DE102004044217A1

DE102004044217A1 - Zellenrad-Schleuse

Info

Publication number: DE102004044217A1
Application number: DE200410044217
Authority: DE
Inventors: Hans Dr.-Ing. Hoppe
Original assignee: Coperion Waeschle GmbH and Co KG
Current assignee: Coperion GmbH
Priority date: 2004-09-14
Filing date: 2004-09-14
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2024-09-15
Also published as: NL1029617C2; DE102004044217B4

Abstract

Bei einer Zellenrad-Schleuse wird in den dem Innenraum (2) zugewandten Flächen (19) der Deckel (7, 8) jeweils mindestens eine nutartige Ausnehmung (21, 22) ausgebildet, die sich nach unten bis in den Bereich des Auslasses (6) erstreckt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zellenrad-Schleuse nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige bekannte Zellenrad-Schleusen weisen sogenannte offene Zellenräder auf, das heißt die zwischen zwei benachbarten Flügeln gebildeten Zellen sind zu den an den benachbarten Deckeln ausgebildeten inneren Gegenflächen nicht durch Radialscheiben verschlossen. Zwischen den sich radial erstreckenden Seitenkanten der einzelnen Flügel des Zellenrades und den Gegenflächen der Deckel ist ein verhältnismäßig breiter Spalt ausgebildet. Bei der Förderung gummiartiger oder folienartiger Materialien bildet sich auf den den Innenraum des Gehäuses begrenzenden Gegenflächen der Deckel eine Ablagerungsschicht aus dem genannten Material. Wenn die Dicke dieser Schicht der Spaltweite entspricht, kommt es zu einer deutlichen Erhöhung des zum Antrieb des Zellenrades erforderlichen Drehmoments, wobei diese Erhöhung des Drehmoments bis zur Blockade des Zellenrades führen kann.

Um das geschilderte Problem zu lösen, ist ein Zellenrad bekannt geworden, dessen Zellen jeweils an ihrem den Deckeln benachbarten Ende durch sich radial erstreckende Seitenscheiben verschlossen sind, wobei diese Seitenscheiben aber nach innen in die jeweiligen Zellen hinein versetzt sind, sodass die Flügel sich über die Seitenscheiben hinaus zur Gegenfläche der Deckel hin erstrecken. Zwischen den sich radial erstreckenden Seitenkanten der Flügel und den Gegenflächen der Deckel ist hierbei nur ein sehr schmaler Radial-Spalt ausgebildet. Die Seitenkanten der Flügel dichten also gegenüber der Gegenfläche des benachbarten Deckels mit einem Radial-Spalt ab, dessen Spaltweite der der Längsspalte zwischen Flügel und Innenwand des Gehäuses entspricht. Die Gegenflächen und der zugehörige Bereich des Gehäuses sind so ausgestaltet, dass dieser Seitenbereich nach unten offen zum Auslass ist. Soweit das geförderte Material in den Bereich zwischen den Seitenscheiben und Deckel gelangt, kann es nach unten gefördert werden und tritt durch den Auslass-Stutzen aus. Damit das Material auch aus diesem Bereich zwischen den Seitenscheiben und dem jeweiligen Deckel nach unten in den Auslass ausgetragen wird, muss zusätzlich Luft in diesen Bereich eingeblasen werden, das heißt es erfolgt eine ständige Luftspülung dieses Bereichs. Diese Ausgestaltung und Betriebsweise beseitigt zwar die oben geschilderten Probleme weitgehend; sie sind aber aufwändig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Zellenrad-Schleuse der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, dass mit einfachen Mitteln eine Betriebsstörung durch im Seitenbereich zwischen Zellenrad und Deckel abgelagertes Material vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst. Überraschender Weise hat sich gezeigt, dass durch die Ausbildung von jeweils mindestens einer nutartigen Ausnehmung im Deckel, die also eine Ausfallöffnung für zwischen dem Zellenrad und dem Deckel eingeklemmtes Material bildet, derartige Drehmomenterhöhungen und im Grenzfall Blockaden wirksam vermieden werden. Im Bereich zwischen den Seitenkanten der Flügel des Zellenrades und der jeweiligen Gegenfläche der Deckel anhaftendes oder zum Anhaften neigendes Material wird über die Ausnehmungen nach unten in den Auslass abgefördert.

