtung für Kutter mit zwei Arten von Armelementen beschreibt, die ein elastisches Abstützen und Nachspannen der Dichtelemente in der Dichtungsnut ermöglichen. Ähnliche federnd gelagerte Gleitdichtungen sind auch bereits aus der DE 102 37 414 A1 bekannt, in der diese zum Abdichten eines Flügelrads eines Schwenkmotors und dem dieses umgebenden Bauteils offenbart werden, wobei in diesem Fall zusätzlich mit der Beaufschlagung mit einem Druckmittel gearbeitet wird. Die in der DE 10 2019 111 126 B3 beschriebenen Dichtelemente, wie auch das aus der DE 102 37 414 A1 bekannte Dichtelement, haben den Nachteil, dass sie aus einem einzigen Material gefertigt sind und so der zwangsläufig auftretende Abrieb hauptsächlich im Bereich der Federelemente bzw. Armelemente auftritt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine die Nachteile des Standes der Technik überwindende Dichtungsanordnung und ein die Nachteile des Standes der Technik überwindendes Dichtungskonzept bereitzustellen. Die Erfindung und ihre Vorteile

Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , und das erfindungsgemäße Dichtungskonzept, mit den Merkmalen des Anspruchs 11 , haben demgegenüber den Vorteil, dass die Dichtungsanordnung aus mindestens einem Dichtelement, das einen Dichtungskörper aufweist, wobei der Dichtungskörper mindestens eine Oberseite, mindestens eine Unterseite und mindestens eine Längsseite aufweist, und mindestens einer Dichtungsnut, wobei die Dichtungsnut einen Nutboden und mindestens eine Nutwand aufweist, besteht und der Dichtungskörper mindestens eines Dichtelements mit mindestens einer Längsseite schlüssig an mindestens einer Nutwand anliegt und zwischen dem Nutboden und dem Dichtungskörper mindestens ein Federelement angeordnet ist, wobei mindestens ein Federelement aus mindestens einem anderen Material besteht als der Dichtungskörper und mindestens ein Federelement aus einem härteren Material besteht als der Dichtungskörper, oder der Dichtungskörper mindestens eines Dichtelements mit mindestens einer Ober- und/oder Unterseite schlüssig am Nutboden anliegt und zwischen mindestens einer Nutwand und dem Dichtungskörper mindestens ein Federelement angeordnet ist, wobei mindestens ein Federelement aus mindestens einem anderen Material besteht als der Dichtungskörper und mindestens ein Federelement aus einem härteren Material besteht als der Dichtungskörper, wodurch eine bessere Abdichtung und/oder eine einfachere Reinigung ermöglicht werden, da sich die Dichtungsanordnung selbst nachstellt und so Verschleiß ausgleicht und das Dichtelement bevorzugt werkzeuglos austauschbar und einfach zur Reinigung des Dichtungselements und der Dichtungsnut herausnehmbar ist. Zudem kann das Material der Federelemente und der Dichtung individuell angepasst werden. Bevorzugt liegt die Längsseite des Dichtungskörpers schlüssig an einer Nutwand an, insbesondere, sofern die Dichtung mindestens teilweise im Kreis geführt wird, liegt die Längsseite des Dichtungskörpers schlüssig an der Innenwand, bezogen auf die Kreisbahn, an. Dies hat, bei umschließender Abdichtung, den Vorteil, dass kein Material oder Medium aus dem Innenbereich hinaus gelangen kann und insbesondere kein Material oder Medium in den Dichtbereich eindringen kann. Bevorzugt sind die Federelemente vollständig in der Dichtungsnut versenkt und ragen nicht aus dieser hervor. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung ist mindestens ein Federelement an der Ober- und/oder Unterseite des Dichtelements oder mindestens ein Federelement am Nutboden und/oder der Nutwand angebracht.

Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung ist mindestens ein Dichtelement zwischen zwei Nutwänden positioniert, sodass dieses jeweils mit einer Längsseite an je einer Nutwand anliegt. Dies ermöglicht die Verwendung eines nicht gespannten Dichtungselements. Denkbar wäre auch, dass an Stelle der zweiten Nutwand ein Haltelement auf eine Längsseite des Dichtungselements drückt, sodass dieses gegen die eine Nutwand gedrückt wird. Ferner wäre es denkbar, dass die Nutwände unterschiedlich hoch sind. In diesem Zusammenhang wäre es auch denkbar, dass zwei Nutwände vorliegen und zusätzlich mindestens ein Halteelement auf eine Längsseite des Dichtungselements drückt.

Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung ist mindestens ein Federelement lösbar am Dichtungskörper, an einer Nutwand und/oder am Nutboden angebracht. Dies hat den Vorteil, dass defekte Federelemente einfach ausgetauscht werden können oder auch verdreckte Federelemente zur Reinigung einfach entnommen werden können.

Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung ist mindestens ein Dichtelement gleitend in der Dichtungsnut gelagert. Dadurch kann das Dichtelement auch bei sich gegeneinander verschiebenden Bauteilen seiner Funktion gerecht werden. Die Federelemente erlauben somit ein Gleiten des Dichtelements im Bereich der Dichtungsnut.

Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung ist der Dichtungskörper einteilig und/oder mindestens teilweise flexibel biegbar. Denkbar wären selbstverständlich auch mehrteilige Dichtungskörper, die jedoch den Nachteil haben, dass zusätzliche Kanten auftreten, die insbesondere Verunreinigungen anlagern können. Denkbar wäre es, dass ein einteiliger Dichtungskörper aus einem Stück gefertigt wird, was seine innere Integrität und Stabilität erhöht. Sofern der Dichtungskörper nicht mindestens teilweise flexibel biegbar ist, wäre es denkbar, dass mehrere der jeweiligen Anwendung entsprechende formangepasste Dichtelemente verwendet werden. Denkbar wäre es auch, dass je nach Anwendungsgebiet auch Komposit- oder mehrteilige Dichtungskörper verwendet werden, die beispielsweise bei unterschiedlichen Temperaturen zum Einsatz kommen oder beispielweise hohe Matenalbeständigkeit mit einer guten Dichtfunktionalität verbinden.

Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung besteht mindestens ein Federelement aus einem härteren Material als der Dichtungskörper. So könnte der Dichtungskörper aus einem elastischen biegbaren Material und die Federelemente aus einem härteren Material bestehen, sodass der Verschleiß primär auf Seiten des Dichtelements von statten geht und die Federelemente nicht so stark unter Abrieb leiden. Durch ein weicheres Material für den Dichtungskörper kann bei stärkerer Verformbarkeit auch eine höhere Abdichtung erreicht werden.

Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung ist mindestens ein Federelement eine Blattfeder, eine Schraubenfeder oder eine Drahtfeder.

Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung weist der Dichtungskörper mindestens zwei Stirnseiten auf.

Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung ist eine Stirnseite so geformt, dass sie formschlüssig mit einer anderen Stirnseite desselben Dichtelements oder eines zweiten Dichtelements in Verbindung gebracht werden kann. Denkbar wäre es, dass die Stirnseiten in Form von männlich-weiblich-Verbindungselementen ausgebildet sind.

Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung besteht der Dichtungskörper aus Messing, Ethylen-Propylen-Dien- Kautschuk (EPDM), Nitirl-Butadien-Kautschuk (NBR), Fluor-Kautschuk (FKM), hochfluoriertem FKM, Silikon, Polytetrafluorethylen (PTFE) und/oder Thermoplastischem Polyurethan (TPU). Denkbar wäre auch, dass mindestens zwei unterschiedliche Materialien verwendet werden, insbesondere mindestens zwei aus den zuvor genannten.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Dichtungskonzepts zum Abdichten eines Kutters, wobei der Kutter eine rotierbare Schüssel, einen Deckel und einen Maschinenständer aufweist und zwischen dem Deckel und der Schüssel eine Öffnung gebildet wird, wobei an der Öffnung schüssel- und/oder deckelseitig eine Dichtungsnut ausgebildet ist, wobei die Dichtungsnut einen Nutboden und mindestens eine Nutwand aufweist, und mindestens ein Dichtelement, das einen Dichtungskörper aufweist, wobei der Dichtungskörper mindestens eine Oberseite, mindestens eine Unterseite und mindestens eine Längsseite aufweist, verwendet wird und der Dichtungskörper mindestens eines Dichtelements mit mindestens einer Längsseite schlüssig an mindestens einer Nutwand anliegt und zwischen dem Nutboden und dem Dichtungskörper mindestens ein Federelement angeordnet ist, wobei mindestens ein Federelement aus mindestens einem anderen Material besteht als der Dichtungskörper und mindestens ein Federelement aus einem härteren Material besteht als der Dichtungskörper oder der Dichtungskörper mindestens eines Dichtelements mit mindestens einer Ober- und/oder Unterseite schlüssig am Nutboden anliegt und zwischen mindestens einer Nutwand und dem Dichtungskörper mindestens ein Federelement angeordnet ist, wobei mindestens ein Federelement aus mindestens einem anderen Material besteht als der Dichtungskörper und mindestens ein Federelement aus einem härteren Material besteht als der Dichtungskörper, ist zwischen dem Maschinenständer und der Schüssel und/oder zwischen dem Deckel und dem Maschinenständer mindestens ein weiteres Dichtelement angeordnet. Dadurch wird ein Gesamtdichtungskonzept sichergestellt, in welchem eine Verunreinigung sowohl des Produktraums als auch des Maschinenraums verhindert wird, wodurch ein langlebiger Betrieb und eine Lebensmittelrichtlinien konforme Produktion ermöglicht wird.

Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Dichtungskonzepts weist mindestens ein Dichtelement zwischen dem Maschinenständer und der Schüssel mindestens eine Dichtlippe auf. Diese verhindert, dass ein Fremdmedium, wie beispielsweise Dampf, aus dem Bereich unterhalb der Schüssel in den Produktraum eindringen kann. Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Dichtungskonzepts die Dichtlippe von der Schüssel weg gebogen. Dies sorgt dafür, dass durch ein gasförmiges Medium, wie beispielsweise Dampf Dampfdruck aus dem Bereich unterhalb der Schüssel die Dichtlippe angedrückt wird und so zusätzlich eine Öffnung zwischen der Schüssel und dem Maschinenständer verschließt.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen entnehmbar.

Zeichnungen

Bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Gegenstands sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Zeichnung eines erfindungsgemäßen Dichtelements mit einer Aussparung zur Befestigung eines Federelements,

Fig. 2 eine schematische Zeichnung eines alternativen erfindungsgemäßen Dichtelements mit einem angeschraubten Federelement,

Fig. 3 eine schematische Zeichnung einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung,

Fig. 4 eine schematische Zeichnung einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung mit am Nutboden angebrachtem Federelement,

Fig. 5 eine schematische Zeichnung eines Kutters mit erfindungsgemäßen Dichtungskonzept, Fig. 6 eine Detailansicht eines Kutters mit einem erfindungsgemäßen Dichtelement zwischen der Schüssel und dem Deckel und

Fig. 7 eine Detailansicht eines Kutters mit einem erfindungsgemäßen Dichtelement zwischen der Schüssel und dem Maschinenständer.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt eine schematische Zeichnung eines erfindungsgemäßen Dichtelements 1 mit einer Aussparung 2 zur Befestigung eines beispielsweise in Fig. 6 dargestellten Federelements 3. Das Dichtelement 1 weist einen Dichtungskörper 4 auf, wobei der Dichtkörper 4 eine Oberseite 5 und eine Unterseite 6, sowie je zwei Längsseiten 7 und zwei Stirnseiten 8 und 9 aufweist. Von der Oberseite 5 ausgehend weist der Dichtungskörper 4 einen L-förmigen Schlitz als Aussparung 2 auf, in den ein Federelement 3 eingeschoben werden kann. Es versteht sich von selbst, dass diese Ausführungsform lediglich eine auf die minimalen Merkmale beschränkte Darstellung wiedergibt, da bevorzugt eine Vielzahl von Federelementen 3 am Dichtungskörper 4 befestigt sind und somit bei gegebener Ausführungsform mehrere L-förmige oder auch anders geformte Schlitze im Dichtungskörper 4 vorliegen.

Fig. 2 zeigt eine schematische Zeichnung eines alternativen erfindungsgemäßen Dichtelements 1 mit einem angeschraubten Federelement 3. Das Federelement 3, welches als Blattfeder ausgestaltet ist, ist an der Oberseite 5 des Dichtungskörpers 4 angeschraubt und so an diesem befestigt.

