DE102010001556B3

DE102010001556B3 - Zellenradschleuse und Zellenrad

Info

Publication number: DE102010001556B3
Application number: DE201010001556
Authority: DE
Inventors: Bruno 88289 Zinser; Lorenz 88250 Reich; Enver Boris 88250 Huber; Andreas 88444 Hengge
Original assignee: Coperion GmbH
Current assignee: Coperion GmbH
Priority date: 2010-02-03
Filing date: 2010-02-03
Publication date: 2011-07-28
Anticipated expiration: 2030-02-04

Abstract

Zellenradschleuse (1) – mit einem Zellenradgehäuse (2) mit einem Einlass (3) und einem Auslass (4), – mit einem im Zellenradgehäuse (2) umlaufenden, beheizten Zellenrad (6), dadurch gekennzeichnet, dass das Zellenrad (6) einen längs einer Drehachse (7) unterbrochenen Wellenkörper (13, 14) und einen hohlzylindrischen Zellenrad-Grundkörper (8) mit einem sich längs der Drehachse (7) erstreckenden Innenraum (9) aufweist, – wobei eine Heizeinrichtung (22) für das Zellenrad (6) aufweist: – eine Fluid-Zuleitung (23) zur Zuführung eines Wärmeträgerfluids von außen in den Innenraum (9) des Zellenrad-Grundkörpers (8), – eine Fluid-Ableitung (24) zum Abführen des Wärmeträgerfluids vom Innenraum (9) des Zellenrad-Grundkörpers (8) nach außen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zellenradschleuse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Zellenrad für eine derartige Zellenradschleuse.
Eine derartige Zellenradschleuse ist bekannt aus der DE 33 20 930 A1 . Weitere Zellenradschleusen sind bekannt aus der DD 279 374 A , der DE 42 18 094 A1 , der DE 601 04 935 T2 und der DE 10 2005 051 630 A1 .
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Heizung für ein Zellenrad bereitzustellen, deren Wirkung verbessert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Zellenradschleuse und ein Zellenrad mit den in den Ansprüchen 1 und 10 angegebenen Merkmalen.
Als effizientes Wärmeträgerfluid hat sich ein gasförmiges Wärmeträgerfluid herausgestellt, welches Wärme an den Zellenrad-Grundkörper abgibt, hierbei abkühlt und kondensiert. Aufgrund des hohlzylindrischen Zellenrad-Grundkörpers, der keine längs der Drehachse verlaufende durchgehende Welle hat, ist eine große und insbesondere kondensatfreie Übergangsfläche im Innenraum zum Wärmeübergang vom Wärmeträgerfluid hin zum Zellenrad-Grundkörper gegeben. Diese Übergangsfläche kann zylindrisch und insbesondere glatt verlaufend gestaltet sein. Die Fluid-Ableitung sorgt für ein Abführen abgekühlten Wärmeträgerfluids. Die Fluid-Zuleitung und/oder die Fluid-Ableitung können längs der Drehachse des Zellenrades geführt und zur selben Seite hin mit einer Außenumgebung um die Zellenradschleuse kommunizieren. Es resultiert eine Beheizung des Zellenrades mit hohem Wirkungsgrad, da das Wärmeträgerfluid direkt mit dem Zellenrad-Grundkörper in Kontakt treten kann und eine Verschlechterung des Wärmeübergangs durch bereits kondensiertes Wärmeträgerfluid weitgehend vermieden ist. Die Übergangsfläche im Innenraum zum Wärmeübergang vom Wärmeträgerfluid hin zum Zellenrad-Grundkörper kann zumindest weitgehend ohne Toträume gestaltet sein, so dass ein unerwünschter Verbleib von kondensiertem Wärmeträgerfluid im Innenraum zumindest weitgehend vermieden ist. Die Fluid-Ableitung kann eine Eintrittsöffnung für abzuleitendes Wärmeträgerfluid aufweisen, die unterhalb der Drehachse des Zellenrades angeordnet ist. Dies stellt bei feststehender, also nicht mitdrehender Fluid-Ableitung, sicher, dass sich unter Schwerkrafteinfluss nach unten absetzendes Wärmeträgerfluid effizient aus dem Innenraum des Zellenrad-Grundkörpers abgeleitet werden kann. Zusätzlich zum Zellenrad kann das Zellenradgehäuse beheizt sein. Diese Heizung kann über eine von der Zellenrad-Heizeinrichtung unabhängige Heizeinrichtung erfolgen. Hierzu kann das Zellenradgehäuse mantelseitige Kanäle zum wärmeabgebenden Durchtritt eines Wärmeträgerfluids aufweisen.
