CH686951A5 - Materialschleuse fuer Schuettgueter oder Fluessigkeiten. - Google Patents
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Description
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Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Materialschleuse für Schüttgüter oder Flüssigkeiten, mit einem mindestens einen Materialeinlass und einen Materialaus-lass aufweisenden Schleusengehäuse, in dem ein Schleusenkörper abgedichtet und drehbar gelagert ist, der mindestens einen sich von einer Einlassöffnung zu einer Auslassöffnung erstreckenden Kammerkanal aufweist, der abwechselnd mit dem Materialeinlass und dem Materialauslass verbindbar ist.
Eine derartige Materialschleuse ist aus der US-PS 5 094 403 bekannt. Der um eine vertikale Welle drehbar angeordnete Schleusenkörper ist ähnlich einer Revolvertrommel ausgebildet und hat dementsprechend zahlreiche, sich axial von einer Stirnfläche zur anderen erstreckende Kammerkanäle. Das Schleusengehäuse umfasst im wesentlichen eine obere Flanschplatte, an der ein Zulauftrichter endet, sowie eine untere Flanschplatte, von der ein Auslassstutzen abgeht. Durch Drehung des Schleusenkörpers kommen nacheinander die Einlassöffnungen der einzelnen Kammerkanäle in Deckung mit einem in der oberen Flanschplatte vorgesehenen Materialeinlass, während die auf diese Weise mit Schüttgut gefüllten Kammerkanäle nach einem Drehwinkel von 180° mit ihren Auslassöffnungen in Deckung mit einer entsprechend versetzt in der unteren Flanschplatte des Schleusengehäuses angeordneten Materialauslassöffnung gelangen.
Aus der DE 3 542 487 C1 ist eine Zellenläufer-schleuse bekannt, deren Schleusenkörper ebenfalls mit axialen Kanälen versehen ist, deren Einlassund Auslassöffnungen jedoch im Unterschied zu der zuvor geschilderten Schleuse radial in Um-fangsflächen des Schleusenkörpers münden, die einlass- und auslassseitig auf unterschiedlichen Durchmessern liegen. Des weiteren weist das Schleusengehäuse sowohl eingangseitig als auch ausgangseitig Ringkammern auf, denen Steuerbüchsen mit in Umfangsrichtung versetzten Mündungen zugeordent sind, über welche die Kammerkanäle je nach Drehstellung des Schleusenkörpers entweder mit dem einlassseitigen Ringraum oder dem auslassseitigen Ringraum verbunden sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Materialschleuse der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, die sich durch einen besonders einfachen und kompakten Aufbau auszeichnet, dabei aber auch für Materialien mit schwierigem Förderverhalten problemlos verwendbar ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Schleusengehäuse im wesentlichen hohlzylindrisch mit sich radial gegenüberliegendem Materialeinlass und Materialauslass ausgebildet ist und den Schleusenkörper in Form eines im wesentlichen zylindrischen Kücken umschliesst, dass der Kammerkanal in einer Radialebene des Kückens liegt und dieses exzentrisch durchsetzt, und dass das Kücken durch einen Schwenkantrieb derart zu Schwenkhüben antreibbar ist, dass in einer Hubendstellung die Einlassöffnung des Kammerkanals mit dem Materialeinlass des Schleusengehäuses und in einer entgegengesetzten Hubendstellung die
Auslassöffnung des Kammerkanals mit dem Materialauslass des Schleusengehäuses verbunden ist.
Bevorzugt wird die Ausführungsform nach dem Anspruch 2, also mit einem Kücken, das zwei zumindest annähernd parallel verlaufende Kammerkanäle aufweist, da hierdurch ohne nennenswerten Mehraufwand die Förderleistung annähernd verdoppelt und gleichzeitig eine für den Schwenkantrieb des Kückens vorteilhafte Massenverteilung erreicht wird.
In den Ansprüchen 3 bis 6 sind vorteilhafte Querschnitte für den Kammerkanal bzw. die Kammerkanäle angegeben.
Die im Anspruch 7 genannte Ausführungsform ist dann besonders vorteilhaft, wenn zwischen der Einlass- und der Auslassseite der Materialschleuse eine Druckdifferenz besteht.
Bei der Ausführungsform nach Anspruch 8 können die Kammerkanäle zwangsweise mittels eines Druckfluids entleert werden. Hierbei handelt es sich jedoch um eine an sich bekannte Massnahme.
