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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kammerschleuse zur Förderung von fliess-bzw. Schutt- fähigem Fördergut, insbesondere sandhaltigen Massen, mit einem mehrere zweiseitig offene Kammern aufweisenden Schleusenrotor und einem diesen Rotor umgebenden Gehäuse, welches Gehäuse eine zur Bewegungsbahn, die die auf einer Seite der Kammern vorgesehenen Kammeröffnungen im Zuge der Drehung des Rotors beschreiben, führende Einfüllöffnung sowie eine Entleerungsöffnung aufweist, die von einer Stelle der Bewegungsbahn einer auf einer Seite der Kammern vorgesehenen Kammer- öffnung ausgeht, und weiter eine Zuführöffnung für ein Förderdruckmedium besitzt, die zu der der Entleerungsöffnung abgewandten Kammeröffnung der jeweils an der Entleerungsöffnung befindlichen Kammer führt,
wobei die Öffnungen der im Rotor vorgesehenen Kammern in Flächen des Rotors liegen, die am Gehäuse anliegen.
Kammerschleusen vorgenannter Art werden auf verschiedenen Gebieten eingesetzt, in denen fliess- oder schüttfähiges Fördergut durch Leitungen zu bewegen ist, und es finden solche Kammerschleusen z. B. beim Fördern von Sand- und Betonmassen verbreitet Verwendung. Das zu fördernde Gut wird dabei meist frei fallend durch die Einfüllöffnung in die diese Einfüllöffnung nacheinander passierenden Kammern des Rotors gefüllt, wandert in den Rotorkammern mit der Drehung des Rotors zur Entleerungsöffnung und wird durch Einleiten eines Druckluftstromes in die jeweils an der Entleerungsöffnung befindliche Kammer aus dieser Kammer in eine an die Entleerungsöffnung angeschlossene Leitung und weiter an den Verwendungsort gefördert.
Bei solchen Kammerschleusen und bei ähnlichen Kammerschleusen, wie sie in der DE-OS 2734311 und in der DE-OS 2740914 beschrieben sind, ergeben sich nun dadurch, dass beim Einfüllvorgang des zu fördernden Materials in die Kammern des Rotors ein Teil des einzufüllenden Materials zunächst auf die die Kammeröffnungen umgebenden Rotorflächen fällt, wodurch Material in den zwischen diesen Rotorflächen und die diese Flächen überdeckende Gehäusewand liegenden Spalt gerät, sowie dadurch, dass das zu fördernde Material im Zuge der Drehung des Rotors im Bereich der Rotoröffnungen an der Gehäusewand anliegt und auch dadurch in einen Spalt zwischen Rotor und Gehäusewand eindringt, und schliesslich dadurch,
dass das zu fördernde Material durch den zur Entleerung der Rotorkammern verwendeten Druckluftstrom auch in die zwischen Rotor und Gehäusewand vorliegenden Spalte gepresst wird, starke Verschleisserscheinungen an den Rotor- und an den Gehäuseflächen. Diese Verschleisserscheinungen verursachen häufige Betriebsunterbrechungen und einen hohen Reparaturaufwand.
Es ist Ziel der Erfindung, eine Kammerschleuse der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der die vorgenannten Verschleisserscheinungen weitgehend ausgeschaltet sind.
Die erfindungsgemässe Kammerschleuse der eingangs erwähnten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass das den Schleusenrotor umgebende Gehäuse als Druckbehälter ausgebildet ist, in den ein auf die zwischen den die Öffnungen der Rotorkammern umgebenden Rotorflächen und Gehäuseflächen vorliegenden Anliegespalte von aussen her in Richtung auf die Öffnungen der Rotorkammern zu einwirkendes Druckmedium einführbar ist, und dass vorzugsweise zum Einführen des Druckmediums in das Gehäuse eine eigene Speiseleitung, die in das Gehäuse mündet, vorgesehen ist.
Durch die erfindungsgemäss vorgesehenen Massnahmen kann der vorstehend angeführten Zielsetzung gut entsprochen werden, und es wird eine Kammerschleuse erhalten, bei der auf konstruktiv einfache Weise der unerwünschte Verschleiss beträchtlich herabgesetzt werden kann. Es wird dadurch, dass das im Gehäuse befindliche Druckmedium von aussen her auf die Anliegeplatten in Richtung auf die Öffnungen der Rotorkammern zu einwirkt, einem Einwandern des Fördergutes aus den Rotorkammern in diese Anliegespalte entgegengewirkt.
