DE2461696A1 - Materialschleuse fuer einen im wesentlichen vertikalen materialdurchgang - Google Patents

Description

• Materialschleuse für einen im wesentlichen vertikalen Materialdurchgang Die Erfindung bezieht sich auf eine Materialschleuse für einen im wesentlichen vertikalen Materialdurchgang, mit einem etwa vertikalen zylindrischen Gehäusemantel, einer mit einer Zulauföffnung versehenen oberen Gehäuseendplatte und einer mit einer Auslauföffnung versehenen unteren Gehäuseendplatte sowie mit einer koaxial im Schleusengehäuse angeordneten Antriebswelle, die einen die Zu- und Auslauföffnungen abwechselnd freigebenden Drehkörper trägt.
• Eine solche Materialschleuse (sog. Vertikaldrehschleuse) dient dazu, pulverförmiges oder körniges Material aus einem Raum in einen anderen zu schleusen, wobei in beiden Räumen unterschiedliche Druckverhältnisse herrschen; bei diesen Räumen kann es sich um Rohrleitungen, Behälter oder dgl. handeln.
• Bei einer bekannten Schleusenausführung der erwähnten Art (vgl. DT-OS 1 756 058) ist der von der Antriebswelle getragene Drehkörper als Zellenrad mit geschlossenem Mantel und axial zugänglichen Zellen ausgeführt, Bei dieser bekannten Ausführungsform wird das etwa vertikal zulaufende Material durch das Zellenrad innerhalb des Schleusengehäuses zwangsweise winklig verschoben, bevor es durch die Auslauföffnung in der unteren Gehäuseendplatte vertikal nach unten abgeführt werden kann. Bei bekannten Zellenradschleusen - sowohl bei Ausführungen mit vertikaler Welle als auch bei Ausführungen mit horizontaler Antriebswelle - tritt jedoch vor allem dann ein erheblicher Materialverschleiß am Zellenradkörper auf, wenn es sich bei dem durchzuschleusenden Material um besonders schleißendes Material, wie z.B. Zementklinker, handelt. Betrachtet man nun diese bekannte Zellenradschleuse mit vertikaler Antriebswelle, dann muß man feststellen, daß durch die winklige Zwangsverschiebung des Materiales innerhalb des Schleusengehäuses noch ein zusätzlicher Verschleiß auftritt, der sich nicht nur auf den Zellenradkörper, sondern zumindest auch auf die untere Gehäuseendplatte auswirkt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Materialschleuse der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie sich bei einem verhältnismäßig einfachen konstruktiven Aufbau durch ihren auf ein Minimum herabgesetzten Materialverschleiß auszeichnet.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Drehkörper durch zwei Regelscheiben gebildet ist, die je einer Gehäuseendplatte zugeordnet sind und je eine Durchtrittsöffnung aufweisen, wobei diese Durchtrittsöffnungen der beiden Regelscheiben winklig gegeneinander versetzt sind.
• Be dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform ist also der Drehkörper der Materialschleuse auf zwei äußerst einfach auszubildende Regelscheiben reduziert, die durch die vertikale Antriebswelle miteinander in Verbindung stehen.
• Durch diese einfache und materialsparende Ausbildung der den Drehkörper bildenden Regelscheiben sind auch die mit dem Schüttgut in Berührung kommenden Schleusenteile erheblich verringert, so daß der Materialverschleiß dieser erfindungsgemäßen Schleuse gegenüber den bekannten Ausführungsformen erheblich herabgesetzt ist. Da bei dieser erfindungsgemäßen Schleusenausführung ferner die Durchtrittsöffnungen der beiden Regelscheiben winklig gegeneinander versetzt sind, werden die Zu- und Auslauföffnungen der Schleuse entsprechend gegenseitig abwechselnd freigegeben bzw.
• geschlossen; das durchzuschleusende Material durchströmt das Schleusengehäuse aufgrund seines Eigengewichtes, so daß auf diese Weise eine weitere- Herabsetzung des Verschleißes erzielt wird.
• Gemäß einer günstigen Ausgestaltung der Erfindung sind die Regelscheiben jeweils unterhalb der zugehörigen Gehäuseendplatte angeordnet. Der Vorteil dieser Ausführung ist darin zu sehen, daß die Regelscheiben dadurch gegenüber dem durchzuschleusenden Material weitgehend geschützt angeordnet sind und somit jeweils nur verhältnismäßig kleine Flächen mit dem Material in Berührung kommen.