Fig. 3 zeigt eine schematische Zeichnung einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung mit einem Dichtelement 1 , gemäß der Ausführungsform in Fig. 2. In eine Dichtungsnut 10, welche zwei parallel gegenüberliegenden Nutwände 11 und 12 und einen Nutboden 13 aufweist, ist ein Dichtelement 1 so eingesetzt, dass die Nutwände 11 und 12 jeweils schlüssig mit den Längsseiten 7 des Dichtelements 1 in Kontakt stehen. Das am Dichtelement 1 befestigte Federelement 3 ist in der Dichtungsnut 10 versenkt, so dass es sich zwischen der Oberseite 5 des Dichtungskörpers 4 und dem Nutboden 13 befindet. Der Dichtungskörper 4 ragt über die Dichtungsnut 10 bzw. die Nutwände 11 und 12 hinaus, sodass die Unterseite 6 des Dichtelements 1 mit einem Bauteil 14 in Kontakt gebracht werden kann, um so eine Öffnung 15 zwischen der Dichtungsanordnung, umfassend Dichtungsnut 10 und Dichtelement 1 , und dem weiteren Bauteil 14 abdichten kann. Sofern das weitere Bauteil 14 relativ zu dem die Dichtungsnut 10 aufweisenden Bauteil bewegt wird, kann das Dichtelement 1 über die Federelemente 3 in der Dichtungsnut 10 gleiten und wird so weder deformiert, noch verliert es seine abdichtende Wirkung, da es auch bei der Relativbewegung mit dem Bauteil 14 kraftschlüssig verbunden bleiben kann.

Fig. 4 zeigt eine schematische Zeichnung einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung mit am Nutboden 13 angebrachtem Federelement 3. In dieser Ausführungsform sind mehrere Federelemente 3 auf dem Nutboden 13 befestigt und das Dichtelement 1 bzw. Dichtungskörper 4 ist so in die Dichtungsnut 10 eingeschoben, dass die Oberseite 5 des Dichtungskörpers 4 mit den Federelementen 3 in Kontakt kommt und, bei einer Relativbewegung zwischen dem die Dichtungsnut 10 aufweisenden Bauteil und einem mit der Unterseite 6 des Dichtungskörpers 4 in Kontakt stehenden Bauteil 14, über diese gleitet.

Fig. 5 zeigt eine schematische Zeichnung eines Kutters 16 mit erfindungsgemäßen Dichtungskonzept. Der Kutter 16, welcher einen Maschinenständer 17, einen Deckel 18 und eine Schüssel 19 aufweist, weist dabei zwischen der Schüssel 19 und dem Deckel 18 eine Dichtungsanordnung, gemäß Fig. 3, mit einem Dichtelement 1 , gemäß Fig. 2, auf, wobei das Bauteil 14, in diesem Fall, zur Schüssel 19 gehört und eine an dieser angeordnete Dichtfläche darstellt. Das erfindungsgemäße Dichtelement 1 , verhindert, dass bei Rotation der Schüssel 19 Material aus der Schüssel 19 unter anderem in den Bereich des Maschinenständers 17 gelangen kann. Zudem wird auch ein Eindringen von Fremdmaterial in den Produktraum 20 verhindert. Zwischen dem Maschinenständer 17 und der Schüssel 19 ist ein weiteres Dichtelement 21 angebracht, welches mit einer Dichtlippe 22 ausgebildet ist. Die Dichtlippe 22 ist von der Schüssel 19 weggebogen, sodass Dampf welcher unterhalb der Schüssel 19 entsteht, insbe- sondere bei Kochmaschinen, die Dichtlippe 22 gegen die von der Schüssel 19 abgewandte Seite drückt und somit die Öffnung zwischen der Schüssel 19 und dem Maschinenständer 17 zusätzlich verschließt.

Fig. 6 zeigt eine Detailansicht eines Kutters 16 mit einem erfindungsgemäßen Dichtelement 1 zwischen der Schüssel 19 und dem Deckel 18 und Fig. 7 eine Detailansicht eines Kutters 16 mit einem erfindungsgemäßen Dichtelement 21 zwischen der Schüssel 19 und dem Maschinenständer 17. In der Schüssel 19 ist jeweils ein Werkzeug 24 positioniert, welches zum Rühren und Zerkleinern verwendet werden kann. Die Dichtelemente 1 und 21 können in einfacher Art und Weise aus der jeweiligen Dichtungsnut 10 und 23 entnommen werden, sodass sie leicht zu reinigen sind.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Zeichnungen und den nachfolgenden Patentansprüchen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Bezugszahlenliste

1 Dichtelement

2 Aussparung

3 Federelement

4 Dichtungskörper

5 Oberseite

6 Unterseite

7 Längsseite

8 Stirnseite

9 Stirnseite

10 Dichtungsnut

11 Nutwand

12 Nutwand

13 Nutboden

14 Bauteil

15 Öffnung

16 Kutter

17 Maschinenständer

18 Deckel

19 Schüssel

20 Produktraum

21 Dichtelement

22 Dichtlippe

23 Dichtungsnut

24 Werkzeug