DE2817245B2

DE2817245B2 - Zellenschleuse

Info

Publication number: DE2817245B2
Application number: DE2817245A
Authority: DE
Inventors: Hans Peter Dipl.-Ing. 6620 Voelklingen Irsch
Original assignee: P.F.T. Putz- Und Foerdertechnik Gmbh, 8715 Iphofen
Priority date: 1978-04-20
Filing date: 1978-04-20
Publication date: 1981-02-05
Also published as: CH637085A5; IT1112203B; NL7902909A; DE2817245A1; DK160379A; IT7921956A0; DE2817245C3; BE875682A; FR2423422A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Zellenschlcuse, insbesondere für eine pneumatische Schüttgut-Förderanlage, mit einem in einem Gehäuse gelagerten, mindestens eine rsdia! nsch außen offene Zeüc aufweisenden Drehkörper, der zwischen einem Eingang und einem Ausgang des Gehäuses, die auf der Bahn der Zellenöffnung liegen, in zwei nahe dem Eingang und Ausgang des Gehäuses angeordneten kreisförmigen Dichtringen sitzt und als eine Kugel ausgebildet ist, die als Zellenöffnung einen Ausschnitt in dem Kugelmantel aufweist, wobei der Drehkörper über einen seitlich am Gehäuse angesetzten Motor seine Drehbewegung erfährt

ίο Eine solche Zellenschleuse ist in der DE-OS 25 27 412 dargestellt und beschrieben. Sie erweist sich jedoch wegen mangelnder Abdichtung als nicht funktionstüchtig·
Auch die Abdichtung von Zellenradschleusen ist, jedenfalls bei höheren Drücken, unbefriedigend. Das gilt insbesondere für Zelbnräder aus zwei parallelen Kreisscheiben und dazwischen angeordneten radialen Schotten, an deren Stirnseiten immer eine gewisse Durchlässigkeit bleibt, aber auch für volle Zellenräder wie solche nach der DE-PS 11 85 116, in denen in einer durchgehenden, radialen Bohrung ein Kolben hin und her bewegt wird, der in Endstellung jeweils mit seiner einen Stirnfläche bündig in der Mantelfläche des Zellenrads liegt und mit der anderen etwas zurück, so daß hier in der Bohrung die Zelle gebildet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine funktionstüchtige Zellenschleuse zu schaffen, die größere Druckunterschiede zwischen ihrem Eingang und ihrem Ausgang erlaubt.

jo Die erfindungsgemäße Zellenschleuse geht zu diesem Zweck aus von der eingangs angegebenen Konstruktion und sieht eine Anordnung der Zellenöffnung(en) auf der Kugeloberfläche derart vor, daß in jeder Drehstellung der Kugel stets einer der beiden Dichtringe ringsherum an der Kugeloberfläche anliegt.

Bei einer solchen Ausbildung kreuzt jeweils nur eine Zellenöffnung einen der beiden Dichtringe, so daß der Raum zwischen der Kugel, dem Gehäuse und den Dichtringen nicht zeitweise am Eingang sowie am Ausgang der Schleuse gleichzeitig zugänglich ist und damit einen Durchlaß bietet. Da immer einer der beiden Dichtringe voll an der Kugel anliegt, ist die Zellenschleuse hier auf ihrem gesamten Querschnitt geschlossen und gedichtet. Der Dichtring bleibt dabei unverändert, die Kugel gleitet mit gleichbleibender Oberfläche an ihm vorbei und der Anpreßdruck kann, lediglich durch axiales Andrücken der beiden Dichtringe, zwischen denen die Kugel sitzt, ziemlich hoch eingestellt und auch bei Verschleiß nachgestellt werden. Damit wird eine wesentlich bessere Dichtwirkung erzielt als nach dem gesamten Stande der Technik einschließlich der aus der DE-OS 25 27 412 bekannten Zellenschleuse, in der beim Drehen ihres zwei Kammern aufweisenden kugelförmigen Drehkörpers zeitweilig die Abdichtung zwischen den Dichtungen und dem Drehkörper nicht voll gesichert ist, so daß Druckluft durchschlagen kann. Die neue Zellenschleuse läßt Druckunterschiede von 2 bis 4 atü zu. Die Dichtheit ist auch unabhängig von der Temperatur des geförderten Materials; die Dichtringe können Wärmedehnungen der Kugel durchaus aufnehmen.

Im Vergleich zu den zur Beschickung von Putzmaschinen meist angewandten Zwischengefäßen, die chargenweise gefüllt und durch Eindrücken von Treibluft entleert werden, ist die erfindungsgemäße Zellenschleuse wesentlich leichter, kleiner und handlicher und damit leichter montierbar. Die Bauhöhe des Baustoffsilos kann verkleinert und damit die Standsi-

cherheit erhöht werden. Darüber hinaus ist -die Zellenschleuse wei* billiger als der Zwischenbehälter.