Bei einem Zellenrad nach Anspruch 2 ergibt sich aufgrund des relativ großen Innendurchmessers des Zellenrad-Grundkörpers eine große Wärmeübergangsfläche. Zwischen den Wellenstummeln hat das Zellenrad keine durchgehende Welle. Bei einer Variante eines Zellenrads nach Anspruch 2 kann der Innendurchmesser des Zellenrad-Grundkörpers genauso groß sein wie der Außendurchmesser der Wellenstummel. Ein Durchmesserverhältnis zwischen dem Innendurchmesser des Zellenrad-Grundkörpers und dem Außendurchmesser der Wellenstummel kann mindestens 1 betragen, kann größer sein als 1,5, kann größer sein als 2, kann größer sein als 2,5, kann größer sein als 3, kann größer sein als 3,5, kann größer sein als 4 oder kann auch größer sein als 4,5 oder kann auch 10 betragen oder sogar noch größer sein.
Ein Verlauf der Fluid-Ableitung nach Anspruch 3 ermöglicht eine effiziente Ableitung von sich im Bereich des Bodens des Innenraums sammelndem abgekühlten Wärmeträgerfluid. Die Fluid-Ableitung kann sich bis in die Nachbarschaft des Bodens erstrecken. Ein Abstand eines freien Endes der Fluid-Ableitung zum Boden ist in jedem Fall kleiner als die Hälfte eines Innendurchmessers des Innenraums des Zellenrad-Grundkörpers, kann geringer sein als 1/4 des Innendurchmessers des Innenraums des Zellenrad-Grundkörpers oder kann auch deutlich geringer sein.
Eine Leitungsgestaltung nach Anspruch 4 hat sich zur Wärmeträgerfluidführung für eine effiziente Heizung als besonders geeignet herausgestellt.
Rippen nach Anspruch 5 vergrößern die Oberfläche der Innenwand, so dass der Wärmeübergang vom Wärmeträgerfluid hin zum Zellenrad-Grundkörper nochmals verbessert ist.
Führungsmittel nach Anspruch 6 verbessern die Abführung abgekühlten Wärmeträgerfluids. Die Rippen können als Schneckenrippen oder als Paddel-Rippen ausgeführt sein.
Eine Gestaltung des Innenraums nach Anspruch 7 stellt ebenfalls ein Führungsmittel zur Abführung abgekühlten Wärmeträgerfluids dar. Der Innenraum kann insbesondere als Doppelkonus gestaltet sein. Alternativ kann, wenn die Abführung des Wärmeträgerfluids von einer Seite des Innenraums her erfolgt, der Innenraum auch als ein einziger durchgehender Konus ausgebildet sein.
Dosierzellen nach Anspruch 8 sind optimal thermisch an den Zellenrad-Grundkörper angekoppelt.
Taschen nach Anspruch 9 erleichtern eine Abgabe von dosiertem Schüttgut in den Auslass der Zellenradschleuse. Die Taschen können insbesondere einen Teilkreis-Querschnitt, beispielsweise einen Halbkreis-Querschnitt, haben.
Eine Verstärkungsplatte nach Anspruch 10 verbessert die Stabilität und die Maßhaltigkeit des Zellenrads. Die Verstärkungsplatte kann senkrecht zur Zellenrad-Drehachse und insbesondere parallel zu Seitenscheiben des Zellenrads angeordnet sein. Die Verstärkungsplatte kann auf einer senkrecht zur Drehachse verlaufenden Spiegel-Symmetrieebene des Zellenradgehäuses verlaufen. Die Verstärkungsplatte kann als Sternrad ausgeführt sein. Die Verstärkungsplatte kann eine Mehrzahl von Durchtrittsöffnungen für das Wärmeträgerfluid aufweisen. Auch mehrere derartiger Verstärkungsplatten können in den Innenraum eingesetzt sein. Alternativ zu einer Verstärkungsplatte kann auch eine von der Plattenform abweichende Verstärkungsstruktur in den Innenraum des Zellenrad-Grundkörpers eingesetzt sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 einen axialen Längsschnitt durch eine Zellenradschleuse mit einem von innen beheizten Zellenrad;
2 in einer zu 1 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung einer Zellenradschleuse mit von innen beheiztem Zellenrad;
3 einen Schnitt gemäß Linie III-III in 1;
4 einen axialen Längsschnitt durch eine weitere Ausführung eines von innen beheizten Zellenrades zum Einsatz in einer Zellenradschleuse mit einem Zellenradgehäuse nach 1;
5 eine zu 3 ähnliche Darstellung einer weiteren Ausführung einer Zellenradschleuse mit dem Zellenrad nach 4;
6 in einer zu 4 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines von innen beheizten Zellenrades;
7 eine zu 3 ähnliche Darstellung einer weiteren Ausführung einer Zellenradschleuse mit dem Zellenrad nach 6; und
8 in einer zu 4 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines von innen beheizten Zellenrades.
