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Verschlussvorrichtung zum Ein-und Ausschleusen körniger Stoffe bei gasführenden Räumen, wie katalytische Ofen u. dgl.
Es sind Absperrvorrichtungen für Behälter, Bunker u. dgl. bekannt, die aus einem Streukegel und einen (oder mehreren) darüber angeordneten, mit letzteren in Verbindung stehenden zylindrischen Hohlkörpern (Hülse oder hülsenförmige Schieber) bestehen, welche Teile bei ihrer gemeinsamen Abwärtsbewegung das körnige Gut aus den Räumen dieser Behälter, Bunker u. dgl. ausfliessen lassen und bei ihrer Aufwärtsbewegung dieses Ausfliessen unterbrechen. Z. B. ist in der österr. Patentschrift Nr. 60411 eine solche, aus einem Streukegel und zwei übereinander angeordneter hülsenförmigen Schiebern bestehende Vorrichtung beschrieben, die als eine Zu- und Auslaufvorrichtung für körniges Gut bei Silo-und Bodenspeichern dient.
In diesem Falle dämmen die hülsenförmigen Schieber mit ihrer Aussenfläche in einer bestimmten Lage das körnige Gut allseitig ab und verhindern das Ausfliessen desselben aus dem Bunkerauslauf. In dem in der amerikanischen Patentschrift Nr. 1806623 beschriebenen andern Beispiel, hat der hülsenförmige Aufsatz am Streukegel, der hier als Absperrventil ausgebildet ist, wieder einen ganz andern Zweck. Er dient hier nicht dazu, das Auslaufen des körnigen Gutes aus dem Bunker zu verhindern (dies besorgen andere Teile der beschriebenen Vorrichtung), sondern als Einrichtung zum Einstreuen von Brennstoff in einen Feuerraum in bestimmter Richtung.
Durch Verdrehen einer fächerförmigen Rutschfläche im Hohlraum des Hülsenkörpers, gelangt der einzutretende Brennstoff in einer bestimmten Richtung in den Feuerraum, den der als Ventil ausgebildete Streukegel in seiner Höchstlage gegen die Aussenluft dicht abschliesst.
Nach der vorliegenden Erfindung dient die aus einem Ventilkegel und einem hülsenförmigen Aufsatz bestehende Vorrichtung gleichzeitig zum Absperren des Auslaufes für das körnige Gut und zum luft-bzw. gasdichten Abschliessen der Ein-oder Auslauföffnung für dasselbe, beim Schliessen der erfindungsgemässen Verschlussvorrichtung. Bei der vorliegenden Erfindung stehen der als Ventil ausgebildete Streukegelkörper und das hülsenförmige Aufsatzstück derart miteinander in Verbindung, dass diese Teile in der Höchstlage (Verschlussvorrichtung geschlossen) das luft-bzw. gasdichte Abschliessen der Ein-oder Auslauföffnung für das körnige Gut besorgen ;
in ihrer Tieflage (Verschluss- vorrichtung geöffnet) gestatten sie das Auslaufen des-körnigen Gutes aus dem darüberliegenden Behälter bzw. das Einlaufen desselben in den darunter befindlichen augenblicklich geöffneten Behälter, Bunker u. dgl. Es wäre aber ein darauffolgendes gasdichtes Abschliessen des Ventilkegels nicht möglich, wenn das Schliessen desselben zu rasch erfolgen würde. Rasehheit ist zwar geboten, um die Auslauf-oder Einlauföffnung des Behälters, Gasraumes od. dgl. nicht zu lange im geöffneten Zustande zu halten.
Wird aber der Ventilkegel zu rasch nach aufwärts gehoben, so kann es vorkommen, dass herabfallende Teilstücke des körnigen Gutes sich noch im Hohlraum des Hülsenkörpers befinden und unter Umständen auf der Sitzfläche des zum Aufsitzen kommenden Ventilkegels eingeklemmt werden ; dann kann ein dichtes Abschliessen des Ventils nicht erfolgen. Das Einklemmen der Teilstücke des körnigen Gutes kann aber mit Sicherheit dadurch vermieden werden, wenn erfindungsgemäss die Schliessdauer des Ventils etwas grösser als die Falldauer der Teilstücke des körnigen Gutes gewählt wird.
Besonders bei mechanisch angetriebenen Versehlussvorrichtuugen dieser Art ist die Einhaltung dieser Betriebsweise wichtig, weil die Vorrichtungen ein möglichst kurzes Offenbalten der Ein-oder Auslauföffnungen für das körnige Gut zu bewerkstelligen haben und somit ein rasches Öffnen und erfindungsgemäss ein kurzandauerndes, aber doch verlangsamtes Schliessen gestatten müssen. Bei dieser Betriebsweise erübrigt sich die Anordnung von zwei hülsenförmigen Körpern auf dem Ventilkegel, wie. dies in'der österr. Patentschrift Nr. 60411. beschriebenes denn mit dem zweiten hülsenförmigen Schieber, soll
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nichts anderes erreicht werden, als durch das verlangsamte Schliessen des Ventilkegels nach vorstehender Erfindung erreicht wird.
Die Zeitdauer des Offenhaltens der Verschlussvorrichtung bestimmt die Menge des zum Auslauf aus einem Behälter, Bunker od. dgl. gebrachten körnigen Gutes bzw. die Einlaufmenge desselben.
Zwei derart ausgebildete, übereinander angeordnete und in abwechselnder Reihenfolge erfindungsgemäss betriebene Verschlussvorrichtungen, bilden eine Schleuse zum Ein-oder Ausschleusen der körnigen Stoffe in oder aus einen gasführenden Raum, ohne dass aus letzterem Gas auch bei geöffnetem Ventil ausströmen kann. Man hat nur in bekannter Weise dafür zu sorgen, dass der Druck im Gasraum gleich gross oder geringer wie jener im Schleusenraum ist. Letzterer wird zur Sicherheit mit einem nicht brennbaren Gas gefüllt, das unter dem gleichen oder einem höheren Druck steht wie das brennbare Gas im Gasraum.
