CH684750A5 - Zellenradschleuse mit einer Dichtungsanordnung zwischen der Zellenradseitenscheibe und dem zugehörigen Lagerdeckel. - Google Patents

Description

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CH 684 750 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Zellenradschleuse der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.

Als Dichtungsanordnung zwischen jeder Seitenscheibe und dem zugehörigen Lagerdeckel des Gehäuses ist ein von der Lagerdeckelseite her gegen die diesem Lagerdeckel zugewandte Stirnfläche der betreffenden Seitenscheibe elastisch angedrückter Gleitring bekannt. Allerdings ist der Gleitring einem unvermeidbaren Verschleiss unterworfen, der um so höher ist, je stärker der Gleitring gegen die Stirnfläche der Seitenscheibe angepresst wird. Der notwendige Anpressdruck muss um so höher sein, je grösser die Druckdifferenz zwischen der Einlaufund der Auslaufseite der Schleuse ist. Des weiteren ist es schwierig, mit einem derartigen Gleitring einen - in Strömungsrichtung gesehen - langen Dichtspalt zu verwirklichen, was an sich wünschenswert wäre, da die Dichtwirkung um so besser ist, je länger (und je enger) der Dichtspalt ist. Einer entsprechenden Verbreiterung des Gleitringes steht aber entgegen, dass die Gefahr einer un-gleichmässigen Abnützung mit wachsender Breite des Gleitringes grösser wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zellenradschleuse der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art mit einer verbesserten Dichtungsanordnung zu schaffen, die nur geringem Verschleiss unterliegt. Diese Aufgabe ist erfindungs-gemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch den im Rahmen dieser Lösung vorgeschlagenen, zu der Achse des Zellenrades koaxialen Metallring auf der dem benachbarten Lagerdeckel zugewandten Stirnfläche jeder Seitenscheibe des Zellenrades wird ein langer Strömungsweg geschaffen. In diesem Strömungsweg ist nun der Füllring angeordnet, der gegenüber dem Metallring stillsteht und nur geringe axiale Andruckkräfte erfordert, die mittels der Federanordnung erzeugt werden. Der Füllring ist daher weitgehend kräftefrei und deshalb nur geringem Verschleiss unterworfen. Der verbleibende Dichtspalt kann sehr klein gemacht werden. Es genügt eine Spaltweite, die gleich der thermischen Dehnung (also Durchmesservergrösserung) der Zel-lenradseitenscheiben bei der höchsten vorkommenden Betriebstemperatur ist, zuzüglich der üblichen Toleranzen zum Ausgleich von Unrundheiten. Die erzielte Dichtwirkung ist wegen des engen Dichtspaltes und der grossen Spaltlänge sehr gut. Gleichzeitig entfallen alle Nachteile der bisherigen Dichtungsanordnungen, nämlich hoher Verschleiss, Erwärmung und damit Dehnung der Zellenradseiten-scheiben schon aufgrund der Reibung zwischen diesen und der Dichtungsanordnung, sowie hoher Steuerungsaufwand zur Einstellung der Anpresskraft der Dichtungsanordnung.

Eine Weiterbildung der Zellenradschleuse ist in dem Anspruch 2 angegeben.

In der Zeichnung ist eine Zellenradschleuse nach der Erfindung in einer beispielhaft gewählten Ausführungsform vereinfacht dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 die Zellenradschleuse im Längsschnitt, und

Fig. 2 den die Dichtungsanordnung wiedergebenden Bereich II in Fig. 1 in vergrössertem Massstab.

Die Zellenradschleuse üblicher Bauart besteht aus einem Gehäuse 1, das oberseitig einen Schüttguteinlauf 1a und unterseitig einen Schüttgutauslauf 1b hat. Zwischen der Einlauf- und der Auslaufseite kann eine Druckdifferenz in der Grössenordnung von z.B. einigen Bar (Hektopascal) bestehen. Das in einer zylindrischen Bohrung des Gehäuses 1 angeordnete Zellenrad umfasst im wesentlichen eine Welle 2, eine Anzahl (z.B. 12) Zellenradstege 3 sowie Seitenscheiben 4a und 4b. Die Welle 2 ist in seitlichen Lagerdeckeln 5a und 5b des Gehäuses 1 gelagert. Zwischen jedem Lagerdeckel 5a bzw. 5b und der gleichseitigen Seitenscheibe 4a bzw. 4b ist eine Dichtungsanordnung vorgesehen, die eine Leckgasströmung von der Einlauf- zur Auslaufseite (oder umgekehrt) der Schleuse vermeidet.