Der geschilderte Effekt wird durch die Weiterbildung nach Anspruch 2 besonders unterstützt.

Durch die weitere Ausgestaltung nach Anspruch 3 wird in der jeweiligen nutartigen Ausnehmung eine von oben nach unten in Richtung zum Auslass gerichtete Förderwirkung auf das in diesem Bereich anfallende Material ausgeübt, wodurch die geschilderten Effekte noch weiter verbessert werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt:
1 eine vertikale Längs-Ansicht einer Zellenrad-Schleuse nach der Erfindung in teilweise aufgebrochener Darstellung;
2 eine Draufsicht auf die Innenseite eines Deckels entsprechend dem Sichtpfeil II in 3 und
3 eine Seitenansicht des Deckels gemäß dem Sichtpfeil III in 2 in teilweise aufgebrochener Darstellung.
Die in der Zeichnung dargestellte Zellenrad-Schleuse weist ein Gehäuse 1 mit einem im Wesentlichen zylindrischen Innenraum 2 auf, der durch eine entsprechende zylindrische Innenwand 3 begrenzt wird. Der Innenraum 2 weist eine horizontale Mittel-Achse 4 auf. In den Innenraum 2 mündet von oben ein Einlass-Stutzen 5 ein und unten ein Auslass-Stutzen 6 aus. Der Innenraum 2 des Gehäuses 1 ist an seinen Stirnseiten offen ausgebildet.
Diese Stirnseiten werden durch Deckel 7, 8 abgedeckt, die mittels nur angedeuteter Schrauben 9 am Gehäuse 1 befestigt sind.
Im Innenraum ist konzentrisch zur Mittel-Achse 4 ein Zellenrad 10 angeordnet, dessen Welle 11 in den Deckeln 7, 8 ausgebildete Lageröffnungen 12 durchsetzt und in an den Deckeln 7, 8 angebrachten Lagern 13 drehbar gelagert ist.
An der Welle 11 sind radial zur Mittel-Achse 4 von ihr abstehende, durch rechteckige Platten gebildete Flügel 14 angebracht. Diese Flügel 14 sind in üblicher Weise in gleichen Winkelabständen über den Umfang der Welle 11 an dieser angebracht. Jeweils benachbarte Flügel 14 begrenzen zwischen sich eine Zelle 15. Die Flügel 14 lassen zwischen ihrer radial außen liegenden Längskante 16 und der Innenwand 3 des Gehäuses 1 nur einen kleinen konstruktionsbedingten Längsspalt 17 frei. Zwischen den radialen Seitenkanten 18 der Flügel 14 und der ebenen zugewandten Gegenfläche 19 des Deckels 7 bzw. 8 ist ebenfalls ein konstruktionsbedingt notwendiger Radial-Spalt 20 ausgebildet, der ebenfalls sehr klein ist. Die Zellen 15 sind zu den Gegenflächen 19 der Deckel 7, 8 hin offen, das heißt in den Zellen 15 sind keine sich radial zur Mittel-Achse 4 erstreckende, benachbarte Flügel 14 verbindende Seitenscheiben angeordnet.
In den Deckeln 7, 8 sind zum Innenraum 2, also zu den Seitenkanten 18 der Flügel 14 des Zellenrades 10, hin offene nutförmige Ausnehmungen 21, 22 ausgebildet, und zwar jeweils eine Ausnehmung 21 bzw. 22 in jedem Deckel 7, 8. Diese nutförmigen Ausnehmungen 21, 22 erstrecken sich vom Bereich der jeweiligen Lageröffnung 12 bis über die Längskante 16 des jeweils in der untersten Stellung befindlichen Flügels 14. Das jeweils untere Ende 23 jeder Ausnehmung 21 bzw. 22 mündet in den Auslass-Stutzen 6. Um einen angenähert stetigen Übergang vom unteren Ende 23 jeder Ausnehmung 21 bzw. 22 in den Auslass-Stutzen 5 zu gewährleisten, ist das Gehäuse 1 in diesem Bereich mit einer Schrägfläche 24 nach Art einer Fase versehen.
Die jeweilige Ausnehmung 21 bzw. 22 ist – wie 2 erkennen lässt – gegenüber einem von der Welle 11 senkrecht nach unten gerichteten Radius 25 schräg angestellt. Im vorliegenden Fall wird für 2 eine Drehrichtung 26 des Zellenrades 10 im Uhrzeigersinn vorgegeben. Hierzu ist die Ausnehmung 21 von der Welle 11 zu ihrem unteren Ende 23 im Uhrzeigersinn, also mit der Drehrichtung 26, gleichsinnig schräg angestellt, sodass die Ausnehmung bei einer Drehung des Zellenrades 10 von jedem Flügel 14 vom oberen inneren Ende 27 her zum unteren Ende 23 hin verlaufend überstrichen wird. Wenn in der Zellenrad-Schleuse gummiartige oder folienartige Materialien gefördert werden, dann kann sich auf der jeweiligen Gegenfläche 19 eine Ablagerung des geschilderten Materials nicht bilden. Durch die jeweilige Ausnehmung 21 bzw. 22 werden potentielle Ablagerungen des gummiartigen oder folienartigen Materials abgefördert und zwar radial zur Mittel-Achse 4 nach außen, das heißt nach unten zum Auslass-Stutzen 6 hin.