Eine besonders einfache, zweckmäßige A'isgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Kugel nur eine Zelle im wesentlichen vom gesamten Rauminhalt der Kugel aufweist. Die Kugel hat also nur einen Ausschnitt als Zellenöffnung. Der Durchmesser dieser Zellenöffnung kann etwa die Größe des Innendurchmessers der Dichtringe haben.

Die Kugel kann jedoch zur Steigerung der Förderkontinuität auch zwei gegenüberliegende Zellen erhalten, deren Zellenöffnungen sich im wesentlichen nur auf einer Seite einer längs durch die Drehachse der Kugel gelegten Schnittebene erstrecken, damit sie nicht gleichzeitig einen der Dichtringe kreuzen. Um die Zellenöffnungen trotzdem möglichst groß zu machen, kann man ihnen einen etwa halbkreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser etwa von der Größe des Innendurchmessers der Dichtringe geben.

Stattdessen kann man die Kugel auch mit zwei gegenüberliegenden Zellen mit im wesentlichen auf einer Kugelachse liegenden Zellenöffnungen versehen, in die von innen her Deckel von der Form des ausgeschnittenen Kugelmantelteils einsetzbar sind, so daß bei eingesetztem Deckel eine ununterbrochene Kugeloberfläche gegeben ist. Die Zellen und die 'Deckel sind dann vorzugsweise als Kolben und Z linder ausgebildet. Die Kolben können durch eine Mechanik bewegbar sein, deren Bewegung sich von der Drehung der Kugel gegenüber einer, durch eine Dichtung hindurch, in sie eingreifenden feststehenden Achse herleitet. Auch durch einen Pneumatikzylinder können die Kolben bewegbar sein, der über eine auf der Drehachse in die Kugel eingeführte Leitung sein Druckmedium erhält. Dabei soll der Durchmesser der Zellenöffnungen kleiner als der Innendurchmesser der Dichtringe sein.

Die Zeichnungen geben Ausführungsbeispiele der Erfindung wieder.

F i g. 1 zeigt eine Zellenschleuse in senkrechtem Schnitt.

Fig.2 zeigt eine andere Zellenschleuse in senkrechtem Schnitt.

Fi g. 3 zeigt eine weitere Zellenschleuse in senkrechtem Schnitt.

Am trichterförmig auslaufenden unteren Ende 1 eines mit Putzgips gefüllten Standsilos ist eine von Hand zu betätigende Verschlußklappe 2 mit ihrem Rahmen 3 angeflanscht. Sie ist in Öffnungsstellung gezeichnet.

In gleicher Weise ist an dem Rahmen 3 der Verschlußklappe eine Zellenschleuse 4 befestigt.
Die Zellenschleuse 4 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 5, einem darin gelagerten Drehkörper 6 und einem seitlich an dem Gehäuse sitzenden Antrieb 7 für den Drehkörper.

Das Gehäuse 5 setzt sich aus einem Zylindermantel 8 und zwei ringförmigen Stirnwänden 9 und 10 zusammen, die mit ringförmigen Ansätzen U in den Zylindermantel 8 greifen und an Flanschen des Zylindermantels 8 bei 12 angeschraubt sind. Die obere Stirnwand 9 ist mit einem Trichter 13 versehen; dieser bildet den Übergang von dem Rahmen 3 der Verschlußklappe zu dem Gehäuse 5. An der unteren Stirnwand 10 sitzt eine pneumatische Schüttgut-Fördereinheit 14. Beide Stirnwände $ und 10 fassen zwischen ihrem ringförmigen Ansatz 11 und einer Umbiegung 15 an

ein. Der Dichtring 16 erstreckt sich jeweils über den Ansatz 1' hinweg nach außen bis an den Zylindermantel 8. Hier liegt er auf einem Teil der axialen Höhe mit einer Lippe 17 an, die durch eine Nut 18 gebildet wird. Zur Gehäusemitte hin haben die beiden Dichtringe 16 eine schräge Anlagefläche 19 für den Drehkörper 6.