• Im folgenden sei ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der rein schematisch gehaltenen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Vertikal-Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Materialschleuse; Fig. 2 und 3 Querschnitt-Ansichten (gemäß der Linie II-II in Fig. 1) mit zwei verschiedenen Stellungen der Regelscheiben.
• Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Materialschleuse 1 ist für einen im wesentlichen vertikalen Materialdurchgang bestimmt. Das Gehäuse 2 der Materialschleuse 1 weist einen etwa vertikal angeordneten und zylindrisch ausgebildeten Gehäusemantel 3 auf, der auf einfache Weise durch ein entsprechend langes Rohrstück hergestellt sein kann. Am oberen und unteren Ende des Gehäuses 2 sind Flansche 4, 4' befestigt, an denen wiederum eine obere Gehäuseendplatte 5 sowie eine untere Gehäuseendplatte 6 befestigt, vorzugsweise angeschraubt, sind. In-der oberen Gehäuseendplatte 5 befindet sich eine Zulauföffnung 7 für das durchzuschleusende Material M, währ.nd sich in der unteren Gehäuseendllatte 6 eine Materialauslauföffnung 8 befindet; diese beiden Materialöffnungen 7 und 8 sind gleich groß, gleichförmig und vertikal fluchtend zueinander ausgerichtet.
• Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist das obere Ende des Schleusengehäuses 2 an ein Rohr 9 angeflanscht, während an das untere Ende des Schleusengehäuses 2 ein Schleusenauslauftopf 10 angeflanscht ist, der mit einer seitlichen Naterialabführöffnung 11 versehen ist.
• Selbstverständlich könnte das Schleusengehäuse 2 auch unter einem Behälterauslauf, unter einem Zyklon oder dgl.
• befestigt sein, und anstelle des Schleusenauslauftopfes 10 könnte ein weiteres Rohr oder auch eine Einlauföffnung eines Behälters befestigt sein.
• Wie sich aus Fig. 1 deutlich ersehen läßt, ist koaxial im Schleusengehäuse 2, und somit vertikal, eine Antriebswelle 12 angeordnet, deren oberes Ende kurz in die obere Gehäuseendplatte 5 hineinragt und dort geführt bzw. gelagert ist; ferner reicht diese Antriebswelle 12 durch die untere Gehäuseendplatte 6 (in der sie radial geführt bzw. gelagert ist) und durch den Boden 13 des Schleusenauslauftopfes 10 hindurch, wobei in diesem Boden 13 ein Axiallager 14 zur Abstützung der Welle 12 vorgesehen ist. Das untere Ende der Antriebswelle 12 ragt aus dem Boden 13 heraus und ist so ausgebildet, daß hieran ein geeigneter Antrieb angebaut werden kann, beispielsweise ein - nicht dargestellter - direkt angeflanschter Antriebsmotor, der von der Schleuse 1 getragen werden kann.
• Von der Antriebswelle 12 wird ein Schleusendrehkörper getragen, der erfindungsgemäß durch zwei einfache flache Regelscheiben 15 und 16 gebildet ist, die Je einer Gehäuseendplatte 5 bzw. 6 zugeordnet sind. Aus Verschleißgründen wird es vorgezogen, diese Regelscheiben 15 und 16 jeweils unterhalb der zugehörigen Gehäuseendplatte 5 bzw. 6 anzuordnen. Jede Regelscheibe 15 und 16 weist eine Materialdurchtrittsöffnung 17 bzw. 18 auf, wobei diese Durchtrittsöffnungen 17, 18 winklig gegeneinander versetzt sind (vgl. insbesondere auch Fig. 3).
• Hierdurch wird die Freigabe bzw. das Schließen der Zu-und Auslauföffnungen in den beiden Gehäuseendplatten 5 und 6 geregelt, so daß jeweils die Zulauföffnung 7 durch die Regelscheibe 15 geöffnet ist, wenn die Auslauföffnung 8 durch die Regelscheibe 16 geschlossen ist, und umgekehrt.
• Erfindungsgemäß sind die Zu- und Auslauföffnungen 7,8 der beiden Gehäuseendplatten 5, 6 und die Durchtrittsöffnungen 17, 18 der beiden Regelscheiben 15, 16 vorzugsweise etwa gleich groß und im wesentlichen kreissektorförmig ausgebildet. Wie sich vor allem aus den Fig. 2 und 3 ersehenläßt, sind alle vier kreissektorförmigen Materialdurchgangsöffnungen so ausgeführt, daß sie einen öffnungswinkel von 900 einschließen. Während die Zu- und Auslauföffnungen 6, 7 vertikal fluchtend zueinander ausgerichtet sind, sind die Durchtrittsöffnungen 17, 18 der beiden Regelscheiben 15, 16 im dargestellten Ausführungsbeispiel um etwa 1800 gegeneinander versetzt drehfest auf der Antriebswelle 12 angebracht. Hierbei kann die Antriebswelle 12 dann in einer Drehrichtung kontinuierlich angetrieben werden, so daß dann bei geöffneter Zulauföffnung 7 (vgl. Fig. 2) die öffnungen 7, 17 und 8 vertikal fluchtend zueinander ausgerichtet sind, die Durchtrittsöffnung 18 um 1800 versetzt dazu liegt und somit die Auslauföffnung 8 geschlossen ist.
