-
Die
Erfindung betrifft eine Zellenradschleuse mit den Merkmalen im Oberbegriff
des Hauptanspruchs.
-
Eine
solche Zellenradschleuse ist aus der
DE 41 35 395 A1 bekannt. Sie besteht aus
einem Gehäuse mit zwei einander gegenüber liegenden
seitlichen Gehäusedeckeln, an denen ein in der Schleusenkammer
befindlicher Rotor drehbar gelagert ist und von einem Antrieb beaufschlagt
wird. Die Zellenradschleuse weist eine Auszugvorrichtung für
den einen Gehäusedeckel an der dem Antrieb gegenüber liegenden
Gehäuseseite auf. Die Auszugvorrichtung besitzt eine lineare
Führungseinrichtung mit zwei parallelen Führungsstangen,
an denen der Gehäusedeckel beweglich gelagert ist und mitsamt
dem Rotor aus dem Gehäuse herausgezogen und anschließend noch
seitlich weggeschwenkt werden kann. Der Rotor ist mit seiner Rotorwelle
im ausziehbaren Gehäusedeckel mittels Wälzlagern
drehbar gelagert und fliegend abgestützt. Der Rotor lässt
sich nur durch eine aufwändige Demontage des Wälzlagers
vom Gehäusedeckel trennen.
-
Die
DE 38 18 145 C1 zeigt
eine ähnliche Zellenradschleuse mit einer Auszugvorrichtung
und einer linearen Führungseinrichtung für den
einen mit dem Rotor lagermäßig fest verbundenen
Gehäusedeckel. Der Gehäusedeckel ist hierbei mit
einem Rollwagen verbunden, dessen Laufräder auf parallelen
Führungsstangen der linearen Führungseinrichtung
abrollen.
-
Die
DE 198 54 785 C1 offenbart
ebenfalls eine Zellenradschleuse mit einer Auszugvorrichtung und
einer linearen Führungseinrichtung für den einen Gehäusedeckel.
Der Rotor ist in diesem Fall an beiden Gehäusedeckeln mittels
Wälzlagern gleichmäßig abgestützt,
wobei das Wälzlager am ausziehbaren Gehäusedeckel
nicht geeignet ist, den Rotor allein einseitig und fliegend zu halten.
Zur Behebung dieses Mankos ist auf der linearen Führungseinrichtung
ein Wagen mit einem zusätzlichen Lagerbock verschieblich
gelagert. Der Lagerbock kann auf das über den ausziehbaren
Gehäusedeckel hinaus ragende Ende der Rotorwelle aufgesteckt
werden und sorgt auf diese Weise zusammen mit dem Lager im Gehäusedeckel
für eine fliegende Abstützung des Rotors beim
Herausziehen aus dem Gehäuse der Zellenradschleuse.
-
Aus
der
DE 102 42 563
A1 ist eine weitere Variante einer Zellenradschleuse der
eingangs genannten Art bekannt, bei der die Auszugvorrichtung wiederum
nur für einen einzigen Gehäusedeckel vorgesehen
ist. Die Führungseinrichtung ist hier als kombinierte Schwenk-
und Linearführung ausgebildet.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Zellenradschleuse mit
besserer Zugänglichkeit aufzuzeigen.
-
Die
Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.
-
Die
Auszugvorrichtung der beanspruchten Zellenradschleuse ist für
mehrere Gehäusedeckel, insbesondere für die beiden
einander gegenüberliegenden seitlichen Gehäusedeckel
vorgesehen und erlaubt ein beidseitiges Öffnen des Gehäuses.
Hierdurch ist der gesamte Innenraum des Gehäuses für Reinigungs-,
Inspektions-, Wartungs- oder Reparaturzwecke oder dergleichen zugänglich.
Auch die Gehäusedeckel können gereinigt oder gewartet
werden. Dies ist insbesondere für die dort befindlichen Lagerungen
und Dichtungen von Vorteil. Der Rotor kann bei Bedarf vollständig
aus dem Gehäuse herausgenommen und ebenfalls gereinigt
und gewartet werden. Somit sind im wesentlichen alle Teile der Zellenradschleuse,
die mit den geschleusten Schüttgütern in Verbindung
kommen, gut zugänglich.
-
Die
Zellenradschleuse eignet sich für alle Schüttgüter
und Einsatzzwecke. Besondere Vorteile bestehen wegen der mehrseitigen
Zugänglichkeit und den Reinigungs-, Inspektions- und Wartungsmöglichkeiten
für den Einsatz im Chemie- und Pharmaziebereich, auch in
Verbindung mit korrosiven oder empfindlichen Schüttgütern.
Besonders vorteilhaft ist hierbei der Zugang zu den Dichtungen der Wellenlager.
-
Besonders
günstig ist die Verwendung einer gemeinsamen Führungseinrichtung,
insbesondere einer linearen Führungseinrichtung, für
die mehreren Gehäusedeckel. Dies hat Vorteile bei der Handhabung
und der Zugänglichkeit der Zellenradschleuse und der Auszugvorrichtung.