Eine Zellenradschleuse 1 hat ein Zellenradgehäuse 2 mit einem Einlass 3 für mit der Zellenradschleuse 1 zu dosierendes Schüttgut. Dem Einlass 3 gegenüberliegend hat das Zellenradgehäuse 2 einen Auslass 4 für das mit der Zellenradschleuse 1 dosierte Schüttgut. Bei verbauter Zellenradschleuse 1 liegt der Einlass 3 oberhalb des Auslasses 4, so dass die Schüttgutförderung vom Einlass 3 hin zum Auslass 4 unter Schwerkrafteinfluss erfolgt. In einen zylindrischen Aufnahmeraum 5 des Zellenradgehäuses 2 ist ein Zellenrad 6 eingesetzt. Das Zellenrad 6 ist um eine in der 1 horizontale Drehachse 7 angetrieben drehbar im Zellenradgehäuse 2 gelagert.
Die Zellenradschleuse 1 ist aus Metall. Als Basis kommt eine Schweiß- oder Gussausführung in Stahl oder Edelstahl zum Einsatz. Im Zellenradgehäuse 2 und auf dem Zellenrad 6 können zusätzlich Verschleißschutzbeschichtungen ausgeführt sein.
Das Zellenrad 6 hat einen hohlzylindrischen Zellenrad-Grundkörper 8 mit einem sich längs einer Strecke S längs der Drehachse 7 erstreckenden Innenraum 9. Über die Strecke S zwischen inneren Stirnwänden 10 von Seitenscheiben 11, 12 des Zellenrad-Grundkörpers 8 weist das Zellenrad 6 also keine zwischen an die Seitenscheiben 11, 12 angeformten Wellenstummeln 13, 14 durchgehende Welle auf, sondern hat einen längs der Drehachse 7 unterbrochenen Wellenkörper.
Die Wellenstummel 13, 14 sind über in Lageraufnahmen 15, 16 aufgenommene Lager an Seitendeckelabschnitten 17, 18 des Zellenradgehäuses 2 gelagert. Die Seitendeckelabschnitte 17, 18 stellen Stummelaufnahmen des Zellenradgehäuses 2 dar. Zwischen den Lageraufnahmen 15, 16 und den ihnen zugeordneten Seitenscheiben 11, 12 sind in Dichtungsaufnahmen 19, 20 Dichtungen zur Abdichtung der Wellenstummel 13, 14 gegen die Seitendeckelabschnitte 17, 18 untergebracht.
In einer äußeren Mantelwand des Zellenrad-Grundkörpers 8 sind Taschen 21 zur Ausbildung von Dosierzellen der Zellenradschleuse 1 ausgeformt. Wie sich aus den Darstellungen der weiteren Ausführungsbeispiele noch ergibt, sind die Taschen 21 sich radial nach außen kontinuierlich erweiternd ausgeführt. Die Taschen 21 sind im Querschnitt etwa halbkreisförmig (vgl. beispielsweise 3), können aber auch trapezförmig im Querschnitt sein. Die Tiefe und die Anzahl der Taschen werden durch das benötigte Dosiervolumen und den benötigten Durchsatz des Zellenrades bestimmt. Insgesamt liegen 20 derartiger Taschen 21 vor.
Die Wandstärke der Mantelwand beträgt etwa 1/10 des Außendurchmessers des Zellenrad-Grundkörpers. Die Wandstärke der Seitenscheiben 11, 12 beträgt etwa 1/8 des Abstandes zwischen den Seitenscheiben 11, 12.