Der Drehkörper 6 ist eine Hohlkugel ζ. B. von 20 1 Rauminhalt, mit einer kreisförmigen Öffnung 20 etwa vom lichten Durchmesser der Stirnwände 9 und 10. Dieser ist auf der einen Seite durch eine Antriebswelle

21 und auf der anderen Seite durch eine feststehende Achse 22 gelagert, wobei beide vom Zylindermantel 8 aus in inwendige Stutzen 23 und 24 der Hohlkugel eingreifen. Die Antriebswelle 21 ist gegenüber dem Gehäuse 8 durch einen Dichtring 25 abgedichtet der die Welle außerhalb des Zylindermantels 8 in einer an diesen angeschweißten Büchse 26 umgibt. Eine Dichtung gegenüber der Kugel ist nicht vorgesehen. Die Antriebswelle 21 steckt einfach in dem Stutzen 23 und ist mit ihm durch eine Feder 27 drehfest verbunden. Der das Drehlager für die feststehende Achse 22 bildende Stutzen 24 ist am inneren Ende geschlossen; die Achse

22 sitzt dicht am Gehäuse 8.

Der Antrieb 7 ist ein an einen Flansch 28 der erwähnten Büchse 26 angeschraubter Getriebemotor mit beispielsweise zwei U/min an seiner Abtriebswelle, die als die Antriebswelle 21 des Drehkörpers dient.

Die pneumatische Fördereinheit 14 umfaßt einen an der unteren Stirnwand 10 sitzenden Topf 29, einen schräg in diesem angeordneten Belüftungsboden 30, eine darunter in den Topf 29 seitlich einmündende Preßluftzuführung 31 und einen auf der anderen Seite aus dem Topf 29 herausführenden Anschluß 32 für eine Förderleitung.

Die Arbeitsweise ist folgende:

Der als Hohlkugel ausgebildete Drehkörper 6 wird durch die Antriebswelle 21 ständig gedreht.
Gelangt die Öffnung 20 der Hohlkugel in den Bereich des oberen Dichtringes lf»,so fällt aus dem unteren Ende 1 des Silos Material in die Hohlkugel und füllt sie. Gelangt die Öffnung 20 in den Bereich des unteren Dichtringes 16, so fällt das Material aus der Hohlkugel in den Topf 29. Darin wird es von der durch die Preßluftzuführung 31 einströmenden und durch den Belüftungsboden 30 hindurchtretenden Preßluft erfaßt und in den Anschluß 32 der Förderleitung hinein ausgetragen. Sofern nötig, kann die Entleerung der Hohlkugel unterstützt werden mittels Einblasen von Preßluft durch die Achse 22 und den Stutzen 24 hindurch, die dafür in einfacher Weise eingerichtet werden können. Dabei ist ein Durchschlagen von Preßluft durch den Gehäusebereich in den Trichter 13 unterbunden, da die Halbkugel entweder am unteren Dichtring oder am oberen Dichtring dichtend anliegt. Die Öffnung 20 kreuzt jeweils nur einen von beiden; ihr Durchmesser ist ^h' ' als der Abstand der beiden Dichtringe .«memjr"kr. Kreuzt die Öffnung 20 den unteren Dichtring 16, so wird der Zwischenraum zwischen der Hohlkugel und der Gehäusewandung ebenso unter den Preßluftdruck gesetzt wie das Innere der Hohlkugel. Der Druck preßt dann die Lippen 17 an den Zylindermantel 8 an und verstärkt damit hier selbst die Dichtung. Die an den Anlageflächen 19 der Dichtringe gegenüber der Hohlkugel benötigte Anpreßkraft kommt aus den Verschraubungen 12, die bei Verschleiß des Dichtrings immer nachgestellt werden können. Die Anpressung des Dichtrings an die Kugel

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Anpreßkraft eine in dem Dichtring nach außen wirkende Kraft entstehen, die zu einer weiteren Anpressung an den Zylindermantel 8 führt.

Kreuzt die öffnung 20 den oberen Dichtring 16, so werden der Hohlraum der Kugel und der Zwischenraum zwischen der Kugel und dem Gehäuse nach oben in das Silo hinein entspannt. Am unteren Dichtring 16 ist das Gehäuse 5 durch den Kugelmantel abgeschlossen.

Die in F i g. 2 dargestellte Zellenschleuse weist statt des Drehkörpers 6 einen etwas abgewandelten Drehkörper 33 auf. Im übrigen ist ihr Aufbau wie vorstehend beschrieben. Gleiche Teile haben gleiche Bezugszeichen.

Der Drehkörper 33 ist wiederum eine Hohlkugel, jedoch mit zwei Zellen 34. Die öffnungen 35 der Zellen liegen beide auf derselben Seite der Kugelmittelachse; sie nehmen jeweils ungefähr die Hälfte der öffnung 20 im Drehkörper 6 ein. In der Zeichnung ist diese Anordnung um 90° verdreht dargestellt. Sie hat zur Folge, daß immer nur eine öffnung 35 einen Dichtring 16 kreuzt und immer am anderen Dichtring 16 der Gehäusequerschnitt geschlossen ist.