Ebenfalls an sich bekannt ist die im Anspruch 8 vorgeschlagene Massnahme, den Kammerkanal bzw. die Kammerkanäle zu entlüften.
Die mit dem Anspruch 10 vorgeschlagenen Abstreifmesser verhindern Materialablagerungen am Umfang des Kückens.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Materialschleuse für Schüttgüter oder Flüssigkeiten in einem senkrechten Schnitt in einer ersten Hubendstellung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Materialschleuse nach Fig. 1,
Fig. 3 die Materialschleuse nach Fig. 1 in einer Hubzwischenstellung, und
Fig. 4 die Materialschleuse nach den Fig. 1 bis 3 in einer zweiten Hubendstellung.
Die in der Zeichnung dargestellte Matrialschleuse dient beispielsweise zum Eintrag von Schüttgut in einen (nicht dargestellten) Behälter oder Reaktor. Die Materialschleuse weist ein im wesentlichen zylindrisches Schleusengehäuse 1 auf, das einen Materialeinlass 2 und einen Materialauslass 3 hat. Ein im wesentlichen zylindrisches Kücken 4, das nachfolgend als Schleusenkörper bezeichnet wird, ist in dem Schleusengehäuse 1 abgedichtet und um eine horizontale Achse 5 drehbar gelagert. Der Schleusenkörper 4 ist über die Achse 5 mit einem Schwenkantrieb 6 verbunden (Fig. 2), der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen druckmittelbetätigten Hubzylinder 7 aufweist, der an einem mit dem Schleusenkörper 4 verbundenen Schwenkarm 8 angreift und den Schleusenkörper 4 zu oszillierenden Hubbewegungen antreibt.
Im Schleusenkörper 4 sind zwei angenähert parallel verlaufende Kammerkanäle 9, 10 vorgesehen, die sich jeweils von einer Einlassöffnung 9a bzw. 10a zu einer Auslassöffnung 9b bzw. 10b erstrek-ken.
Der Schwenkantrieb 6 bewegt den Schleusenkör5
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per 4 zwischen zwei Hubendstellungen, die in den Fig. 1 und 4 dargestellt sind. In der in Fig. 1 gezeigten Hubendstellung ist der Materialeinlass 2 des Schleusengehäuses 1 mit der Einlassöffnung 10a des Kammerkanals 10 verbunden. Der Kammerkanal 10 füllt sich mit dem einzutragenden Material. Gleichzeitig ist in dieser Hubendstellung die Auslassöffnung 9b des anderen Kammerkanals 9 mit dem Materialauslass 3 des Schleusengehäuse 1 verbunden, so dass sich dieser Kammerkanal 9 entleeren kann.
Bei dem anschliessenden Schwenkhub durchläuft der Schleusenkörper 4 eine zwischen den beiden Hubendstellungen liegende Hubzwischenstellung, die in Fig. 3 dargestellt ist. In dieser Hubzwischenstellung sind die Einlassöffnungen 9a und 10a sowie die beiden Auslassöffnungen 9b und 10b der beiden Kammerkanäle 9 und 10 verschlossen.
Bei der weiteren Schwenkbewegung erreicht der Schleusenkörper 4 die in Fig. 4 gezeigte zweite Hubendstellung. In dieser ist die Auslassöffnung 10b des einen Kammerkanals 10 mit dem Materialauslass 3 verbunden, so dass sich das im Kammerkanal 10 enthaltene Material in den Materialauslass 3 entleert. Gleichzeitig ist der Materialeinlass 9a des anderen Kammerkanals 9 mit dem Materialeinlass 2 verbunden und wird gefüllt. Beim nachfolgenden, entgegengesetzten Schwenkhub durchläuft der Schleusenkörper 4 wieder die in Fig. 3 gezeigte Hubzwischenstellung und erreicht schliesslich die in Fig. 1 gezeigte andere Hubendstellung.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel einer Materialschleuse sind die beiden Kammerkanäle 9 und 10 jeweils kegel- bzw. pyra-midenstumpfförmig ausgeführt, d.h. die beiden Kammerkanäle 9 und 10 erweitern sich jeweils von ihrer Einlassöffnung 9a bzw. 10a zu ihrer Auslassöffnung 9b bzw. 10b.