Beide Gehäusedeckel können gleichzeitig ausgezogen
sein und einen beidseitigen Zugang der Schleusenkammer erlauben.
-
Eine
lineare Führungseinrichtung hat gegenüber Drehführungen
den Vorteil besserer Führungseigenschaften und einer höheren
Lagergenauigkeit. Außerdem lässt sich eine lineare
Führung leichter handhaben und braucht weniger Kraft. Die
lineare Führung lässt sich einstellen, so dass
die Teile der Zellenradschleuse, insbesondere der Rotor, besser und
genauer abgenommen und wieder am Gehäuse angebracht werden
können. Über einstellbare Lagerungen können
hierbei auch etwaige Biegeverformungen der linearen Führung
vorbeugend kompensiert werden. Dies ist insbesondere für
die genaue Demontage und Montage des Rotors und seiner Rotorwelle,
speziell bei der Einführung in die Lagerstellen, von Vorteil.
-
Die
Führungseinrichtung erstreckt sich bevorzugt beidseits über
das Gehäuse hinaus und kann dadurch von beiden gegenüberliegenden
Gehäusedeckeln besonders gut gemeinsam genutzt werden. Eine
verschiebliche Lagerung der Führungseinrichtung bzw. ihrer
Führungsstangen am Gehäuse hat hierbei den Vorteil,
dass die Führungslänge und damit die Störkontur
begrenzt werden kann. Dies ist besonders günstig in Verbindung
mit der Ausführung des einen auszugseitigen Wellenlagers
der Rotorwelle als Stecklager. In der einen Auszugstellung der Führungseinrichtung
kann daher die Rotorwelle aus dem Gehäuse heraus bewegt
werden, wobei sie an dem einen, beispielsweise dem Antrieb gegenüberliegenden
Gehäusedeckel, einseitig fliegend gelagert ist und über
die Stecklagerung auch problemlos aus der Lagerung herausgezogen
und entfernt werden kann. Die Führungseinrichtung kann
dann zurückgeschoben werden, wobei auch der andere Gehäusedeckel,
z. B. der mit dem Antrieb verbundene Gehäusedeckel, vom
Gehäuse entfernt werden kann. Das Gehäuse ist
daher beidseits offen und zugänglich, wobei auch die Gehäusedeckel
mit ihren Lagerstellen und Dichtungen frei liegen und zugänglich
sind. Andererseits ermöglicht die verschiebbare Führungseinrichtung
den wahlweisen Abzug des einen oder anderen Gehäusedeckels.
Somit kann auch der antriebseitige Gehäusedeckel für
sich allein abgezogen werden.
-
Die
Ausbildung des einen Wellenlagers als Stecklager hat für
die Handhabung des Rotors und auch für die Lagegenauigkeit
besondere Vorteile. Über das Stecklager kann der Rotor
an der Ausgangsstelle einseitig fliegend gelagert werden und lässt
sich trotzdem bei Bedarf vom Gehäusedeckel und dem besagten
Wellenlager abstecken und entnehmen. Diese Lagerausbildung hat eigenständige Bedeutung
und kann auch mit Vorteil in Verbindung mit konventionellen Zellenradschleusen
und deren Auszugvorrichtungen nach dem eingangs genannten Stand
der Technik Verwendung finden.
-
Das
andere Wellenlager ist vorzugsweise als steckbares Gleitlager ausgeführt.
Dieses Wellenlager kann ein gewisses Spiel haben, um statische Überbestimmungen
in der gesamten Lagerung der Rotorwelle zu vermeiden oder zumindest
etwas zu kompensieren. Das Wellenlager und ggf. auch die Lagerungen
der Führungseinrichtung können ein oder mehrere
Gleitlagerbuchsen aus Hochleistungspolymeren aufweisen. Diese können
durch eingelagerte Verstärkungsstoffe und Festschmierstoffe
ergänzt sein, wodurch eine höhere mechanische
Belastbarkeit des Gleitlagers und ein Selbstschmiereffekt erreicht
werden können. Derartige Gleitlager haben den Vorteil einer
Wartungsfreiheit, Schmiermittelfreiheit und zugleich einer hohen
Korrosionsbeständigkeit. Sie sind außerdem unempfindlich
gegen Schmutz, bieten eine hohe Maßgenauigkeit und hohe
Druckfestigkeiten, wobei außerdem eine geringe Wärmerelaxierung
und eine gute Wärmeableitung gewährleistet sind.
Günstig wirken sich die sehr geringe Kriechneigung und
die hohe mechanische Dämpfung aus. Derartige Gleitlager
und insbesondere Gleitlagerbuchsen sind für Zellenradschleusen
besonders geeignet, insbesondere wenn diese für korrosive
oder aggressive Schüttgüter aus dem Bereich der
Chemie oder Pharmazie eingesetzt werden. Die beanspruchte Gleitlagerausbildung
hat daher eigenständige erfinderische Bedeutung und lässt
sich mit Vorteil auch für andere konventionelle Zellenradschleusen
einsetzen. Für die vorliegend beanspruchte Zellenradschleuse
hat eine solche Gleitlagerung besondere Vorteile durch die besondere
Lagertechnik des anderen Wellen- und Stecklagers.
