DE102012007701A1 - Blow through rotary feeder for volumetric proportioning of e.g. flour supplied by conveyer system, has air chamber arranged in connection to base such that air chamber passes airflow and is tapered from intake port to exhaust port - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Durchblaszellenradschleuse mit einem Zellenrad, das drehbar in einem Zellenradgehäuse gelagert ist und an seinem Umfang Dosierkammern aufweist, die bezüglich des Zellenrads durch Dosierkammerböden und radial verlaufende Zellenstege sowie durch die zylinderförmige Wandung des Zellenradgehäuses begrenzt werden, wobei an der Oberseite des Zellenradgehäuses ein Guteinlauf angeordnet ist, der der Beschickung der Dosierkammern mit einem Gut dient, und wobei am Zellenradgehäuse im unteren Bereich seiner Stirnseiten eine Einlaßöffnung und eine dieser gegenüberliegende Auslaßöffnung derart angeordnet sind, daß aus den Dosierkammern mittels eines Luftstroms das Gut ausgetragen werden kann.The invention relates to a Durchblaszellenradschleuse with a cellular wheel which is rotatably mounted in a cellular housing and having at its periphery metering chambers, which are limited with respect to the feeder by Dosierkammerböden and radially extending cell webs and by the cylindrical wall of the cellular housing, wherein at the top of the Zellenradgehäuses a Good inlet is arranged, which serves the loading of the metering chambers with a good, and wherein at the Zellenradgehäuse in the lower region of its end faces an inlet opening and an opposite outlet opening are arranged such that from the metering chambers by means of an air flow, the good can be discharged.
Zellenradschleusen dienen dem volumetrischen Dosieren von kleinstückigen, körnigen, staubförmigen oder fasrigen Stoffen, die von einem Behälter oder einer Förderanlage der Zellenradschleuse zugeführt werden. Solche Stoffe können beispielsweise Lebensmittel, wie Mehl, Brennstoffe oder andere Materialien sein. Insbesondere bei Brennstoffen werden diese oft einem Luftstrom zugeführt, wozu Durchblaszellenradschleusen dienen. Dieser Luftstrom wird dann einem Ofen zugeführt, wobei die richtige Mischung aus Brenngut und Luft erzielt werden sollte.Rotary valves are used for the volumetric dosing of small-sized, granular, dust-like or fibrous substances, which are supplied from a container or a conveyor of the rotary valve. Such substances may be, for example, foods such as flour, fuels or other materials. In the case of fuels in particular, these are often supplied to an air stream, for which purpose blow-through cell airlocks are used. This air stream is then fed to a furnace, where the correct mixture of fuel and air should be achieved.
Oftmals dienen solche Zellenradschleusen auch dazu, das Material noch weiter zu zerkleinern, wobei das eingebrachte Gut beim Einlauf in die Zellenradschleuse von den Kanten des Zellenrads zerhackt oder geschnitten wird. Als Brennmaterial dienendes Gut wird oftmals auf diese Weise weiter zerkleinert, beispielsweise bei geschreddertem Material aus Produktionsresten oder Altmaterial.Often such rotary valves also serve to further reduce the material, the introduced material is chopped or cut when entering the rotary valve from the edges of the feeder. As a fuel serving Good is often further crushed in this way, for example shredded material from production residues or waste material.