Das vorzugsweise vorgesehene Einführen des Druckmediums in das Gehäuse über eine eigene Speiseleitung hat den Vorteil, dass der Druckaufbau im Gehäuse weitgehend unabhängig von der Drehung des Rotors und andern Parametern geführt werden kann. Es ist aber anderseits auch möglich, durch geeignete Abstimmung der im ganzen System vorliegenden Strömungswiderstände und gegebenenfalls durch das Vorsehen eines elastisch wirkenden Speichervolumens im Gehäuse mit dem zur Förderung des in den Rotorkammern befindlichen Materials vorgesehenen Druckluftstrom im Gehäuse einen Druck aufzubauen, der höher ist als der Druck der zum Entleeren der Rotorkammern eingesetzten Druckluft.
Vorteilhaft wird ein Druckregler vorgesehen, mit dem der Mediumdruck im Gehäuse auf einen
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über dem Druck des Förderdruckmediums liegenden Wert einstellbar ist. Solcherart kann auf einfache Weise die dem unerwünschten Eindringen von Material in die Spalte zwischen Rotor und Gehäuse entgegenwirkende Kraft des von aussen her in die Dichtspalte einwandernden Druckmediums auf einen optimalen Wert eingestellt werden.
Im Interesse einer guten Wirksamkeit des im Gehäuse vorhandenen Druckmediums zum Verhindern des Einwanderns von Material in die zwischen Rotor und Gehäuse vorliegende Spalte sieht man weiter vorteilhaft vor, dass die die Anliegespalte bildenden Flächenteile des Rotors und/oder des Gehäuses erhaben vom Rotorkörper bzw. der Gehäusewand aufragend schmale, die Öffnungen der Rotorkammern umgebende Dichtzonen bilden. Es haben dabei die schmal ausgebildeten Dichtflächen den Vorteil, dass das im Gehäuse befindliche Druckmedium leicht die Dichtzonen durchdringen und damit dem unerwünschten Einwandern des zu fördernden Materials in diese Dichtzonen gut entgegenwirken kann und dass weiter Material, welches trotzdem in diese Dichtzonen eingedrungen ist, diese nach der einen oder nach der andern Seite hin rasch wieder verlässt und damit keine grösseren Beschädigungen hervorruft.
Es ist dabei weiter vorteilhaft, wenn man vorsieht, dass die die Anliegespalte bildenden Flächenteile des Rotors und/oder des Gehäuses von Nuten umgeben sind, welche in der Rotorfläche und/oder der Gehäuseinnenfläche vorgesehen sind. Durch diese Nuten kann das Druckmedium zu den Anliegespalten fliessen. Man kann dabei die erwähnten Nuten so führen, dass in ihnen eine ständige Strömung des im Gehäuse befindlichen Druckmediums erfolgt, welche allfällig zwischen Rotor- und Gehäuseflächen eingedrungenes Material nach dem Passieren der Dichtflächen nach aussen abführt.
Weiter ist auch eine Ausführungsform günstig, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die die Anliegespalte bildenden Flächenteile des Rotors und/oder des Gehäuses durch eine in der Bewegungsbahn der Öffnungen der Rotorkammern liegende Ringfläche gebildet sind. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass im Betrieb mit einer verhältnismässig geringen Menge an Druckmedium zum Unterdrucksetzen des Gehäuses das Auslangen gefunden werden kann.
Eine andere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die die Anliegespalte bildenden Flächenteile des Rotors durch schmale Ringflächen, die jeweils den Rand der Öffnung einer Rotorkammer umgeben, gebildet sind. Hiebei ist es im Interesse einer einfachen Pflege der Dichtflächen zwischen Rotor und Gehäuse günstig, wenn man vorsieht, dass die Ringflächen durch die Aussenseite von Ringen gebildet sind, die austauschbar, die Öffnungen der Rotorkammern umgebend, auf den Rotor aufgesetzt sind.
Der Wirkung des im Gehäuse vorliegenden Überdruckes zum Hintanhalten des unerwünschten Einwanderns des zu fördernden Materials in die zwischen Rotor und Gehäuse vorliegenden Spalte wird durch das Vorsehen eines Abströmweges für die durch die Dichtspalte in die Rotorkammern eindringende Luft sehr positiv beeinflusst. Hiezu kann man bei einem Rotor, der in an sich bekannter Weise die Form eines um eine annähernd vertikale Achse rotierenden Zylinders hat, vorteilhaft vorsehen, dass die obere Deckwand des Gehäuses, die am Rotor anliegt, an der Bewegungsbahn der ihr zugewandten Rotoröffnungen eine das Abströmen von Luft aus den Kammern ermöglichende Ausnehmung aufweist.