-
Für
die Verbindung der Rotorwelle mit einem etwaigen Antrieb ist eine
steckbare Wellenkupplung von Vorteil, die etwaige Achsunterschiede
ausgleichen kann. Hierfür eignet sich insbesondere eine Klauenkupplung
mit schrägen Keilzähnen. Derartige Klauenkupplungen
können drehrichtungsabhängig sein. Sie sind auch
für das automatische Schließen und Verriegeln
sowie für die Kraftübertragung der Wellenkupplung
von Vorteil. Auf diese Weise kann außerdem ein etwaiger
Fluchtungsfehler gegenüber der Abtriebswelle des Antriebs
besonders gut ausgeglichen werden. Die Verwendung einer Hohlwelle
ist für dieses Antriebs- und Kupplungskonzept günstig. Diese
Kupplungsausbildung hat eigenständige Bedeutung und kann
auch mit Vorteil in Verbindung mit konventionellen Zellenradschleusen
und deren Auszugvorrichtungen nach dem eingangs genannten Stand
der Technik Verwendung finden.
-
Die
beanspruchte Auszugvorrichtung erlaubt außerdem den Einsatz
einer Stützeinrichtung, z. B. in Form von Stütz-
oder Montagebügeln, für die zusätzliche
Abstützung und Führung des Rotors beim Auszug
aus dem Gehäuse und beim Abstecken vom Wellenlager in Auszugstellung.
Eine lineare Führungseinrichtung hat dabei den Vorteil,
dass ein oder mehrere lösbare Stütz- oder Montagebügel
bei Bedarf eingehängt und auch wieder entfernt werden können.
-
In
den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung angegeben.
-
Die
Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch
dargestellt. Im einzelnen zeigen:
-
1 und 2:
eine Zellenradschleuse mit einer Auszugvorrichtung in geöffneter
Stellung und in zwei perspektivischen Ansichten von oben und unten,
-
3:
eine teilweise aufgebrochene perspektivische Darstellung der Zellenradschleuse
von 1,
-
4 bis 6:
die Zellenradschleuse von 1 in Seitenansicht
sowie in Draufsicht und Stirnansicht entsprechend Pfeilen V und
VI von 4,
-
7:
eine perspektivische Ansicht der Zellenradschleuse in Schließstellung,
-
8:
eine perspektivische Ansicht der Zellenradschleuse mit beidseits
ausgezogenen Gehäusedeckeln,
-
9:
einen zentralen Längsschnitt durch die Zellenradschleuse
von 1 in Schließstellung,
-
10:
eine vergrößerte und abgebrochene Darstellung
des einen Wellenlagers im Längsschnitt,
-
11:
eine geschnittene Draufsicht auf eine Variante der Zellenradschleuse
in Schließstellung und
-
12 bis 15:
ein Kupplungsteil einer Wellenkupplung in verschiedenen Ansichten.
-
Die
Erfindung befasst sich mit einer Zellenradschleuse (1)
und einer Auszugvorrichtung (5) sowie mit der Ausbildung
eines Wellenlagers (34) und einer Wellenkupplung (15).
-
In
den Ausführungsbeispielen von 1 bis 10 und 11 sind
zwei Varianten einer Zellenradschleuse mit einer Auszugvorrichtung
(5) dargestellt. In beiden Ausführungen besteht
die Zellenradschleuse (1) aus einem Gehäuse (2)
mit einer innenliegenden Schleusenkammer (21). Die Zellenradschleuse
(1) ist über Durchlauföffnungen (22, 23)
an geeigneter Stelle, z. B. an der Ober- und Unterseite, mit Leitungen
(nicht dargestellt) für Schüttgüter verbunden,
welche durch die Zellenradschleuse (1) geschleust und ggf.
dosiert werden. Das Gehäuse (2) hat ferner mindestens
zwei seitliche Gehäuseöffnungen mit dortigen Gehäusestutzen
(24, 26), die einander beispielsweise gegenüber
liegen. An den Gehäusestutzen (24, 26)
sind Gehäusedeckel (25, 27) lösbar
befestigt und können mittels der Auszugvorrichtung (5)
bei Bedarf abgezogen werden. Die Schleusenkammer (21) ist
dann von ein oder beiden Seiten durch die Gehäuseöffnungen
zugänglich.