Ein Innendurchmesser I des zylindrischen Innenraums 9 des Zellenrad-Grundkörpers 8 ist größer als ein Außendurchmesser W der Wellenstummel 13, 14 im Bereich der Lagerung von diesen. Bei den dargestellten Ausführungen der Zellenradschleuse 1 ist das Verhältnis I/W größer als 4. Das Verhältnis I/W ist mindestens 1 und ist insbesondere größer als 1,5, größer als 2, größer als 2,5, größer als 3 und größer als 3,5. Auch ein Verhältnis I/W, das größer ist als 4 oder als 5 ist möglich, sogar ein Verhältnis, das größer oder gleich 10 beträgt.
Die Zellenradschleuse 1 hat eine Heizeinrichtung 22 zur Beheizung des Zellenrades 6. Die Heizeinrichtung 22 hat eine Fluid-Zuleitung 23 zur Zuführung eines Wärmeträgerfluids von außen in den Innenraum 9 des Zellenrad-Grundkörpers 8. Die Fluid-Zuleitung 23 ist als längs der Drehachse 7 ausgeführte Bohrung im Wellenstummel 14 ausgeführt. Weiterhin hat die Heizeinrichtung 22 eine Fluid-Ableitung 24 zum Abführen des Wärmeträgerfluids vom Innenraum 9 des Zellenrad-Grundkörpers 8 nach außen. Die Fluid-Zuleitung 23 ist im Bereich der Durchführung durch den Wellenstummel 14 als abschnittsweise, hohlzylindrische, die Fluid-Ableitung 24 umgebende Leitung ausgebildet. Die Fluid-Zuleitung 23 steht mit einem Fluid-Zulauf 25 und die Fluid-Ableitung 24 steht mit einem Fluid-Ablauf 26 in Fluidverbindung. Der Fluid-Zulauf 25 steht mit einer nicht dargestellten Wärmefluidquelle in Verbindung. Der Fluid-Ablauf 26 steht mit der Wärmefluidquelle zur Erzeugung eines geschlossenen Wärmefluidkreislaufs in Verbindung. Der Fluid-Zulauf 25 und der Fluid-Ablauf 26 sind Teil einer Fluidführungs-Armatur 27, die über einen Dreh-Durchführungsadapter 28 fluiddicht stirnseitig am in der 2 rechten Wellenstummel 14 angebracht ist. Bei einer Drehung des Zellenrads 6 drehen sich die Fluid-Ableitung 24 und die Fluidführungs-Armatur 27 nicht mit, sondern bleiben ortsfest zum Zellenradgehäuse 2.
Als Drehdurchführung zwischen der ortsfesten Fluidführungs-Armatur 27 und dem Wellenstummel 14 kann eine Drehdurchführung nach Art derjenigen zum Einsatz kommen, die bekannt ist aus der DE 37 05 436 A1 .
Die Fluid-Ableitung 24 verläuft zwischen dem Durchführungsadapter 28 und einem Knickbereich 29 koaxial zur Drehachse 7. Im Knickbereich 29 knickt die Fluid-Ableitung 24 um einen stumpfen Winkel von etwa 140° ab. Zwischen dem Knickbereich 29 und einem freien Ende 30 der Fluid-Ableitung 24 liegt also ein Schrägabschnitt 31 der Fluid-Ableitung 24 vor. Die Fluid-Ableitung 24 erstreckt sich also bis zu einem Boden des Innenraums 9 des Zellenrad-Grundkörpers 8. Eine Einlassöffnung 32 der Fluid-Ableitung 24 am freien Ende 30 hat eine an den Verlauf einer inneren Mantelwand des Innenraums 9 angepasste Berandung, so dass die Einlassöffnung 32 der inneren Mantelwand unter kleinem Abstand folgt. Dieser Abstand kann im Bereich von einigen Zentimetern oder im Bereich von einigen Millimeter liegen. Der Abstand kann auch im Bereich von 1 mm oder sogar noch darunter liegen. In jedem Fall ist dieser Abstand kleiner als 1/2 und insbesondere kleiner als 1/4 des Innendurchmessers I des Zellenrad-Grundkörpers 8.
Das freie Ende 30 der Fluid-Ableitung 24 ist auf Höhe einer senkrecht zur Drehachse 7 verlaufenden Spiegel-Symmetrieebene 33 des Zellenradgehäuses 2 angeordnet.