Die Erfindung wird nun nachstehend unter Bezugnahme auf Beispiele, welche in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind, weiter erläutert. In den Zeichnungen zeigen : Die Fig. 1 und 2 im Schnitt und in Draufsicht eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemässen Kammerschleuse, die Fig. 3 und 4 zwei Ausführungsformen des Rotors einer erfindungsgemässen Kammerschleuse in Draufsicht, Fig. 5 einen Teil des in Fig. 4 dargestellten Rotors im Schnitt, Fig. 6 eine Teildarstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemässen Kammerschleuse, welche eine Variante zur Ausbildung nach den Fig. 4 und 5 darstellt, Fig. 7 eine weitere Ausführungsform eines Rotors einer erfindungsgemässen Kammerschleuse in Draufsicht, Fig. 8 eine Variante zu Fig. 7 im Schnitt und Fig. 9 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Kammerschleuse in Draufsicht.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform einer Kammerschleuse weist einen Rotor --1-- auf, der in einem aus einem Mantelring --2--, einer oberen Deckplatte --3-- und einer unteren Deckplatte --4-- gebildeten Gehäuse drehbar angeordnet ist. Hiebei wird der Rotor --1-- mit einer Antriebswelle --5-- in Drehung versetzt. Im Rotor --1-- ist eine Anzahl zweiseitig offener Kammern --6-- angeordnet. Die auf der einen Seite der Kammern --6-- gelegenen Kammeröffnungen
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sind mit --7--, die auf der andern Seite der Kammern --6-- gelegenen Kammeröffnungen mit --8-- bezeichnet.
In der oberen Deckplatte --3-- des Gehäuses ist an einer an der Bewegungsbahn der Kammeröffnungen --7-- gelegenen Stelle eine Einfüllöffnung --9-- vorgesehen, an der ein Fülltrichter --10-- angeordnet ist. An einer andern Stelle der Bewegungsbahn der Kammeröffnungen --7-ist in der oberen Deckplatte --3-- eine Zufuhröffnung --11-- vorgesehen, an die eine Zufuhrleitung - für ein Förderdruckmedium angeschlossen ist. Weiter ist in der unteren Deckplatte --4-des Gehäuses eine Entleerungsöffnung --14-- vorgesehen, die an jener Stelle plaziert ist, die die Kammeröffnung --8-- einer --8-- einer Kammer --6-- einnimmt, deren Kammeröffnung --7-- sich gerade an der Stelle der Zufuhröffnung --11-- für ein Förderdruckmedium befindet.
An die Entleerungsöffnung - 14-- schliesst eine Förderleitung --15-- an.
Die Öffnungen --7, 8-- der im Rotor --1-- vorgesehenen Kammern --6-- liegen in Flächen --16, 17-- des Rotors --1--, die an den Deckplatten --3, 4-- des Gehäuses anliegen, wobei im Interesse einer deutlichen Darstellung die Spalte zwischen den Flächen-16, 17-- des Rotors--1-- und den Deckplatten --3, 4-- des Gehäuses übertrieben breit gezeichnet sind. Tatsächlich liegen die erwähnten Flächen-16, 17-des Rotors-l-an den Innenflächen --18, 20-- der Deckplatten --3, 4-- an.
Im Betrieb der Kammerschleuse wird das zu fördernde Gut mittels des Fülltrichters --19-durch die Einfüllöffnung --9-- in die Kammern --6--, welche nacheinander an der Einfüllöffnung - im Zuge der Drehung des Rotors --1-- vorbeiwandern, gefüllt. Die so gefüllten Kammern gelangen im Zuge der Drehung des Rotors dann zur Zufuhröffnung --11-- für ein Förderdruckmedium, und es wird an dieser Stelle das in der jeweiligen Kammer --6-- befindliche Fördergut durch das
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Im Zuge der Betriebsvorgänge hat das Füllgut die Tendenz, in die zwischen den Flächen --16, 18 bzw. 17, 20-- gebildeten Anliegespalte --21, 22-- einzuwandern, wodurch es zu einer Beschädigung der diese Anliegespalte begrenzenden Flächen bzw. zu einem starken Verschleiss derselben kommen kann, der die ordnungsgemässe Funktion der Kammerschleuse stört.
Um dem entgegenzuwirken, ist das den Rotor --1-- umgebende Gehäuse --2, 3, 4-als Druckbehälter ausgebildet, in den ein Druckmedium einführbar ist, das auf die Anliegespalte-21, 22-- von aussen her einwirkt und damit dem Einwandern des Fördergutes in diese Anliegespalte entgegenwirkt. Zum Einführen des Druckmediums in das Gehäuse --2, 3, 4-- ist eine Speiseleitung --24-- vorgesehen, die in das Gehäuse mündet. Die Leitung --24-- wird über einen Druckregler --25-- von einer Zufuhrleitung - mit Druckmedium versorgt. Mit dem Druckregler --25-- ist dabei der im Inneren des Gehäu- ses --2, 3, 4-- herrschende Druck einstellbar.