-
In
der Schleusenkammer (21) befindet sich ein Rotor (3),
der auch als Zellenrad bezeichnet wird. Der Rotor (3) besteht
aus einer Rotorwelle (8), an der im mittleren Bereich umfangsseitig
mit gleichmäßiger Verteilung mehrere radial ausgerichtete
blattartige Flügel (7) angeordnet sind, welche
die Zellenradflügel bilden. Die Rotorwelle (8)
ragt beidseits axial über die Flügel (7)
hinaus, wobei das eine Wellenende einen Lagerzapfen (9)
bildet. Der Lagerzapfen (9) weist eine Verjüngung
(10) und einen Spannkonus (12) an der Übergangsstelle
auf. Am stirnseitigen Ende des Lagerzapfens (9) ist ein
axialer Spannbolzen (11) angeordnet, der beispielsweise
mit einem Gewinde versehen und als Schraubbolzen ausgebildet ist. 5 und 10 zeigen
diese Ausbildung. Das andere übersehende Ende der Rotorwelle
(8) ist als Kupplungszapfen (14) ausgebildet,
der am stirnseitigen Ende das eine Kupplungsteil (17) einer
Wellenkupplung (15) tragen kann.
-
Der
Rotor (8) ist über geeignete Lager (33, 34),
z. B. über Wellenlager, am Gehäuse (2)
und dabei vorzugsweise an den Gehäusedeckeln (25, 27) drehbar
gelagert und ggf. auch axial geführt. Der Rotor (3)
erstreckt sich quer zu den Durchlauföffnungen (22, 23)
und der Durchlaufrichtung des Schüttgutes. Er rotiert in
der Schleusenkammer (21), wobei die Zellenradflügel
(7) dicht an die Innenwandung der Schleusenkammer (21)
anschließen.
-
Die
Zellenradschleuse (1) kann einen Antrieb (4) aufweisen,
um den Rotor (3) gesteuert in Rotation zu versetzen. Der
Antrieb kann manuell mittels einer Kurbel oder dergl. erfolgen.
In der bevorzugten Ausführungsform ist ein mechanischer
Antrieb (4) vorhanden, der einen geeigneten Motor (18),
z. B. einen steuerbaren und positionierbaren Elektromotor, und ggf.
ein nachgeschaltetes Getriebe (19) aufweist. Die Abtriebswelle
(20) ist mit den Kupplungszapfen (14) des Rotors
(3) über eine Wellenkupplung (15) verbindbar.
Die Abtriebswelle (20) kann abtriebseitig gelagert und
z. B. als Hohlwelle ausgebildet sein, in die ein Kupplungsteil (16)
der Wellenkupplung (15) eingesteckt werden kann. Die Anordnung
ist z. B. in 9 dargestellt. Alternativ kann
die Abtriebswelle (20) massiv ausgebildet sein.
-
Die
Wellenkupplung (15) ist lösbar und erlaubt beim
Entfernen des dem Antrieb (4) gegenüberliegenden
Gehäusedeckels (27) ein Lösen und Abziehen
des Rotors (3).
-
Die
Wellenkupplung (15) kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet
sein. Sie ist beispielsweise als Klauenkupplung mit schrägen
Keilzähnen (54) ausgebildet. 12 bis 15 verdeutlichen
die Ausbildung einer solchen Wellen- oder Klauenkupplung (15)
und zeigen in verschiedenen Ansichten das eine antriebseitige Kupplungsteil
(16). 12 zeigt eine perspektivische
Darstellung des Kupplungsteils (16). In 13 und 14 sind
eine geklappte Seitenansicht und eine Draufsicht dargestellt. 15 zeigt
eine teilweise geschnittene Seitenansicht.
-
Die
Keilzähne (54) sind in einem z. B. konzentrischen
Zahnkranz (53) um die zentrale Drehachse (61)
der Abtriebswelle (20) oder des Rotors (3) angeordnet.
Die Keilzähne (54) der beiden Kupplungsteile (16, 17)
sind komplementär ausgebildet und lassen sich in Richtung
der Drehachse (61) zusammenstecken und wieder lösen.
Die Keilzähne (54) haben in Seitenansicht radial
von außen gesehen eine im wesentlichen dreieckige Form
und sind rund um die Drehachse (61) gebogen. Am antriebseitigen
Kupplungsteil (16) haben die Keilzähne (54)
an ihrer in Drehrichtung oder Antriebsrichtung (59) vorn liegenden
Seite steile und gerade Zahnflanken (55), die sich z. B.
im wesentlichen parallel zur Drehachse (61) erstrecken
und die im Zusammenwirken mit den entsprechend gestalteten Keilzähnen
(54) des anderen Kupplungsteils (17) die Antriebskräfte
und das Drehmoment übertragen. Die anderen Zahnflanken (56)
sind weniger steil und gerade ausgebildet. Sie dienen z. B. der
gegenseitigen Zahnführung beim Zusammenstecken der Kupplungsteile
(16, 17). An der Übergangsstelle zwischen
den Zahnflanken (55, 56) ist ein Grat oder eine
Schneide (60) ausgebildet, der im wesentlichen radial zur
zentralen Dreh- oder Rotorachse ausgerichtet ist und der gemäß 15 schräg
nach außen ansteigt, wodurch eine Art Führungstrichter
gebildet wird.