Als Wärmeträgerfluid wird Wasser eingesetzt, welches als Dampf über die Fluid-Zuleitung 23 in den Innenraum 9 eintritt und als Kondensat über die Einlassöffnung 32 und den weiteren Verlauf der Fluid-Ableitung 24 aus dem Zellenrad 6 wieder austritt. Auch ein anderes Wärmeträgerfluid kann zum Einsatz kommen, insbesondere ein solches, das im dampfförmigen Zustand in den Innenraum 9 eintritt und nach der Wärmeabgabe an das Zellenrad 6 als Kondensat wieder austritt.
Die Zellenradschleuse 1 arbeitet folgendermaßen: Vor Inbetriebnahme der Zellenradschleuse 1 zur Schüttgutdosierung wird zunächst das Zellenradgehäuse 2 und später das Zellenrad 6 über die Heizeinrichtung 22 beheizt. Hierzu wird Dampf über den Fluid-Zulauf 25 und die Fluid-Zuleitung 23 in den Innenraum 9 des Zellenrad-Grundkörpers 8 eingeleitet. Das Zellenrad wird dann auf eine Temperatur von etwa 200°C beheizt. Sich im Innenraum 9 niederschlagendes Kondensat gelangt unter Schwerkrafteinfluss zum Boden des Innenraums 9 und wird dort aufgrund des im Innenraum 9 durch die Dampfzuführung vorherrschenden Überdrucks durch die Fluid-Ableitung 24 und den Fluid-Ablauf 26 aus dem Zellenrad 6 herausgedrückt. Dies gewährleistet, dass der heizende Dampf über eine große Oberfläche mit dem Material des Zellenrad-Grundkörpers 8 direkt in wärmeaustauschendem Kontakt treten kann. Zusätzlich zur Beheizung des Zellenrades 6 kann auch das Zellenradgehäuse 2 über eine von der Heizeinrichtung 22 unabhängige und in der Zeichnung nicht dargestellte Heizeinrichtung beheizt sein. Hierfür können Kanäle 2a im Zellenradgehäuse 2 genutzt werden, die beispielsweise in der 3 dargestellt sind.
Nach Erreichen einer Betriebstemperatur des Zellenrades 6 kann die Zellenradschleuse l zur Schüttgutdosierung in Betrieb genommen werden. Die Zellenradschleuse 1 eignet sich insbesondere zur dosierten Schüttgutförderung innerhalb einer Anordnung zur Trocknung wasserhaltiger Schüttgüter, beispielsweise wasserhaltiger fester Brennstoffe und insbesondere von Rohbraunkohle. Der Ein- und Austrag erfolgt in diesem Fall gegen eine hohe Druckdifferenz, die eine entsprechende Steifigkeit der Konstruktion der Zellenradschleuse 1 und insbesondere der Konstruktion des Zellenrades 6 voraussetzt.
2 und 3 zeigen eine weitere Ausführung einer Zellenradschleuse 1. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Der Schnitt nach 3 ist genau auf Höhe der Spiegel-Symmetrieebene 33 geführt.
Im Unterschied zur glatten Innenwand des Innenraums 9 der Ausführung nach 1 sind an die Innenwand des Innenraums 9 des Zellenrad-Grundkörpers 8 nach 2 Rippen in Form von gewendelt angeordneten Schneckenrippen 34 angeformt. Die Orientierung der von beiden Seitenscheiben 11, 12 her zum Bereich um die Spiegel-Symmetrieebene 33 verlaufenden Wendelung der Schneckenrippen 34 ist dabei so, dass beim Drehen des Zellenrades 6 Kondensat von axial äußeren Bereichen des Bodens des Innenraums 9 hin zum der Spiegel-Symmetrieebene 33 benachbarten, axialen Mittelbereich des Innenraums 9 gefördert wird. Ein Zwischenraum zwischen den beiden mit unterschiedlichem Drehsinn beiderseits des Mittelbereichs gewendelten Schneckenrippen 34 im Bereich der Spiegel-Symmetrieebene 33 ist so groß, dass die mit dem Zellenrad 6 rotierenden Schneckenrippen 34 nicht mit dem Schrägabschnitt 31 der Fluid-Ableitung 34 kollidieren. Beim Drehen des Zellenrads 6 wird im Innenraum 9 durch das Heizen erzeugtes Kondensat also aktiv der Einlassöffnung 32 der Fluid-Ableitung 24 zugeführt. Es resultiert eine im Vergleich zur Ausführung nach 1 nochmals effektivere Kondensatabführung aus dem Innenraum 9 des Zellenrads 6.