• Nach einer 900-Drehung der Antriebswelle 12 (vgl. Fig. 3) ist dann für einen kurzen Zeitabschnitt sowohl die Zulauföffnung 7 als auch die Auslauföffnung 8 verschlossen; bei einer Weiterdrehung der Welle 12 öffnet sich dann zunehmend die Auslauföffnung 8 (bei weiter geschlossener Zulauföffnung 7), bis die Durchtrittsöffnung 18 der Regelscheibe 16 sich vollkommen mit der Auslauföffnung 18 deckt, so daß diese dann ganz geöffnet ist. Es wird somit ein stoßweises Auslaufen des im Schleuseninnern 19 befindlichen Materiales M vermieden.
• Es gibt jedoch auch andere Möglichkeiten für die Ausbildung der Materialdurchgangsöffnungen, So können beispielsweise alle vier kreissektorförmigen Materialdurchgangsöffnungen einen öffnungswinkel von etwa 1200 einschließen. Auch in diesem Falle sind die Zulauföffnung und die Auslauföffnung in den Gehäuseendplatten vertikal fluchtend zueinander ausgerichtet; die Durchtrittsöffnungen der beiden Regelscheiben sind dann jedoch um etwa 1200 gegeneinander versetzt drehfest auf der Antriebswelle angebracht. In diesem Falle ist es dann zweckmäßig, wenn die Antriebswelle mit einem reversierbaren Antrieb verbunden ist, so daß dadurch die Drehrichtung jeweils nach einer 3600-Drehung umgekehrt werden kann. Auf diese Weise wird dann vermieden, daß die Zulauföffnung schon wieder geöffnet wird, wenn die Auslauföffnung noch nicht ganz geschlossenist.
• Wie Fig. 1 ferner deutlich macht, ist es sinnvoll, wenn die Regelscheiben 15, 16 trotz ihrer drehfesten Anordnung axial verschiebbar auf der Antriebswelle 12 angeordnet sind und wenn sie dabei mit Hilfe von Schraubenfedern 20 bzw. 21 an die Unterseite der zugehörigen Gehäuseendplatte 5 bzw. 6 angedrückt werden, wobei zwischen der Gehäuseendplatte 5 bzw. 6 und der zugehörigen Regelplatte 15 bzw. 16 jeweils ein Dichtungselement angeordnet ist, das günstige Gleiteigenschaften aufweisen kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind als Dichtungselemente an der Unterseite der Gehäuseendplatten 5 bzw. 6 ringförmige Dichtkanten 5' bzw. 6' einstückig angebracht. Ebensogut könnten natürlich diese Dichtkanten auch an den Oberseiten der Regelscheiben 15 bzw. 16 angebracht sein oder es könnten in entsprechenden Ringnuten gesonderte Dichtringe eingelegt sein.
• Um die Regelscheiben 15, 16 drehfest und doch in axialer Richtung - zumindest im begrenzten Maße - gleitbeweglich auf der Antriebswelle 12 anzuordnen, bestehen selbstverständlich verschiedene Möglichkeiten, so kann beispielsweise die drehfeste Verbindung zwischen Antriebswelle 12 und Regelscheiben 15, 16 durch Mitnehmer 22, 23 (an der Welle) hergestellt werden, die mit Ansätzen 22' bzw. 23' an den entsprechenden Regelscheiben in Eingriff stehen, oder eine gleiche Möglichkeit besteht durch die Anordnung in von Paßfedern auf der Antriebswelle, die entsprechende Nuten der Regelscheiben eingreifen.
• Um die Schraubenfedern 20, 21 gegenüber dem Material zu schützen, können über diese - nicht dargestellte -Schutzhülsen geschoben werden.
• Im Rahmen der Erfindung sind selbstverständlich noch zahlreiche Abwandlungen und Modifikationen möglich. Es sei in diesem Zusammenhang erwähnt, daß es selbstverständlich auch möglich ist, die Zu- und Auslauföffnungen der festen Gehäuseendplatten nicht - wie im beschriebenen Ausführungsbeispiel - vertikal fluchtend zueinander ausgerichtet sein müssen, sondern daß sie auch entsprechend versetzt zueinander angeordnet sein können, wobei dann die Versetzung der Durchtrittsöffnungen der Regel scheiben darauf abgestimmt werden muß. Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß die vertikale Höhe des Schleusengehäuses 2, und somit das nutzbare Schleusenvolumen, entsprechend den jeweiligen Bedarfsfällen angepaßt werden kann.