-
Der
Zahnkranz (53) kann zwei gegenüberliegende abgeflachte
Schlüsselflächen (57) aufweisen. Der
Zahnkranz (53) mit den in Achsrichtung vorstehenden Keilzähnen
(54) geht nach hinten in einen verjüngten Zapfen
(58) über, mit dem das Kupplungsteil (16, 17)
an der Abtriebswelle (20) bzw. am Kupplungszapfen (14)
befestigt werden kann, z. B. mittels eines Gewindes. Die Ausbildung
der Wellenkupplung (15) mit den Keilzähnen (54)
hat in Verbindung mit Zellenradschleusen (1) eine eigenständige
erfinderische Bedeutung und kann auch mit Erfolg bei konventionellen
Zellenradschleusen (1) nach dem Stand der Technik zur Verbindung
des Rotors mit der Abtriebswelle eines Antriebs verwendet werden.
-
Die
Zellenradflügel (7) sind an die Form der Schleusenkammer
(21) angepasst. Sie können z. B. die gezeigte
rechteckige Form haben und miteinander einen zylindrischen Drehkörper
bilden, der in der ebenfalls zylindrischen Schleusenkammer (21)
rotiert. Alternativ können sie eine Keilform aufweisen, die
z. B. zu der dem Abtrieb (4) gegenüberliegenden Gehäuseseite
hin ansteigt. Hierdurch wird ein kegelförmiger Rotor (3)
gebildet, der mit einer ebenfalls kegelförmigen Schleusenkammer
(21) zusammenwirkt.
-
Die
Zellenradschleuse (1) weist eine Auszugvorrichtung (5)
auf, die für mehrere Gehäusedeckel (25, 27)
vorgesehen ist. Die Auszugvorrichtung (5) besitzt eine
Führungseinrichtung (6) die beliebig ausgebildet
sein kann und die z. B. als gemeinsame Führungseinrichtung
(6) für mehrere Gehäusedeckel (25, 27)
ausgebildet ist. In den Ausführungsbeispielen ist eine
lineare Führungseinrichtung (6) dargestellt, die
aus ein oder mehreren Führungsstangen (44) besteht.
Beispielsweise sind zwei oder mehr parallele Führungsstangen
(44) vorhanden, die seitlich am Gehäuse (2)
angeordnet sind und sich parallel zur zentralen Rotorachse erstrecken.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel können die Rotorachse
und die Stangenachsen im wesentlichen auf gleicher Höhe liegen,
wie dies z. B. 6 verdeutlicht.
-
Die
Führungsstangen (44) können eine gerade
und zylindrische Form aufweisen. Sie können eine beliebige
Querschnittsgestaltung, z. B. kreisrund, oval, prismatisch oder
dergl. besitzen. Die Führungsstangen (44) erstrecken
sich beidseits über das Gehäuse (2) hinaus
und sind am Gehäuse (2) mittels Lagerungen (46)
verschieblich gelagert. 1 bis 6 zeigen
die Führungsstangen (44) in der nach rechts ausgezogenen
Endstellung, die eine Entnahme des Rotors (3) erlaubt.
In 7 und 11 ist die linke Anschlagstellung
bei geschlossenem Gehäuse (2) dargestellt, in
der sich die Führungsstangen (44) über
den Antrieb (4) hinaus erstrecken. 8 verdeutlicht
eine Zwischenstellung, die einen beidseitigen Abzug der Gehäusedeckel
(25, 27) und einen beidseitigen Zugang der Gehäusestutzen
(24, 26) und der Schleusenkammer (21)
erlaubt.
-
Die
Gehäusedeckel (25, 27) weisen ebenfalls
Lagerungen (47, 48) zur Verbindung mit den Führungsstangen
(44) auf. Beide Lagerungen (47, 48) können
Gleitlagerungen sein, die ein Durchschieben der Führungsstangen
(44) ermöglichen. Alternativ kann eine der Lagerungen,
z. B. die Lagerung (48) des dem Antrieb (4) gegenüberliegenden
Gehäusedeckels (27) fest mit dem benachbarten
Endbereich der Führungsstange (44) verbunden sein.
Die Lagerungen (46, 47, 48) können
Gleitlagerbuchsen aufweisen, die an seitlich ausgestellten Lagerarmen
(49, 50, 51) des Gehäuses (2)
und der Lagerdeckel (25, 27) angeordnet sind.
Die Gleitlagerbuchsen können aus Hochleistungspolymeren
bestehen und durch die Einlagerung von Festschmierstoffen einen
Selbstschmiereffekt haben.
-
Zumindest
eine der Lagerungen (47, 48) der Gehäusedeckel
(25, 27), insbesondere die Lagerung (48)
des dem Antrieb (4) gegenüberliegenden Gehäusedeckels
(27) kann einstellbar sein. Hierdurch kann eine Schrägstellung
des Gehäusedeckels (27) und seines Wellenlagers
(34) erreicht werden, mit der eine Biegeverformung der
Führungsstangen (44) in Auszugstellung unter der
Last des Rotors (3) und des Gehäusedeckels (27)
kompensiert werden kann. In Schließstellung kann durch
das Lagerspiel dieser Ausgleich oder Vorhalt wieder ausgeglichen
werden.