Anhand der 4 und 5 wird eine weitere Ausführung des von innen beheizten Zellenrades 6 der Zellenradschleuse 1 erläutert. Komponenten, die denen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Bei der Ausführung nach den 4 und 5 liegen anstelle der Schneckenrippen 34 ebenfalls an die Innenwand des Innenraums 9 angeformte Rippen in Form von Paddel-Rippen 35 vor. In Umfangsrichtung um die Drehachse 7 sind jeweils 10 solche Paddel-Rippen 35 vorhanden. Jede der Paddel-Rippen 35 erstreckt sich von einer der beiden Seitenscheiben 11, 12 bis nahe der Spiegel-Symmetrieebene 33. Ein Zwischenraum zwischen den Paddel-Rippen 35 im Bereich der Spiegel-Symmetrieebene 33 ist so groß, dass die mit dem Zellenrad 6 rotierenden Paddel-Rippen 35 nicht mit dem Schrägabschnitt 31 der Fluid-Ableitung 24 kollidieren.
Die Paddel-Rippen 35 sind so geformt, dass bei einer Drehung des Zellenrads 6 im Innenraum 9 beim Heizen entstehendes Kondensat in Richtung zur Spiegel-Symmetrieebene 33 und damit hin zum freien Ende 30 der Fluid-Ableitung 24 geführt wird. Auch dies begünstigt eine Abführung von Kondensat aus dem Innenraum 9 über die Fluid-Ableitung 24.
Die Schneckenrippen 34 und die Paddel-Rippen 35 stellen Führungsmittel zur Führung des Kondensats, also des flüssigen Wärmeträgerfluids, hin zum freien Ende 30 der Fluid-Ableitung 24 dar. Die Rippen 34, 35 stellen gleichzeitig eine Oberflächenvergrößerung der Innenwand des Innenraums 9 dar, was die Wärmeübertragung vom Wärmeträgerfluid auf den Zellenrad-Grundkörper 8 nochmals verbessert. Eine derartige Oberflächenvergrößerung kann auch durch in der Innenwand des Innenraums 9 ausgeführte Heizrippen erreicht werden, die nicht zwingend eine wärmeträgerfluidfördernde Funktion haben müssen.
Anhand der 6 und 7 wird nachfolgend eine weitere Ausführung des von innen beheizten Zellenrades 6 der Zellenradschleuse 1 erläutert. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Bei der Zellenradschleuse 1 nach den 6 und 7 ist in den Innenraum 9 eine Verstärkungsplatte 36 eingesetzt. Eine Plattenebene der Verstärkungsplatte 36 fällt mit der Spiegel-Symmetrieebene 33 zusammen. Die Verstärkungsplatte 36 ist als Sternrad ausgeführt. Im Randbereich der Verstärkungsplatte 36, also dort, wo diese an der Innenwand des Innenraums 9 anliegt, ist eine Mehrzahl von Durchtrittsöffnungen 37 für das Wärmeträgerfluid in der Verstärkungsplatte 36 ausgebildet. Bei der Ausführung nach den 6 und 7 liegen insgesamt 10 in etwa halbkreisförmige Durchtrittsöffnungen 37 vor. Über die Durchtrittsöffnungen 37 ist ein Durchtritt des Wärmeträgerfluids zwischen den beiden von der Verstärkungsplatte 36 getrennten Teilräumen des Innenraums 9 möglich.
Die Verstärkungsplatte 36 sorgt für eine mechanische Stabilität des Zellenrad-Grundkörpers 8.