Claims (13)

Patentansprüche

1.aterialschleuse für einen im wesentlichen vertikalen Materialdurchgang, mit einem etwa vertikalen zylindrischen Gehäusemantel, einer mit einer Zulauföffnung versehenen oberen Gehäuseendplatte und einer mit einer Auslauföffnung versehenen unteren Gehäuseendplatte sowie mit einer koaxial im Schleusengehäuse angeordneten Antriebswelle, die einen die Zu- und Auslauföffnungen abwechselnd freigebenden Drehkörper trägt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Drehkörper durch zwei Regelscheiben (15, 16) gebildet ist, die je einer Gehäuseendplatte (5 bzw. 6) zugeordnet sind und je eine Durchtrittsöffnung (17 bzw.

18) aufweisen, wobei diese Durchtrittsöffnungen der beiden Regelscheiben winklig gegeneinander versetzt sind.

2. Materialschleuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseendplatten (5 bzw. 6) an den zugehörigen Stirnenden des Gehäusemantels (3) flanschartig befestigt sind und die Regelscheiben (15, 16) axial verschiebbar auf der Antriebswelle (12) angeordnet sind und unter Federdruck (Schraubenfeder 20, 21) sowie unter Zwischenschaltung von Dichtungselementen (5', 6') an der zugehörigen Gehäuseendplatte anliegen.

3. Materialschleuse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelscheiben (15, 16) jeweils unterhalb der zugehörigen Gehäuseendplatte (5 bzw. 6) angeordnet sind.

4. Materialschleuse nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Auslauföffnungen (7, 8) der beiden Gehäuseendplatten (5, 6) und die Durchtrittsöffnungen (17, 18) der beiden Regelscheiben (15, 16) etwa gleich groß und im wesentlichen kreissektorförmig ausgebildet sind.

5. Materialschleuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle vier kreissektorförmigen Öffnungen (7, 8; 16, 17) einen öffnungswinkel von etwa 900 einschließen und daß die Zulauföffnung (7) und die Auslauföffnung (8) der oberen und unteren Gehäuseendplatten (5, 6) vertikal fluchtend zueinander ausgerichtet sind, während die Durchtrittsöffnungen (17, 18) der beiden Regelscheiben (15, 16) um etwa 1800 gegeneinander versetzt drehfest auf der Antriebswelle (12) angebracht sind.

6. Materialschleuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (12) in einer Drehrichtung kontinuierlich antreibbar ist.

7. Materialschleuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle vier kreissektorförmigen Öffnungen einen öffnungswinkel von etwa 120° einschließen und daß die Zulauföffnung und die Aus auf öffnung der oberen und unteren Gehäuseendplatten vertikal fluchtend zueinander ausgerichtet sind, während die Durchtrittsöffnungen der beiden Regelscheiben um etwa 1200 gegeneinander versetzt drehfest auf der Antriebswelle angebracht sind.

8. Materialschleuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle mit einem Antrieb verbunden ist, durch den die Drehrichtung jeweils nach einer 360°-Drehung umkehrbar ist.

9. Materialschleuse nach wenigstens einem der vorhergehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle in den Gehäuseendplatten gelagert ist.

10. Materialschleuse nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unter der unteren Gehäuseendplatte ein Schleusenauslauftopf (10) angebracht ist.

11. Materialschleuse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleusenauslauftopf (10) mit einer seitlichen Materialabführöffnung (11) versehen ist und in seinem Boden (13) ein Axiallager (14) zur Abstützung der Antriebswelle (12) aufweist.

12. Materialschleuse nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Schleusengehäuses mit einem Flansch zum Anschluß an eine Rohrleitung, einen Behälter oder dgl. versehen ist.

13. Materialschleuse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und unteren Enden des Schleusengehäuses mit Anschlußflanschen für Rohrleitungen, Behälter usw. versehen sind.

L e e r s e i t e