-
Am
Gehäuse (2) sind an beiden Seiten jeweils zwei
seitliche Lagerarme (49) angeordnet, die mit Abstand voneinander
angeordnet sind und die in Auszugstellung der Auszugvorrichtung
(5) das Gewicht der Lagerdeckel (25, 27),
des Rotors (3) und des Antriebs (4) tragen und
am Gehäuse (2) abstützen. Die Lagerbuchsen
der Lagerung (46) haben ein relativ geringes Spiel.
-
Im
Ausführungsbeispiel der 1 bis 10 bestehen
die Gehäusedeckel (25, 27) jeweils aus
einer vorderen Deckelplatte mit einem Innenbund zur zentrierten
und dichten Verbindung mit den Gehäuseflanschen (24, 26).
An die Deckelplatten schließen sich jeweils nach hinten
Lagergehäuse (30) für die Wellenlager
(33, 34) an. Endseitig sind ringartige Flansche
(31, 32) vorgesehen. Am Flansch (31)
des Gehäusedeckels (25) ist der Antrieb (4)
befestigt. 9 zeigt diese Anordnung. Der
andere Flansch (32) des Gehäusedeckels (27)
trägt einen lösbaren Verschlussdeckel (52),
der aus 9 und 10 ersichtlich
ist. Nach Lösen des Verschlussdeckels (52) ist
das Wellenlager (34) von außen zugänglich.
Die Gehäusedeckel (25, 27) können
mit ihren Deckelplatten mittels geeigneter Deckelverschlüsse
(28) am Gehäuse (2) lösbar fixiert
werden. Die in 9 dargestellten Deckelverschlüsse
(28) können z. B. Knebelschrauben sein, von denen
jeweils vier Stück gleichmäßige rund
um die Gehäuseöffnung verteilt sind.
-
An
den Deckelplatten und den Flanschen (31, 32) der
Gehäusedeckel (25, 27) sind beidseits jeweils
zwei seitlich nach außen ragende Lagerarme (50, 51)
mit Lagerbuchsen zur Bildung der Lagerungen (47, 48)
angeordnet. Die Lagerarme (50, 51) können
lösbar befestigt sein. Zur vorerwähnten Einstellung
einer Lagerung (48) kann z. B. an den deckelseitigen Lagerarmen
(50) eine Stellschraube zur Höhenverstellung der
Lagerbuchse angeordnet sein.
-
In 1 bis 10 sind
die Deckelplatten und die Flansche (31, 32) ringförmig
oder scheibenförmig ausgebildet und sind im Innenbereich
durch das Lagergehäuse (30) verbunden. In der
Variante von 11 sind die Gehäusedeckel
(25, 27) kastenförmig ausgebildet, wobei
die Deckelplatten und die zugehörigen Flansche (31, 32)
außenseitig durch eine umlaufende Wandung zusätzlich
verbunden sind.
-
Wie 4 und 5 für
das eine Ausführungsbeispiel und 11 für
das andere Ausführungsbeispiel verdeutlichen, weisen die
Führungsstangen (44) eine Stangenlänge
(11) auf, die im wesentlichen der Summe des Deckelabstands
a in Schließstellung am Gehäuse (2) und
der Rotorlänge b entsprechen kann. In der in 1 bis 5 dargestellten
rechten Auszugstellung schlagen die Führungstangen (44)
mit ihren endseitigen Anschlägen an den Lagerarmen (51)
an und ragen nach rechts soweit vor, dass der Rotor (3)
aus dem Gehäuse (2) entnommen und auch vom Wellenlager
(34) am ausgezogenen Gehäusedeckel (27)
abgesteckt werden kann. In dieser Lage kann der Rotor (3)
völlig losgelöst und entfernt werden. In 4 und 5 ist
hierbei der auszugseitige Gehäusedeckel (27) zur
Verdeutlichung des Abstands a zwischen den Endpunkten der Gehäusedeckel
(25, 27) in Schließstellung am Gehäuse
(2) gestrichelt dargestellt.
-
Nach
Entnahme des Rotors (3) können die Führungsstangen
(44) und der ausgezogene Gehäusedeckel (27)
wieder ein Stück zurück bewegt werden und in dieser
Stellung eine Abnahme des anderen Gehäusedeckels (25)
und des angeflanschten Antriebs (4) ermöglichen. 8 zeigt
eine Stellung der Auszugvorrichtung (5), in der beide Gehäusedeckel
(25, 27) vom Gehäuse (2) losgelöst
und abgezogen sind. In 7 und 11 ist
die Schließstellung der Auszugvorrichtung (5)
und das Gehäuse (2) dargestellt, aus der heraus
auch der antriebseitige Gehäusedeckel (25) für
sich allein gelöst und vom Gehäuse (2)
abgezogen werden kann.