Aus der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Durchblaszellenradschleuse der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß eine ungestörte Zufuhr von Gut jeder Beschaffenheit möglich ist und daß eine homogene Durchmischung von aufgelockertem Gut und Luft sowie eine Optimierung der Entleerung der Dosierkammern erzielbar ist.The invention is therefore based on the object, a Durchblaszellenradschleuse of the type mentioned in such a way that an undisturbed supply of good quality is possible and that a homogeneous mixing of loosened Good and air and an optimization of the emptying of the metering chambers can be achieved.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Anschluß an die Dosierkammerböden Luftkammern derart angeordnet sind, daß sie ebenfalls von dem Luftstrom durchströmt werden, wobei sich die Luftkammern von der Einlaßöffnung zur Auslaßöffnung verjüngen.The object is achieved in that air chambers are arranged in such a way following the Dosierkammerböden that they are also flowed through by the air flow, wherein the air chambers taper from the inlet opening to the outlet opening.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß nicht nur durch die Dosierkammern durchgeblasen wird, sondern diese auch leergesaugt werden. Dies wird dadurch erreicht, daß die sich von der Einlaßöffnung zur Auslaßöffnung verjüngenden Luftkammern einen Venturi-Effekt dahingehend erzeugen, daß an der Auslaßöffnung der Luftkammern ein Unterdruck entsteht, der die angrenzende Dosierkammer oder die angrenzenden Dosierkammern leer saugt. Insoweit nimmt die erfindungsgemäße Durchblaszellenradschleuse eine Art Zwitterstellung ein, da sie nicht nur eine Durchblaszellenradschleuse, sondern auch eine „Leersaugzellenradschleuse” ist. Durch den mittels des Venturi-Effekts erzeugten Unterdruck am Ende der Zellenradschleuse kann sich dort (im Gegensatz zur Durchblaszellenradschleuse der
Die wesentliche Funktion der Erfindung besteht somit darin, daß die Dosierkammern mit einem Unterdruck beaufschlagt werden, der bei einer entsprechenden Ausgestaltung der Luftkammern, die sich rechnerisch oder experimentell ermitteln läßt, einen so großen Unterdruck durch den Venturi-Effekt erzeugt, daß es bei der Entleerung der Dosierkammern zu keinen Überdruckbereichen kommt, welche zu den genannten Nachteilen führen. Das Verhältnis des Unterdrucks zur Durchblasluft läßt sich einstellen, zum Beispiel durch eine entsprechende Größe des Eingangs für die Durchblasluft in die Dosierkammern. Durch den Unterdruck wird vermieden, daß durch die Spalte zwischen Zellenrad und Zellenradgehäuse eine Leckluft austreten kann. Damit ist auch ein Entstehen von Schöpfluft ausgeschlossen, die die Zufuhr von Gut durch den Guteinlauf behindern könnte. Andererseits bewirkt der Unterdruck auch eine Auflockerung des Guts in den Dosierkammern, so daß eine homogene Durchmischung von aufgelockertem Gut und Luft auch bei Gütern erzielt werden kann, die diesbezüglich eine problematische Beschaffenheit aufweisen. Dies ist insbesondere bei Brennstoffen für eine optimale Verbrennung wichtig. Durch den Unterdruck kann auch die Entleerung der Dosierkammern optimiert werden, insbesondere ist es möglich, eine vollständige Entleerung zu garantieren.The essential function of the invention is thus that the metering chambers are acted upon by a negative pressure, which in a corresponding embodiment of the air chambers, which can be calculated or experimentally determined, such a large negative pressure generated by the Venturi effect that it during emptying the metering chambers does not come to any overpressure areas, which lead to the disadvantages mentioned. The ratio of the negative pressure to the blow-through air can be adjusted, for example, by a corresponding size of the entrance for the blow-through air into the metering chambers. By the negative pressure is avoided that leakage air can escape through the gaps between the bucket and the cellular wheel housing. This also precludes the emergence of Schöpfluft, which could hinder the supply of goods through the Guteinlauf. On the other hand, the negative pressure causes also a loosening of the Guts in the metering chambers, so that a homogeneous mixing of loosened Good and air can be achieved even with goods that have a problematic nature in this regard. This is especially important for fuels for optimal combustion. Due to the negative pressure, the emptying of the metering chambers can be optimized, in particular it is possible to guarantee complete emptying.