Claims

Zellenrad-Schleuse – mit einem Gehäuse (1), das – einen durch eine im Wesentlichen zylindrische Innenwand (3) begrenzten Innenraum (2), – einen oberen, in den Innenraum (2) mündenden Einlass (5), – einen unteren, aus dem Innenraum (2) ausmündenden Auslass (6), – eine Mittel-Achse (4) und – den Innenraum (2) begrenzende Stirnseiten aufweist, – mit die Stirnseiten abschließenden Deckeln (7, 8), – die am Gehäuse (1) angebracht sind, und – die konzentrisch zur Mittel-Achse (4) Lageröffnungen (12) aufweisen, – mit einem Zellenrad (10), – das konzentrisch zur Mittel-Achse (4) angeordnet ist, – das die Lageröffnungen (12) durchsetzend drehbar gelagert ist, und – das Flügel (14) aufweist, die sich – radial zur Mittel-Achse (4) bis in die Nähe der Innenwand (3) und – in Richtung der Mittel-Achse (4) bis in die Nähe der Deckel (7, 8) erstrecken, gekennzeichnet durch – mindestens eine nutartige Ausnehmung (21, 22) in jedem Deckel (7, 8), – die zum Innenraum (2) hin offen ist und – sich aus dem Bereich der jeweiligen Lageröffnung (12) bis in den Bereich des Auslasses (6) erstreckt.
Zellenrad-Schleuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nutartigen Ausnehmungen (21, 22) sich radial zur Mittel-Achse (4) über die Flügel (14) hinaus in den Auslass (6) erstrecken.
Zellenrad-Schleuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige nutartige Ausnehmung (21, 22) derart gegenüber einem von der Mittel-Achse (4) zum Auslass (6) hin gerichteten Radius (25) geneigt ist, dass bei einer vorgegebenen Drehrichtung (26) des Zellenrades (10) die nutartige Ausnehmung (21 bzw. 22) zum Auslass (6) hin gegenüber den Flügeln (14) voreilt.