-
Wie 1 bis 6 verdeutlichen,
kann die Auszugvorrichtung (5) eine Stützvorrichtung
aufweisen, die den Rotor (3) in der Auszugstellung abstützen
kann. Die Stützvorrichtung kann z. B. aus ein oder mehreren
Stützbügeln (45) bestehen, die lösbar mit
den Führungsstangen (44) verbunden und dort z. B. über
Lagerarme bei Bedarf eingehängt werden können.
Beispielsweise sind zwei schmale Stützbügel (45)
vorgesehen, die in Auszugstellung unter die Kupplungszapfen (14)
durchgeführt, an den Lagerarmen (44) eingehängt
und dann in die Tragstellung und den fliegend am Gehäusedeckel
(27) gehaltenen Rotor (3) mittels seitlich abstehender
Griffe geschoben werden können. Die Stützbügel
(45) haben eine gerundete Form und sind an die Außenkontur
des Rotors (3) sowie an dessen Achslage angepasst, wobei
die Formanpassung ausreichend Spiel für die vorgenannten
Verschiebebewegung hat.
-
Das
Wellenlager (34) des dem Antrieb (4) gegenüberliegenden
Gehäusedeckels (27) ist als spannbares und zentrierbares
Stecklager (36) für die Rotorwelle (8)
ausgebildet. Diese Lagerausbildung hat eigenständige erfinderische
Bedeutung und kann auch bei Wellenlagern nach dem Stand der Technik eingesetzt
werden. Die Lagerausbildung ist in 9 und 10 im
Detail dargestellt. Das Stecklager (36) weist eine Lagerhülse
(37) auf, die im Lagergehäuse (30) mittels
eines Hülsenlagers (43) um die Rotorachse drehbar
gelagert ist. Das Hülsenlager (43) kann z. B.
von zwei gegeneinander verspannten Rillenkugellagern gebildet werden.
Zwischen dem vorderen Hülsenende und dem Lagergehäuse
(30) ist eine Dichtung (35) angeordnet, die das
Hülsenlager (43) schützt. In die Lagerhülse
(37) kann der Lagerzapfen (9) der Rotorwelle (8)
eingesteckt werden. Der Innendurchmesser der Lagerhülse
(37) kann zur Bildung eines radialen Spiels größer
als der Außendurchmesser des Lagerzapfens (9)
sein.
-
Der
Lagerzapfen (9) kann in der Lagerhülse (37)
mittels einer Spann- und Zentriereinrichtung (40) fixiert
werden und dreht dann mit der Lagerhülse (37) gemeinsam
mittels des Hülsenlagers (43). Die Lagerhülse
(37) weist am vorderen Ende ein konisch nach außen
sich erweiternde Keilfläche (38) oder Konusfläche
auf, die mit dem vorerwähnten Spannkonus (12)
am Lagerzapfen (9) korrespondiert. Hierdurch wird eine
Keilzentrierung gebildet. Am rückwärtigen Ende
weist die Lagerhülse (37) eine vergrößerte
Ausdrehung und anschließend eine weitere konisch nach außen
sich erweiternde Keil- oder Konusfläche (39) auf,
die mit einer komplementär ausgebildeten konischen Spannscheibe
(41) zusammenwirkt. Der Lagerzapfen (9) besitzt
am Ende der Verjüngung (10) einen eingezogenen
Führungsbund (53), der mit einer ringförmigen
Aufnahmeöffnung an der aufgesteckten Spannscheibe (41)
zentrierend und führend zusammenwirkt. Der endseitige Spann-
oder Schraubbolzen (11) erstreckt sich durch eine Durchgangsöffnung
der Spannscheibe (41) nach außen und nimmt ein
Spannelement (42), z. B. eine Spannmutter, auf, mit der
die konische Spannscheibe (41) axial gegen die Keilfläche
(39) verspannt werden kann. Durch diese beidseitige konische
Einspannung wird der Lagerzapfen (9) in der Lagerhülse
(37) axial verschiebefest gehalten und radial zentriert.
Die Rotorachse und die Lagerachse des Hülsenlagers (43) fallen
dadurch zusammen. Der Rotor (3) wird durch das Wellenlager
(34) drehbar gelagert und axial geführt. Das Wellenlager
(34) bildet eine Doppellagerung, mit der der Rotor (3)
einseitig und fliegend in Schließstellung und in der Auszugstellung
gelagert und gehalten wird.
-
In
der Auszugstellung kann nach Unterlegen der Stützbügel
(45) und Entfernen des Verschlussdeckels (52)
die Spann- und Zentriereinrichtung (40) gelöst
und die konische Spannscheibe (41) abgezogen werden. Hierdurch
wird das Stecklager (36) geöffnet und der Rotor
(3) kann mit einem Lagerzapfen (9) aus dem Stecklager
(36) heraus gezogen werden. Alternativ kann der Gehäusedeckel
(27) vom Rotor (3) abgezogen werden.