Anhand der 8 wird nachfolgend eine weitere Ausführung des von innen beheizten Zellenrades 6 für die Zellenradschleuse 1 erläutert. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Im Unterschied zum Innenraum 9 der Ausführung nach 1, der einen konstanten Innendurchmesser I hat, weist der Innenraum 9 des Zellenrad-Grundkörpers 8 nach 8 einen variierenden Innendurchmesser auf. Zur Führung des Kondensats hin zum freien Ende 30 der Fluid-Ableitung 24 hat der Innenraum 9 der Ausführung nach 8 in der Umgebung der Spiegel-Symmetrieebene 33 einen Mittelabschnitt 38 größten Durchmessers I_G. Nach außen hin, also hin zu den beiden Seitenscheiben 11, 12 ist der Innenraum 9, ausgehend vom Mittelabschnitt 38, sich jeweils konisch verjüngend ausgeführt. Im Bereich der Seitenscheiben 11, 12 hat der Innenraum 9 dann jeweils seinen kleinsten Innendurchmesser I_K. Das Verhältnis I_G/I_K liegt im Bereich zwischen 1,01 und 1,15. Auch diese Doppelkonus-Gestaltung des Innenraums 9 stellt ein Führungsmittel zur Führung des Kondensats hin zum freien Ende 30 der Fluid-Ableitung 24 dar.

Claims

Zellenradschleuse (1) – mit einem Zellenradgehäuse (2) mit einem Einlass (3) und einem Auslass (4), – mit einem im Zellenradgehäuse (2) umlaufenden, beheizten Zellenrad (6), dadurch gekennzeichnet, dass das Zellenrad (6) einen längs einer Drehachse (7) unterbrochenen Wellenkörper (13, 14) und einen hohlzylindrischen Zellenrad-Grundkörper (8) mit einem sich längs der Drehachse (7) erstreckenden Innenraum (9) aufweist, – wobei eine Heizeinrichtung (22) für das Zellenrad (6) aufweist: – eine Fluid-Zuleitung (23) zur Zuführung eines Wärmeträgerfluids von außen in den Innenraum (9) des Zellenrad-Grundkörpers (8), – eine Fluid-Ableitung (24) zum Abführen des Wärmeträgerfluids vom Innenraum (9) des Zellenrad-Grundkörpers (8) nach außen.
Zellenradschleuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zellenrad (6) über Wellenstummel (13, 14) in Stummelaufnahmen (17, 18) des Zellenradgehäuses (2) drehbar gelagert ist, wobei ein Innendurchmesser (I) des Zellenrad-Grundkörpers (8) größer ist als ein Außendurchmesser (W) der Wellenstummel (13, 14).
Zellenradschleuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluid-Ableitung (24) sich bis zu einem Boden des Innenraums (9) des Zellenrad-Grundkörpers (8) erstreckt.
Zellenradschleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluid-Zuleitung (23) als zumindest abschnittsweise, hohlzylindrische, die Fluid-Ableitung (24) umgebende Leitung ausgebildet ist.
Zellenradschleuse nach einem der Ansprüche, 1 bis 4, gekennzeichnet durch an einer Innenwand des Innenraums (9) des Zellenrad-Grundkörpers (8) angeformte Rippen (34, 35).
Zellenradschleuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (34, 35) als Führungsmittel zur Führung des Wärmeträgerfluids hin zu einem freien Ende (30) der Fluid-Ableitung (24) dienen.
Zellenradschleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (9) des Zellenrad-Grundkörpers (8) zur Führung von flüssigem Wärmeträgerfluid hin zu einem freien Ende (30) der Fluid-Ableitung (24) im Bereich des freien Endes (30) der Fluid-Ableitung (24) den größten Durchmesser (I_G) aufweist.
Zellenradschleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einer äußeren Mantelwand des Zellenrad-Grundkörpers (8) Taschen (21) zur Ausbildung von Dosierzellen der Zellenradschleuse (1) ausgeformt sind.
Zellenradschleuse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Taschen (21) sich radial nach außen kontinuierlich erweiternd ausgebildet sind.
Zellenradschleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch mindestens eine in den Innenraum (9) eingesetzte Verstärkungsplatte (36).
Zellenrad (6) für eine Zellenradschleuse, gekennzeichnet durch einen längs einer Drehachse (7) unterbrochenen Wellenkörper (13, 14) und einen hohlzylindrischen Zellenrad-Grundkörper (8) mit einem sich längs der Drehachse (7) erstreckenden Innenraum (9), – wobei eine Heizeinrichtung (22) für das Zellenrad (6) aufweist: – eine Fluid-Zuleitung (23) zur Zuführung eines Wärmeträgerfluids von außen in den Innenraum (9) des Zellenrad-Grundkörpers (8), – eine Fluid-Ableitung (24) zum Abführen des Wärmeträgerfluids vom Innenraum (9) des Zellenrad-Grundkörpers (8) nach außen.