Wesentliches Merkmal der Dichtungsanordnung nach Fig. 2 ist die in bezug auf das Gehäuse 1 und die entsprechenden Lagerdeckel schwimmende Anordnung des Füllrings, der einer Durchbiegung der Zellenradwelle infolge hoher Druckdifferenz zwischen der Einlauf- und der Auslaufseite der Schleuse und anderen, in gleicher Weise wirkenden Einflüssen zu folgen vermag, ohne dass hierdurch zusätzliche, verschleissfördernde (Zwangs-) Kräfte entstehen.

Bei der in Fig. 2 veranschaulichten Dichtungsanordnung trägt die Seitenscheibe 4b einen aufge-schweissten Metallring 6c, der am Aussenumfang der Seitenscheibe 4b angebracht ist. Zwischen der äusseren Mantelfläche des Metallrings 6c und der zylindrischen Innenwand 1c des Gehäuses 1 verbleibt ein Dichtspalt s. Der Lagerdeckel 5b ist um-fangsmässig auf einen Durchmesser ausgedreht, der grösser als der Durchmesser des zylindrischen Innenraumes des Gehäuses 1 ist. Auf diese Weise ist eine in einer Radialebene liegende Ringfläche 1d geschaffen, gegen die ein Füllring 7c anliegt, der hier als aus zwei Lagen bestehend dargestellt ist. Wesentlich ist, dass der Füllring 7c aus einem elastisch oder plastisch verformbaren Dichtungsmaterial besteht. Als besonders geeignet haben sich Dichtungsmaterialien erwiesen, die für Stopfbüchsenpackungen verwendet werden. Der Füllring 7c wird in axialer Richtung durch einen Metallprofilring 8e belastet, auf den rückseitig Schraubendruckfedern 8d wirken, die sich gegen den hierzu mit Aufnahmebohrungen versehenen Lagerdeckel 5b abstützen. Der Metallprofilring 8e drückt jedoch nicht nur in axialer Richtung auf den Füllring 7c sondern umschliesst diesen auch über den grössten Teil seiner äusseren Mantelfläche. Der Metallprofilring 8e hat hierzu innenseitig eine Durchmesserstufe, in der der Füllring 7c formschlüssig aufgenommen ist. Der Füllring 7c kann sich daher unter dem axialen Druck des Metallprofilrings 8e nahezu ausschliesslich nur in Richtung des Metallringes 6c radial verformen. Je nach dem gewählten Dichtungsmaterial kann diese Verformung elastisch oder plastisch sein. Infolge der Verformung verschwindet an dieser Stelle der Spalt s. Da der Metallprofilring 8e

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und der Füllring 7c eine schwimmende Dichtungsanordnung bilden, vermag diese den unvermeidlichen, auf die geschilderten Ursachen zurückgehenden, radialen Verlagerungen des Metallringes 6c zu folgen, so dass unerwünscht hohe Reibkräfte zwischen der inneren Umfangsfläche des Füllrings 7c und der äusseren Mantelfläche des Metallrings 6c vermieden werden.

Claims (2)

Patentansprüche

1. Zellenradschleuse, bestehend aus einem Gehäuse (1), in'dessen zylindrischem Innenraum (1c) ein Zellenrad mit Seitenscheiben (4a, 4b) angeordnet ist, wobei zwischen jeder Seitenscheibe und einem zugehörigen Lagerdeckel (5a, 5b) des Gehäuses eine Dichtungsanordnung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede Seitenscheibe (4b) an ihrem Umfang mit einem zu der Achse des Zellenrades (2, 3, 4a, 4b) koaxialen, dem benachbarten Lagerdeckel (5b) zugewandten Metallring (6c) versehen ist, dessen äussere Umfangsfläche von der Wand (1c) des zylindrischen Innenraumes des Gehäuses (1) um die Breite eines Dichtspaltes (s) beabstandet ist, dass der zylindrische Innenraum (1c) im Bereich der äusseren Umfangsfläche des Metallringes (6c) eine durch eine Durchmesser-vergrösserung gebildete, in einer Radialebene liegende Ringfläche (1d) hat, dass gegen diese Ringfläche ein Füllring (7c) aus einem elastisch oder plastisch verformbaren Dichtungsmaterial anliegt, und dass ein federbelasteter Metallprofilring (8e) den Füllring (7c) axial in Richtung auf die Ringfläche (1d) belastet und ihn an seiner äusseren Mantelfläche zumindest teilweise umschliesst.

2. Zellenradschleuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsmaterial ein Stopfbüchsendichtungsmaterial ist.

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