DE1008201B

DE1008201B - Einschleusvorrichtung fuer Druck- oder Unterdruckbehaelter

Info

Publication number: DE1008201B
Application number: DEE7387A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ludolf Engel
Original assignee: LUDOLF ENGEL DR ING
Current assignee: LUDOLF ENGEL DR ING
Priority date: 1953-06-11
Filing date: 1953-06-11
Publication date: 1957-05-09

Description

Einschleusvorrichtung für Druck-oder Unterdruckbehälter Wenn Massengüter in Behälter eingeschleust werden r. . in denen hoher Druck oder Unterdruck herrscht, so fällt die Ausbildung des Antriebes eine besondere Aufgabe dar. Das Gut wird zwischen zwei oder mehr Fördermitteln, wie Kolben, Schiebern od. dgl., in die Einfüllöffnung des Behälters eingebracht. Die Bewegungswiderstände der Fördermittel können sehr erheblich werden, auch wenn nach Möglichkeit Druckausgleich angewendet wird. Die hohen Kräfte erfordern dann bei dem üblichen Elektromotorenantrieb mit Getriebe große Übersetzungen oder besonders schwere, langsam laufende Motoren. Noch schwieriger zu erfüllen ist die Forderung, daß die Einschleusvorrichtung weitgehend regelbar sein muß, damit man sich dem Betrieb im Druckgefäß anpassen kann, in welchem in der Regel chemische Reaktionen oder physikalische Behandlungen durchgeführt werden.
Der Regelbereich muß ziemlich groß sein, und die Regelung muß möglichst kontinuierlich erfolgen, damit die im Druckbehälter erfolgende Reaktion oder die sonstige Behandlung des Gutes nicht gestört wird.
Die Regelbarkeit der Elektromotoren erfordert einen beträchtlichen Aufwand an Mitteln, die in den meisten Fällen auch eine Vergrößerung des Motors oder des sonstigen elektrischen Aufwandes bedeuten.
Alles das kann vermieden werden, wenn nach der Erfindung die die Fördermittel bewegenden Antriebsvorrichtungen, insbesondere Kolben, vom Druck bzw.
Unterdruck aus dem Behälter getrieben werden.
Dieser Druck steht jederzeit zur Verfügung, solange der Behälter arbeitet. Er wirkt unmittelbar auf die Druckflächen der Antriebskolben oder der Einschleuskolben ein; jegliches Getriebe kann also entfallen.
Damit wird der Antrieb auch erschütterungsfrei, was für eine Reihe von Reaktionen im Behälter wesentlich ist. Mit dem hochgespannten Druckmittel lassen sich auch bei verhältnismäßig kleinen Abmessungen hohe Drücke ausüben und damit größere Bewegungswiderstände überwinden.
Der Aufwand an Antriebsmaschinen wird viel kleiner als bei den bisher üblichen elektrischen Antrieben. Dazu kommt noch, daß das Druckmittel auch ohne komplizierte Hilfsmittel und vor allem ohne Vergrößerung der Antriebsmaschine regelbar ist. Man braucht nur entsprechende Druckregelventile einzubauen.
Daß der Druck der Antriebsvorrichtung für die Einschleusvorrichtung mit dem Druck im Behälter schwankt, also sich die Einschleusvorrichtung selbsttätig an Druckschwankungen im Behälter anpaßt, stellt einen weiteren Vorteil der neuen Einschleusvorrichtung dar.
Im übrigen baut sie gedrängter und bedarf viel geringerer Wartung als ein Elektromotor mit Zahnradübersetzungsgetrieben.
Eine besonders einfache Ausführung entsteht, wenn die Fördermittel direkt und starr mit den Antriebskolben verbunden sind oder die Fördermittel zugleich als Kraftkolben ausgebildet sind.
Bei einer bevorzugten Verwirklichung des Erfindungsgedankens besteht das Fördermittel aus zwei mit Abstand miteinander starr gekuppelten Kolben, deren äußere Kolbenflächen vom Druck oder Unterdruck des Behälters beaufschlagt werden. Der Raum zwischen den Kolben dient als Schleusenkammer für das einzubringende Gut.