Weiterbildungen der Erfindung beinhalten Optimierungen des erfindungsgemäßen Effekts, zweckmäßige Ausgestaltungen und sonstige Weiterbildungsmöglichkeiten, die durch den erfindungsgemäßen Effekt ermöglicht oder durch diesen erst optimal eingesetzt werden können.Developments of the invention include optimizations of the effect according to the invention, expedient refinements and other development possibilities which are made possible by the effect according to the invention or can only be optimally used by the effect according to the invention.
Eine Optimierung der Erfindung sieht vor, daß sich die Luftkammern zu ihrer Auslaßöffnung derart verjüngen, daß dort ein so starker Unterdruck erzeugt werden kann, daß dieser derart in die Dosierkammern hineinwirkt, daß dort trotz des an der Lufteinlaßseite einströmenden Luftstroms bis in den Eingangsbereiche der Dosierkammern ein Unterdruck gegenüber der Umgebung herrscht. Durch diese rechnerisch oder experimentell als konkrete Konstruktionsmaße umsetzbare Bemessungsregel wird der Venturi-Effekt dahingehend optimiert, daß sich der Unterdruck bis in den Eingangsbereich der Dosierkammern fortpflanzt, so daß der in die Dosierkammern eingeblasene Luftstrom zwar zur Ausräumung des Guts beiträgt, jedoch keine Überdruckbereiche mehr erzeugt, die dann zwangsläufig eine Leckluft durch die Spalte hervorrufen müßten.An optimization of the invention provides that the air chambers taper to its outlet opening such that there such a strong negative pressure can be generated that this acts in such a way in the metering chambers, that there despite the inflowing at the air inlet side air flow into the input areas of the metering chambers there is a negative pressure on the environment. By means of this design rule, which can be implemented as constructional or experimental design measures, the Venturi effect is optimized such that the negative pressure propagates into the inlet area of the metering chambers, so that the air flow injected into the metering chambers does contribute to the evacuation of the material, but no longer generates overpressure areas , which would inevitably cause leakage air through the gaps.
Dabei kann – aber muß nicht – jeder Dosierkammer eine Luftkammer zugeordnet sein. Es ist auch möglich, mehrere Dosierkammern einer Luftkammer zuzuordnen, was den Vorteil hat, daß das Gut in kleineren Portionen portioniert wird. Auch das umgekehrte wäre möglich, sofern es auf kleine Portionierungen nicht ankommt.It can - but need not - each dosing chamber be assigned an air chamber. It is also possible to assign a plurality of metering chambers of an air chamber, which has the advantage that the good is portioned in smaller portions. The reverse would also be possible, if it does not depend on small portions.
Um eine gleichmäßige Strömung zu erzielen, sollte vorgesehen sein, daß der Querschnitt der Luftkammer oder Luftkammern und der einen oder mehreren ihr zugeordneten Dosierkammern gleich dem Querschnitt von Einlaßöffnung und Auslaßöffnung sind.In order to achieve a uniform flow, it should be provided that the cross section of the air chamber or air chambers and the one or more associated metering chambers are equal to the cross section of the inlet opening and outlet opening.