Fig.3 zeigt in einer Zellenschleuse von sonst wiederum gleichem Grundaufbau einen dritten Drehkörper 36.

Er weist ebenfalls zwei Zellen 37 auf, jedoch mit gegenüberliegenden Zellenöffnungen 38. Die Zellen 37 sind als Zylinder gestaltet, in denen Kolben 39 verschiebbar sind. Die Kolben tragen Kugelkalotten 41 von der Form des an den Zellenöffnungen 38 fehlendei Kugelmantelabschnitts. Beide Kolben 39 sitzen an eine gemeinsamen Kolbenstange 41, die durch einei Pneumatikzylinder 42 hindurchgeführt und durch diese: verschiebbar ist; der Pneumatikzylinder 42 wire gehalten und gespeist über eine ihrerseits von den Stutzen 24 gehaltene und durch diesen sowie durch dii feststehende Achse 22 aus dem Gehäuse 5 hinausgeführ

ίο te Koaxialleitung43.

Immer dann, wenn die beiden Zellenöffnungen 38 ii den Bereich der Ringe 16 gelangt sind, werden durcl eine entsprechende Steuerung der Pneumatik di< beiden Kolben 39 aus ihrer einen Endstellung in di< andere verschoben. Dabei wird oben die Zelle 37 für di< Materialaufnahme freigegeben und unten das Materia aus der Zelle ausgestoßen und die Kugeloberflächi durch die Kugelkalotte 40 geschlossen. Bei ihren anschließenden Austritt aus dem unteren Dichtring K bleibt hier der Gehäusequerschnitt geschlossen, desglei chen später oben bei dem Eintritt in den Bereich de: oberen Dichtringes 16. Erst wenn die öffnungen 3} vollständig mit dem Innenumfang der Dichtring« zusammenfallen, verschiebt der Pneumatikzylinder 4ί die Kolben nach der anderen Seite. Damit Zeit genuf für diesen Vorgang bleibt, ist der Durchmesser dei Zellenöffnungen 38 etwas kleiner als der Innendurch messer der Dichtringe 16.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zellenschleuse, insbesondere für eine pneumatische Schüttgut-Förderanlage, mit einem in einem Gehäuse gelagerten, mindestens eine radial nach außen offene Zelle aufweisenden Drehkörper, der zwischen einem Eingang und einem Ausgang des Gehäuses, die auf der Bahn der Zellenöffnung liegen, in zwei nahe dem Eingang und Ausgang des Gehäuses angeordneten kreisförmigen Dichtringen sitzt und als eine Kugel ausgebildet ist, die als Zellenöffnung einen Ausschnitt in dem Kugelmantel aufweist, wobei der Drehkörper über einen seitlich am Gehäuse angesetzten Motor seine Drehbewegung erfährt, gekennzeichnet durch eine Anordnung der Zellenöffnung(en) (20; 35; 38) auf der Kugeloberiläche derart, daß in jeder Drehstellung der Kugel stets einer der beiden Dichtringe (16) ringsherum an der Kugeloberfläche anliegt.

2. Zellenschleuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (6) nur eine Zelle im wesentlichen vom gesamten Rauminhalt der Kugel aufweist.

3. Zellenschleuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Zellenöffnung (20) etwa die Größe des Innendurchmessers der Dichtringe (16) hat.

4. Zellenschleuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (33) zwei gegenüberliegende Zellen (34) aufweist, deren Zellenöffnungen (35) sich im wesentlichen nur auf einer Seite einer längs durch die Drehachse der Kugel (33) gelegten Schnittebene erstrecken und einen etwa halbkreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser etwa von der Größe des Innendurchmessers der Dichtringe (16) haben.

5. Zellenschlcuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (36) zwei gegenüberliegende Zellen (37) mit im wesentlichen auf einer Kugelachse liegenden Zellenöffnungen (38) aufweist, in die von innen her Deckel (40) von der Form des ausgeschnittenen Kugelmantelteils einsetzbar sind.

6. Zellenschleuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen (37) und die Deckel (40) als Kolben und Zylinder ausgebildet sind.

7. Zellenschleuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben durch eine Mechanik bewegbar sind, deren Bewegung sich von der Drehung der Kugel gegenüber einer, durch eine Dichtung hindurch, in sie eingreifenden feststehenden Achse herleitet.

8. Zellenschleuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (39) durch einen Pneumatikzylinder (42) bewegbar sind, der über eine auf der Drehachse (22) in die Kugel (36) eingeführte Leitung (43) sein Druckmedium erhält.

9. Zellenschleuse nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Zellenöffnungen (38) kleiner ist als der Innendurchmesser der Dichtringe (16).