Steht im Druckbehälter Dampf zur Verfügung, so werden die Zylinder für die Antriebsvorrichtung nicht nur an die Dampfleitung zum Behälter, sondern auch an einen Kondensator angeschlossen, so daß die Dampfenergie weitgehend der Einschleusvorrichtung nutzbar gemacht werden kann.
Vielfach wird man nicht mit einer einfachen Schleuse auskommen, sondern mit besonderen Zubringerkolben arbeiten, welche das einzuschleusende Gut den Förderkolben zuleiten. Die Bewegung dieser verschiedenen Kolben wird durch eine Zentralsteuerung aufeinander abgestimmt und geregelt, die z. B. als Kurvenscheibensteuerung für die entsprechenden Ventile ausgebildet sein kann.
Die regelmäßigen Arbeitsspiele der Einschleusvorrichtung werden dann durch Antrieb der zentralen Steuerung mittels eines kleinen regelbaren Motors oder eines mechanischen Regelgetriebes gesteuert.
Weitere Eigenarten und Abwandlungen der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert. In dieser ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Abb. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die gesamte im Schema dargestellte Einschleusvorrichtung; Abb. 2 bis 4 geben Querschnitte längs der Linien A-A, B-B und C-C wieder.
Der Behälter oder Trichter 11 wird beispielsweise von einem stetigen Förderer ständig nachgefüllt. Das in ihm befindliche Gut gelangt durch den konischen Teil 12 in den Förderraum 13 zwischen den beiden Kolben 14 und 15, die durch einen Steg 16 miteinander starr verbunden sind. Die Kolben laufen in einer geschlossenen zylindrischen Führungsbahn 17, die nahe ihrem rechten Ende mit einem nach unten offenen Schacht 18 verbunden ist. In diesem Schacht ist eine Entlastungsrohrleitung 19 angeordnet.
Das aus dem Behälter oder Trichter 11 kommende Gut gelangt in den Förderraum 13 zwischen den Kolben 14 und 15. Ist der Raum gefüllt, so wird das in sich starre System 14, 15, 16 nach rechts bewegt, und das im Förderraum 13 befindliche Gut fällt durch den Schacht 18 nach unten. Danach werden die Kolben 14, 15 wieder in die Füllstellung zurückbefördert. Das Gut gelangt durch den Schacht 18 in den Förderraum 20 zwischen den Kolben 21 und 22. Diese befördern es weiter nach rechts innerhalb der geschlossenen Bahn 24, bis es durch die Öffnung 25 in den Druckbehälter28 fällt. Danach werden die ebenfalls durch eine starre Brücke 28 verbundenen Kolben 21 und 22 wieder bis unter den Schacht 18 bewegt. Der vom Behälter 26 her mitgeführte Druck im Raum 20 wird durch die Entlastung 19 abgebaut, die Kolben 14, 15 bringen neues Fördergut über den Schacht 18, und das Wechselspiel zwischen den Kolben 14, 15 einerseits und 21, 22 andererseits beginnt von neuem, um das Fördergut in den Behälter 26 einzuschleusen.
Die Bewegung der beiden Kolbenpaare erfolgt erfindungsgemäß von dem Druckmittel aus, welches auch den Behälter 26 unter Druck setzt. Die Kolben 14, 15 sind über die Stange 30 mit dem Kolben 31 im Zylinder 32 verbunden. Dieser erhält aus der Rohrleitung 35 über das Rohr 36 und den Kolbenschieber 37 sowie die Zuleitungen 38 und 39 Druckmittel jeweils auf die rechte oder linke Seite des Kolbens zugeführt. In der dargestellten Lage hat die rechte Seite des Kolbens Druck bekommen, und daher sind die beiden Kolben 14, 15 nach links in die Füllstellung getrieben worden. Die linke Seite des Kolbens 31 ist über die Leitung 38 mit dem freien oder mit einem Kondensator verbunden.