Vorzugsweise erfolgt die Ausgestaltung derart, daß sich die Dosierkammern in ihrem Verlauf in dem Maß erweitern, in dem sich die Luftkammern verjüngen. Auf diese Weise kann die Relation zwischen der Durchblasluft durch die Dosierkammern und der Größe des in diese hineinwirkenden Unterdrucks eingestellt werden. Dies führt auch zu einem einfachen Aufbau, da man dies dadurch erreicht, daß die Dosierkammerböden schräg verlaufen, wobei sie an der Einlaßöffnung weiter von der Achse der Zellenradschleuse entfernt sind als an der Auslaßöffnung. Wenn dabei die anderen Begrenzungen der Luftkammern gerade sind, ergibt sich daraus die Verjüngung. Auf diese Weise werden die Luftkammern vom Einlaß zum Auslaß stetig verengt, wodurch die Geschwindigkeit der Luft sich stetig beschleunigt und dadurch der Venturi-Effekt an der Auslaßseite der Luftkammern entsteht. In den Dosierkammern erweitert sich der Querschnitt entsprechend, was normalerweise zu einer Verringerung der Geschwindigkeit der Luftströmung, die das Gut befördert, führen würde. Da jedoch an der Ausgangsseite der Dosierkammern durch den Venturi-Effekt der Luftkammern ein Unterdruck entsteht, wirkt sich dieser zusätzlich saugend auf die Dosierkammern aus, so daß die Geschwindigkeit der Luft, bzw. des Luft-Gut-Gemisches in den Dosierkammern im wesentlichen konstant bleibt und dadurch einen konstanten Austrag der Luft mit einem aufgelockerten Gutbestandteil bewirkt.Preferably, the embodiment is such that the metering chambers widen in their course to the extent in which the air chambers are tapered. In this way, the relation between the blow-through air through the metering chambers and the size of the negative pressure acting into them can be adjusted. This also leads to a simple construction, since this is achieved in that the Dosierkammerböden obliquely, wherein they are located at the inlet opening farther from the axis of the rotary valve than at the outlet opening. If the other boundaries of the air chambers are straight, the result is the rejuvenation. In this way, the air chambers are continuously narrowed from the inlet to the outlet, whereby the velocity of the air accelerates steadily and thereby the Venturi effect arises on the outlet side of the air chambers. In the metering chambers, the cross-section widened accordingly, which would normally result in a reduction in the velocity of the airflow that carried the product. However, since a negative pressure is created at the outlet side of the metering chambers by the venturi effect of the air chambers, this additionally has an absorbent effect on the metering chambers, so that the speed of the air or of the air-good mixture in the metering chambers remains substantially constant and thereby causes a constant discharge of the air with a loosened Gutbestandteil.
Dadurch daß in den Dosierkammern im wesentlichen ein Unterdruck herrscht oder sogar ein vollständiger Unterdruck herrscht, ist es möglich, daß die Abdichtung der Dosierkammern gegenüber dem Zellenradgehäuse durch schmale Spalte eines harten Materials der Zellenstege gegenüber dem Zellenradgehäuse erfolgen kann, ohne daß durch die Spalte Luft austreten kann. Damit ist es nicht erforderlich zur Vermeidung von Leckluft Dichtlippen aus einem weichen gummiartigen Material vorzusehen, die einem starken Verschleiß ausgesetzt wären und deshalb immer wieder erneuert werden müßten. Dadurch wird es auch ohne den Nachteil des Entstehens von Leckluft möglich, daß die Zellenstege als Schneidklingen dienen können, wobei sie dazu an ihrer Außenseite aus entsprechend hartem Material bestehen. Dabei kann das Material des Zellenrads oder der Zellenstege im gesamten aus hartem Material sein, an den Außenkanten der Zellenstege gehärtet werden, oder es kann dort ein hartes Material aufgebracht sein.Characterized that in the metering essentially a negative pressure or even a complete negative pressure prevails, it is possible that the sealing of the metering chambers relative to the Zellenradgehäuse can be done by narrow column of a hard material of the cell webs relative to the Zellenradgehäuse without escape through the gaps air can. Thus, it is not necessary to avoid leakage air sealing lips provided from a soft rubber-like material that would be exposed to heavy wear and therefore would have to be renewed again and again. This makes it possible, even without the disadvantage of the development of air leakage, that the cell webs can serve as cutting blades, wherein they consist on its outer side of correspondingly hard material. In this case, the material of the cellular wheel or the cell webs can be made of hard material as a whole, hardened on the outer edges of the cell webs, or it can be applied there a hard material.