Das Schleusengehäuse 1 weist zwei jeweils mit einer (nicht dargestellten) Gasquelle verbundene Spülgasleitungen 11 auf, die am Umfang des Schleusengehäuses 1 so angeordnet sind, dass in jeder der beiden Hubendstellungen (Fig. 1 bzw. 4) jeweils eine der beiden Spülgasleitungen 11 in die Einlassöffnung 9a bzw. 10a desjenigen Kammerkanals 9 bzw. 10 mündet, der in dieser Hubendstellung gerade mit seiner Auslassöffnung 9b bzw. 10b mit dem Materialauslass 3 verbunden ist. Durch die Zufuhr von Spülgas durch die Spülgasleitungen 11 wird die Entleerung des Kammerkanals 9 bzw. 10 unterstützt oder beschleunigt. Durch die Zufuhr von Spülgas kann beispielsweise auch erreicht werden, dass aus dem Materialauslass 3 in den jeweils angeschlossenen Kammerkanal 9 bzw. 10 eintretende heisse Dämpfe oder andere Reaktionsprodukte wieder herausgedrückt werden, um ein Verkleben des Materials in den Kammerkanälen 9 bzw. 10 zu verhindern. Anstelle eines Spülgases kann durch die Leitungen 11 auch ein Reaktionsgas zugeführt werden, das für die nachfolgende Verarbeitung des eingetragenen Materials benötigt wird. Dieses Reaktionsgas dient dabei zusätzlich als Spülgas für die Kammerkanäle 9, 10.
Das Schleusengehäuse 4 weist zwei Entlüftungsleitungen 12 auf, die in der in Fig. 3 gezeigten Hubzwischenstellung mit der Einlassöffnung 9a bzw. 10a jedes Kammerkanals 9, 10 verbunden sind. Durch diese Entlüftungsleitungen 12 kann der Druck aus den Kammerkanälen 9, 10 entspannt werden, der dort aufgebaut wurde, wenn beispielsweise der Materialeintrag in die Kammerkanäle 9, 10 unter Druck erfolgte und wenn eine druckfreie Materialabgabe erwünscht ist.
Wie in der Zeichnung dargestellt, weist das Schleusengehäuse 1 an seiner dem Schleusenkörper 4 zugekehrten Innenwand 13 Dichtungen 14 auf, die an der Aussenseite 15 des Schleusenkörpers 4 anliegen. Die Dichtungen 14 können aus weichem oder metallischem Material bestehen und dienen dazu, einerseits die Kammerkanäle 9, 10 gegenüber dem Innenraum des Schleusengehäuses 1 abzudichten und andererseits den Materialeinlass und den Materialauslass 3 gegenüber dem Schleusenkörper 4 abzudichten. Dadurch wird eine hohe Dichtheit der Materialschleuse erreicht.
Beiderseits des Materialeinlasses 2 und des Materialauslasses 3 ist am Schleusengehäuse 1 jeweils ein an der Aussenseite des Schleusenkörpers 4 anliegendes Abstreifmesser 16 angeordnet. Die Abstreifmesser 16 dienen dazu, die Aussenseite 15 des Schleusenkörpers 4 im Bereich des Materialeinlasses 2 und des Materialauslasses 3 sauber zu halten.
Am Materialeinlass 2 sind beiderseits Feststoffbrecher 17 angeordnet, die dazu dienen, Materialklumpen zu zerkleinern, die im Bereich der Einlassöffnungen 9a bzw. 10a die Schwenkbewegung des Schleusenkörpers 4 behindern könnten.
Eine Dosierung der eingetragenen Materialmenge kann durch die Steuerung der Hubfrequenz des Schwenkantriebs 6 erfolgen. Die erzielbare Materialeintragsmenge wird durch das Volumen der Kammerkanäle 9, 10 und die Abmessungen des Schleusenkörpers 4 sowie durch die Anzahl der vorgesehenen Kammerkanäle 9, 10 bestimmt. Beispielsweise können mehrere Kammerkanäle 9, 10 bzw. mehrerer Gruppen von Kammerkanälen 9, 10 in Achsrichtung hintereinander angeordnet werden.
Die Materialschleuse kann aus solchen Werkstoffen hergestellt bzw. mit solchen Werkstoffen ausgekleidet werden, die für das jeweils einzutragende Material geeignet sind.
Die Materialschleuse kann mit (nicht dargestellten) Flanschen angeschlossen werden. Sie ist in ihrer Ausführung kompakt und verhältnismässig leicht; wegen ihres einfachen konstruktiven Aufbaus ist sie wartungsfreundlich; Reparaturen können in einfacher Weise durchgeführt werden.