-
Wie 10 verdeutlicht,
hat der Lagerzapfen (9) im Bereich zwischen den Flügeln
(7) und dem Spannkonus (12) einen Lagersitz (13)
zur Aufnahme einer Dichtung (35) gegenüber dem
Wellendurchlass (29) in der Deckelplatte und dem anschließenden
Lagergehäuse (30). Nach Abzug des Rotors (3)
sind diese Dichtungen (35) im Wellendurchlass (29)
und an der Lagerhülse (37) zugänglich
und können inspiziert, gereinigt und gewartet werden. Außerdem
können das Hülsenlager (43) und die Lagerhülse
(37) demontiert und aus dem Lagergehäuse (30)
ausgebaut werden.
-
Das
Wellenlager (33) auf der Antriebsseite ist als steckbares
Gleitlager für die Rotorwelle (8) und deren Kupplungszapfen
(14) ausgebildet. 9 zeigt diese
Ausgestaltung. Das Gleitlager kann aus einem im Lagergehäuse
axial eingesteckten und gesicherten Tragring mit einer eingezogenen
Gleitlagerbuchse mit einem stirnseitigen Bund zum Rotor (3)
hin bestehen. Die Gleitlagerbuchse kann aus einem Hochleistungspolymer
bestehen und durch die Einlagerung von Festschmierstoffen einen
Selbstschmiereffekt haben. Das Gleitlager kann zur Vermeidung von statischen Überbestimmungen
ein gewisses radiales Spiel haben. In der Durchgangsöffnung
(29) ist auch hier eine Dichtung (35) zum Schutz
des Gleitlagers angeordnet.
-
11 zeigt
eine Variante des Wellenlagers (34), welches z. B. als
steckbares Gleitlager mit zwei distanzierten Lagersitzen ausgebildet
ist, welches ebenfalls den Rotor (3) einseitig fliegend
lagert und hält. Der Lagerzapfen (9) erstreckt
sich in diesem Fall durch das Lagergehäuse (30)
hindurch und ist endseitig mit einer Verschluss- und Lagerscheibe
lösbar verbunden. Die im Wellendurchlass (29)
angeordnete Dichtung (35) dient bei dieser Ausführung
auch zur Abdichtung des Wellenlagers (34).
-
Abwandlungen
der gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind
in verschiedener Weise möglich. Insbesondere können
die gezeigten und beschriebenen Ausführungsvarianten mit
ihren Gestaltungsmerkmalen beliebig miteinander kombiniert und vertauscht
werden.
-
- 1
- Zellenradschleuse
- 2
- Gehäuse
- 3
- Rotor,
Zellenrad
- 4
- Antrieb
- 5
- Auszugvorrichtung
- 6
- Führungseinrichtung
- 7
- Flügel
- 8
- Rotorwelle
- 9
- Lagerzapfen
- 10
- Verjüngung
- 11
- Spannbolzen,
Schraubbolzen
- 12
- Spannkonus
- 13
- Lagersitz
- 14
- Kupplungszapfen
- 15
- Wellenkupplung,
Klauenkupplung
- 16
- Kupplungsteil
an Antrieb
- 17
- Kupplungsteil
an Zellenrad
- 18
- Motor
- 19
- Getriebe
- 20
- Abtriebswelle
- 21
- Schleusenkammer
- 22
- Durchlauföffnung,
Zulauf
- 23
- Durchlauföffnung,
Ablauf
- 24
- Gehäusestutzen
Antriebsseite
- 25
- Gehäusedeckel
Antriebsseite
- 26
- Gehäusestutzen
- 27
- Gehäusedeckel
- 28
- Deckelverschluss
- 29
- Wellendurchlass
- 30
- Lagergehäuse
- 31
- Flansch
Antriebsseite
- 32
- Flansch
- 33
- Lager,
Wellenlager Antriebsseite
- 34
- Lager,
Wellenlager
- 35
- Dichtung
- 36
- Stecklager
- 37
- Lagerhülse
- 38
- Keilfläche
- 39
- Keilfläche
- 40
- Spann-
und Zentriereinrichtung
- 41
- Spannscheibe,
Konusscheibe
- 42
- Spannelement,
Mutter
- 43
- Lager,
Hülsenlager
- 44
- Führungsstange
- 45
- Stützbügel,
Montagebügel
- 46
- Lagerung
an Gehäuse
- 47
- Lagerung
an Gehäusedeckel Antriebsseite
- 48
- Lagerung
an Gehäusedeckel
- 49
- Lagerarm
an Gehäuse
- 50
- Lagerarm
an Gehäusedeckel
- 51
- Lagerarm
an Flansch
- 52
- Führungsbund
- 53
- Zahnkranz
- 54
- Keilzahn
- 55
- Zahnflanke
steil
- 56
- Zahnflanke
schräg
- 57
- Schlüsselfläche
- 58
- Zapfen
- 59
- Antriebsrichtung,
Drehrichtung
- 60
- Grat,
Schneide
- 61
- Drehachse
- l
- Stangenlänge
- a
- Deckelabstand
- b
- Rotorlänge
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 4135395
A1 [0002]
- - DE 3818145 C1 [0003]
- - DE 19854785 C1 [0004]
- - DE 10242563 A1 [0005]