Wird nunmehr die Nockenscheibe40 gedreht, welche über die Stange 41 den Kolbenschieber 37 steuert, so erhält die linke Seite des Kolbens 31 Druck, und die rechte Seite wird entlastet. Die beiden Kolben 14, 15 bewegen sich also nach rechts und bringen das Fördergut über den Schacht 18. Der rechte Kolben 22 steht über den Kolbenschieber 44 und die Leitung 45 mit der Druckmittelleitung bzw. dem Druckbehälter 26 in Verbindung, so daß die beiden Kolben 21, 22 den Förderraum unter den Schacht 18 gebracht haben. Das Gut tritt also in den Förderraum 20 ein. Nunmehr werden die beiden Kurvenscheiben 46 und 47 gedreht, so daß der Raum rechts des Kolbens 22 über den Kolbenschieber 44 entlastet wird, während der Raum links des Kolbens 21 über den Kolbenschieber 48 und die Leitung 49 Druckmittel erhält. Kolben 21, 22 und Förderraum 20 werden nunmehr nach rechts gebracht, und zwar so lange, bis der Kolben 22 gegen die Stange 50 trifft und einen Kolbenschieber bewegt, der dadurch die Leitungen 51 und 52 verbindet, so daß der Kolben 22 Gegendruck erhält und die Bewegung zum Stillstand kommt. Ist das Gut eingeschleust, so erfolgt die Rückbewegung wiederum durch Umsteuern der Kurvenscheiben 46, 47, wobei das Ende dieser Bewegung sinngemäß durch eine mit Kolben und Schieber versehene Stange 55 hervorgerufen wird, welche die Druckmittelleitungen 56 und 57 zum Einführen eines Gegendruckes verbindet.
Die Kurvenscheiben 40, 46 und 47 werden von einer regelbaren Antriebsmaschine, z. B. einem regelbaren Elektromotor 60, angetrieben, so daß die Bewegungen der beiden Kolbenpaare genau aufeinander abgestimmt sind und die Fördergeschwindigkeit nach den jeweiligen Erfordernissen geregelt werden kann.
PATENTANSrZrBUCIIE-1. Einschleusvorrichtung für Druck- oder Unterdruckbehälter, deren Öffnung das einzuschfeusende, zwischen zwei oder mehr Fördermittel, wie Kolben, Schieber od. dgl., eingebrachte Gut durch jene zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die die Fördermittd bewegenden Antriebsvorriclitungen, insbesondere Kolben, vom Druck bzw.
Unterdruck aus dem Behälter getrieben werden.

Claims

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördermittel direkt und starr mit den Antriebskolben verbunden sind.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördermittel zugleich als Kraftkolben (21, 22) ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermittel aus zwei mit Abstand miteinander starr gekuppelten Kolben besteht, deren äußere Kolbenflächen vom Druck oder Unterdruck des Behälters beaufschlagt werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 für Druckbehälter, die mit Dampf betrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder für die Antriebsvorrichtungen an die Dampfleitung des Behälters und an einen Kondensator anschließbar sind.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen l und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsvorrichtung für die aus in Fördergutrichtung hintereinanidergeschalteten Zubringerkolben (14, 15) und Förderkolben (21, 22) bestehenden Fördermittel an eine die Bewegungen aufeinander abstimmende Zentralsteuerung in Art einer Kurvenscheibensteuerung (40, 46, 47) angeschlossen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralsteuerung durch einen regelbaren Motor (60) oder über ein regelbares Getriebe angetrieben ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Entlastungsöffnung (19) zwischen Zubringer- und Förderkolben.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 579 908; USA.-Patentschrift Nr. 2325 203.