Eine für das jeweils einzutragende Material gewünschte Temperierung (Heizung oder Kühlung) der Materialschleuse kann durch einen (nicht dargestellten) Heiz- bzw. Kühlmantel erfolgen. Stattdessen ist es aber auch möglich, die Materialschleuse dadurch zu beheizen bzw. zu kühlen, dass die im angeschlossenen Behälter bzw. Reaktor herrschende Temperatur sich auf die Kammerkanäle 9, 10 überträgt.
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Claims (10)
1. Materialschleuse für Schüttgüter oder Flüssigkeiten, mit einem mindestens einen Materialeinlass
(2) und einen Materialauslass (3) aufweisenden Schleusengehäuse (1), in dem ein Schleusenkörper (4) abgedichtet und drehbar gelagert ist, der mindestens einen sich von einer Einlassöffnung (9a, 10a) zu einer Auslassöffnung (9b, 10) erstreckenden Kammerkanal (9, 10) aufweist, der abwechselnd mit dem Materialeinlass (2) und dem Materialauslass
(3) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleusengehäuse (1) im wesentlichen hohlzylindrisch mit sich radial gegenüberliegendem Materialeinlass (2) und Materialauslass (3) ausgebildet ist und den Schleusenkörper in Form eines im wesentlichen zylindrischen Kückens (4) umschliesst, dass der Kammerkanal (9, 10) in einer Radialebene des Kückens (4) liegt und dieses exzentrisch durchsetzt, und dass das Kücken (4) durch einen Schwenkantrieb (6) derart zu Schwenkschüben antreibbar ist, dass in einer Hubendstellung die Einlassöffnung (9a bzw. 10a) des Kammerkanals (9 bzw. 10) mit dem Materialeinlass (2) des Schleusengehäuses (1) und in einer entgegengesetzten Hubendstellung die Auslassöffnung (9b bzw. 10b) des Kammerkanals (9 bzw. 10) mit dem Materialauslass (3) des Schleusengehäuses (1) verbunden ist.
2. Materialschleuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kücken (4) zwei zumindest angenähert parallel verlaufende Kammerkanäle (9, 10) vorgesehen sind, und dass in jeder Hubendstellung die Einlassöffnung (9a bzw. 10a) des einen Kammerkanals (9 bzw. 10) mit dem Materialeinlass (2) und die Auslassöffnung (10b bzw. 9b) des jeweils anderen Kanals (10 bzw. 9) mit dem Materialauslass (3) verbunden ist.
3. Materialschleuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kammerkanal (9, 10) im wesentlichen durchgehend die gleiche Quer-schnittsform hat.
4. Materialschleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kammerkanal (9, 10) zylindrischen Querschnitt hat.
5. Materialschleuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt des Kammerkanals (9, 10) von seiner Einlassöffnung (9a, 10a) zu seiner Auslassöffnung (9b, 10b) erweitert.
6. Materialschleuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt des Kammerkanals (9, 10) kegel- oder pyramiden-stumpfförmig erweitert.
7. Materialschleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einer zwischen den beiden Hubendstellungen liegenden Hubzwischenstellung die Einlassöffnung (9a, 10a) und die Auslassöffnung (9b, 10b) des Kammerkanals (9, 10) gleichzeitig verschlossen sind.
8. Materialschleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleusengehäuse (1) mindestens eine mit einer Gasquelle verbundene Spülgasleitung (11) aufweist, die in die Einlassöffnung (9a, 10a) des Kammerkanals (9
bzw. 10) in derjenigen Hubendstellung mündet, in der die Auslassöffnung (9b, 10b) dieses Kammerkanals (9 bzw. 10) mit dem Materialauslass (3) des Schleusengehäuses (1) verbunden ist.
9. Materialschleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleusengehäuse (1) mindestens eine Entlüftungsleitung (12) aufweist, die in der Hubzwischenstellung mit der Einlassöffnung (9a, 10a) des Kammerkanals (9, 10) verbunden ist.
10. Materialschleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass beiderseits des Materialeinlasses (2) und des Materialauslasses (3) in dem Schleusengehäuse (1) jeweils ein an der Aussenseite (15) des Kückens (4) anliegendes Abstreifmesser (16) angeordnet ist.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NV | New agent |
Representative=s name: LUCHS & PARTNER PATENTANWAELTE |
|
| PFA | Name/firm changed |
Owner name: WAESCHLE MASCHINENFABRIK GMBH TRANSFER- WAESCHLE G |
|
| PL | Patent ceased |