In Fig. 1, 2,3, 4 und 5 ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
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Teilmengen aus dem Behälter 1 geschafft, d. h. ausgebracht werden soll. Würde die Vorrichtung nur aus den Teilen 4, 5 bestehen, so wäre ein mengenmässiges Ausbringen des körnigen Stoffes nicht möglich, weil man sowohl das Absperrorgan (Ventilkegel) 4 öffnen könnte aber nicht mehr gasdiehthaltend schliessen könnte, weil 4 mit seiner Sitzfläche 4'auf die Sitzfläche 5'von 5 nicht richtig zum Aufsitzen kommt ; denn es würden sich immer einige Körner des durchgleitenden Stoffes zwischen 4'und 5' legen und das gasdichte Aufeinandersetzen dieser Sitzflächen bzw. das gasdichte Abschliessen der Vorrichtung verhindern.
Eine mengenmässige Entnahme von 2 aus 1 ist mit dem mittels Spindel 6 nach abwärts oder aufwärts beweglichen Absperrorgan (Ventilkegel) 4 der Vorrichtung nur dann möglich, wenn ein mit 4 in Verbindung stehendes hohles Teilstück (Hülse) 3 vorgesehen ist. Dieses Teilstück 3 kann aussen zylindrisch (wie dargestellt), rechteckig, quadratisch, prismatisch oder sonstwie sein, es muss aber in den Hohlraum 5 passen und mit seiner Aussenfläche 3'auf der als Führung dienenden Gleitfläche 5"von 5 leicht ab-und aufgleiten können. Das bewegliche hohle Teilstück 3 ist mit einem zylindrischen (wie dargestellt) prismatischen oder dachförmigen, im Behälter 1 fest angeordneten Teilstück 7 überdeckt, damit der körnige Stoff nicht von oben aus in den Hohlraum des Teilstückes oder Hülse 3 fallen kann.
Der Behälter 1 besitzt eine (im Ausführungsbeispiel kegelige) Gleitfläche l' bzw. in seinem Unterteil 8 eine Gleitfläche 1" und das Teilstück 7 weist eine (im Ausführungsbeispiel ebenfalls kegelige) Gleitfläche 7'auf. Die Neigungswinkel aller Gleitflächen müssen natürlich grösser als der Reibungswinkel des körnigen Materials sein, damit dieses leicht über die Flächen zu rutschen vermag. Fig. 2 stellt eine Draufsicht des beweglichen Teilstückes 3, 4 dar. Die Rippen 9 verbinden 3 mit 4.
Was das Funktionieren der in Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung betrifft, so geht dies aus Fig. 3-5 hervor. In diesen Figuren ist eine Ausführungsform der Vorrichtungen in verschiedenen Stellungen des beweglichen Teiles dargestellt. In Fig. 3-5 ist das bewegliche Teilstück (Absperrorgan) 4 mit dem Teilstück 3 durch Rippen 9 verbunden. 3 und 4 können nur gemeinsam mit Hilfe der Spindel 6 auf-und abwärts bewegt werden, wobei 3 in 5 geführt ist. Fig. 3 zeigt die geöffnete Vorrichtung, wobei das körnige Material 2 aus dem Behälter 1 über die Gleitflächen 7'von 7, 1" von 1 durch den hohlen Raum von 3 hindurch über die Gleitfläche 4"von 4 hinweg gleiten kann.
Das Material 2 gerät in die Lage T. Ist die gewünschte Menge von körnigem Material 2 durch die Verschlussvorrichtung hindurchgelaufen, so wird das Teilstück 3, 4, mit Hilfe der im festen Teil 7 geführten Spindel 6 nach aufwärts bewegt. Das Teilstück 3, 4 gelangt dabei in die in Fig. 4 dargestellte Lage.
Die Verschlussvorrichtung ist dann halb geschlossen, d. h. es kann zwar noch der Rest des Materials zwischen den Sitzflächen 4'und 5'hindurchfallen, jedoch kein Material vom Raum 8 des Behälterunterteils in den Hohlraum von 3 hineinfallen ; die Bewegung des ausfliessenden Materials 2 ist durch das Emporsteigen von 3 beim Anheben der Spindel zum Stillstand gebracht worden. Erst wenn der letzte Rest des Materials zwischen den Sitzflächen 4', 5'hindurchgefallen ist, wird die Vorrichtung vollständig geschlossen. Dabei ist zu achten, dass dies nicht frühzeitig geschieht, sonst würden sich Materialreste zwischen den Sitzen 3, 4 verklemmen und die Vorrichtung schliesst dann nicht gasdicht ab.
Die Sehliessdauer der Vorrichtung muss somit immer grösser sein als die Falldauer des körnigen Materials auf der Strecke vom oberen Rand von 3 bis zum unteren Rand von 4.
In Fig. 5 ist die geschlossene Vorrichtung zu sehen. Das körnige Material 2 ist vom ganz emporgestiegenen Teilstück 3 allseits abgedämmt worden und kann nicht aus 1 ausfliessen, während das Ansperrorgan 4 mit seiner gasdichtzuhaltenden Sitzfläche 4'auf die Sitzfläche 5'von 5 fest aufsitzt.
Das bewegliche Teilstück 3, 4 wird bis zum nächsten Öffnen der Vorrichtung durch die Fixierung der hochgezogenen Spindel 6 geschlossen gehalten.