Es ist günstig, die die Anliegespalte bildenden Flächenteile des Rotors bzw. des Gehäuses in Form schmaler Dichtzonen auszubilden, damit das in das Gehäuse eingeführte Druckmedium im Sinne eines Hintanhaltens des Einwanderns des Fördergutes in die Anliegespalte gut zur Wirkung kommen kann. Hiezu sind bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform des Rotors-l-in die Flächen --16, 17-- desselben Radialnuten --28-- und in Umfangsrichtung verlaufende Nuten --29, 30-- eingearbeitet, so dass das im Gehäuse der Kammerschleuse befindliche Druckmedium die Öffnungen --7, 8-- der Rotorkammern leicht von allen Seiten erreichen kann. Solche Nuten haben auch den Vorteil, dass Fördergut, welches aus den Kammern unerwünscht ausgetreten ist, sich nicht in den Anliegespalten staut.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform eines Rotors --1-- sind die die Anliegespalte bildenden Flächenteile durch eine Ringfläche --31-- gebildet, welche erhaben aufragt. Zwei Radialnuten --32-- sorgen dafür, dass das Druckmedium von innen und von aussen gut an die Anliege-
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--7, 8-- derDeckplatten --3, 4-- des Gehäuses vorsehen.
Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit zur Bildung schmaler Dichtzonen, die die Öffnungen --7, 8-- der Kammern des Rotors --1-- umgeben, zeigt Fig. 7. Bei dieser Ausführungsform sind die die Anliegespalte bildenden Flächenteile des Rotors durch schmale Ringflächen --35-- gebildet,
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die erhaben vom Rotor-l-aufragen und jeweils den Rand der Öffnung --7, 8-- einer Rotorkammer umgeben. Vorteilhaft kann man dabei diese Ringflächen --35-- durch die Aussenseite von Ringen - bilden, die austauschbar auf den Rotor --1-- aufgesetzt sind und die Öffnungen --7, 8-- der Rotorkammern --6-- umgeben, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist.
Eine besonders günstige Wirkung des im Inneren des Gehäuses der Kammerschleuse befindlichen Druckmediums kann man erzielen, wenn man einen Abströmweg vorsieht, durch den das Druckmedium, nachdem es die Dichtspalte von aussen her passierend die Rotorkammern erreicht hat, aus diesen wieder austreten kann. Um dies zu ermöglichen, kann man z. B., wie Fig. 9 zeigt, in der oberen Deckwand --3-- des Gehäuses, die am Rotor --1-- anliegt, an der Bewegungsbahn der dieser Deckwand --3-- zugewandten Rotoröffnungen --7-- Ausnehmungen --38-- vorsehen, die das Abströmen von Druckmedium aus den Kammern --6-- ermöglichen.
Es sei erwähnt, dass die in den Zeichnungen dargestellte Plazierung der Kammeröffnungen eine sehr einfache Ausbildung des Gehäuses und der Dichtflächen ermöglicht. Diese Plazierung ist aber nicht die einzig mögliche. Vielmehr können die Kammeröffnungen auch in anderer Weise angeordnet werden, wobei selbstverständlich die Öffnungen im Gehäuse, durch die das Fördergut den Rotorkammern zugeführt bzw. aus diesen entleert wird, entsprechend koordiniert anzuordnen sind. PATENTANSPRÜCHE :
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Kammerschleuse zur Förderung von fliess- bzw. schüttfähigem Fördergut, insbesondere sandhaltigen Massen, mit einem mehrere zweiseitig offene Kammern aufweisenden Schleusenrotor und einem diesen Rotor umgebenden Gehäuse, welches Gehäuse eine zur Bewegungsbahn, die die auf einer Seite der Kammern vorgesehenen Kammeröffnungen im Zuge der Drehung des Rotors beschreiben, führende Einfüllöffnung sowie eine Entleerungsöffnung aufweist, die von einer Stelle der Bewegungsbahn einer auf einer Seite der Kammern vorgesehenen Kammeröffnung ausgeht, und weiter eine Zuführöffnung für ein Förderdruckmedium besitzt, die zu der der Entleerungsöffnung abgewandten Kammeröffnung der jeweils an der Entleerungsöffnung befindlichen Kammer führt, wobei die Öffnungen der im Rotor vorgesehenen Kammern in Flächen des Rotors liegen, die am Gehäuse anliegen,
dadurch gekennzeichnet, dass das den Schleusenrotor (l) umgebende Gehäuse (2,3, 4) als Druckbehälter ausgebildet ist, in den ein auf die zwischen den die Öffnungen (7,8) der Rotorkammern (6) umgebenden Rotorflächen (16,17) und Gehäuseflächen (18,20) vorliegenden Anliegespalte (21, 22) von aussen her in Richtung auf die Öffnungen (7,8) der Rotorkammern (6) zu einwirkendes Druckmedium einführbar ist, und dass vorzugsweise zum Einführen des Druckmediums in das Gehäuse (2,3, 4) eine eigene Speiseleitung (24), die in das Gehäuse mündet, vorgesehen ist.