Um auf diese Weise die Möglichkeit zu schaffen, daß das eingebrachte Gut nochmals zerkleinert wird, ist es dann zweckmäßig, daß der Guteinlauf rund oder oval ausgebildet ist, die Kante am unteren Ende des Guteinlaufs als Gegenschneide dient und dazu entsprechend ausgebildet ist. Durch die runde oder ovale Ausbildung wird erreicht, daß das Gut zwischen Schneiden und Gegenschneide langsam abgeschert wird und nicht wie bei einer geraden Schneide und einer geraden Gegenscheide eine Stanzung erfolgt, welche starke Belastungen und Erschütterungen zur Folge haben würde. Vorzugsweise wird ein Hartmaterial als Material der Schneidklingen auf die Zellenstege aufgeschweißt. Auch bei der Gegenschneide kann ein Hartmaterial als Material der Gegenschneide auf die Kante am unteren Ende des Guteinlaufs aufgeschweißt werden. Ein für diesen Zweck sehr geeignetes Hartmaterial sind beispielsweise Chrom-Niob-Stähle.In order to create in this way the possibility that the material introduced is comminuted again, it is then expedient that the Guteinlauf is round or oval, the edge at the lower end of the Guteinlaufs serves as a counter-blade and is designed accordingly. Due to the round or oval design ensures that the material is sheared off slowly between cutting and counter blade and not as in a straight edge and a straight counter sheath punching takes place, which would result in heavy loads and shocks. Preferably, a hard material is welded as a material of the cutting blades on the cell webs. Even with the counter blade can be a hard material as a material of the counter blade on the edge at the bottom Be welded at the end of the Guteinlaufs. A hard material which is very suitable for this purpose are, for example, chromium-niobium steels.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigenThe invention will be explained with reference to embodiments shown in the drawing. Show it
An den Stirnseiten
Der zweite Zweig des Luftstroms
Zweckmäßigerweise ist der Querschnitt der Einlaßöffnung
Nach einer Weiterbildung sind die Enden der Zellenstege
Weiterhin dargestellt ist ein einlaßseitiges Luftrohr
Dies Ausführungsbeispiele sind selbstverständlich nur beispielhaft, andere Zuordnungen von Dosierkammern
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Zellenradfeeder
- 22
- Zellenradgehäusecell-wheel
- 33
- Dosierkammernmetering
- 44
- DosierkammerbödenDosierkammerböden
- 55
- Zellenstegecell webs
- 66
- zylinderförmige Wandung des Zellenradgehäusescylindrical wall of the cellular wheel housing
- 77
- Guteinlaufmaterial inlet
- 88th
- GutWell
- 9, 109, 10
- Stirnseiten des ZellenradgehäusesEnd faces of the cellular wheel housing
- 1111
- Einlaßöffnung (Dosierkammer und Luftkammer)Inlet opening (dosing chamber and air chamber)
- 1212
- Auslaßöffnung (Dosierkammer und Luftkammer)Outlet opening (dosing chamber and air chamber)
- 1313
- Pfeil: LuftstromArrow: airflow
- 13'13 '
- Luftstrom durch LuftkammerAir flow through air chamber
- 13''13 ''
- Luftstrom durch DosierkammerAir flow through dosing chamber
- 1414
- Luftkammernair chambers
- 1515
- Auslaßöffnung einer LuftkammerOutlet opening of an air chamber
- 1616
- Lufteinblasseite einer DosierkammerAir inlet side of a dosing chamber
- 1717
- Kern des ZellenradsCore of the cell wheel
- 1818
- Einlaßseitiges LuftrohrInlet side air tube
- 1919
- Auslaßseitiges Rohr für Luft-Gut-GemischOutlet-side tube for air-good mixture
- 2020
- Schneidklingencutting blades
- 2121
- Gegenscheideagainst vagina
- 2222
- Achse des ZellenradesAxis of the cell wheel
- 2323
- Pfeil: DrehrichtungArrow: direction of rotation
- 2424
- Antriebsmotordrive motor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102004001965 A1 [0004, 0007] DE 102004001965 A1 [0004, 0007]
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