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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zellenradschleuse zum Fördern von Schüttgütern in einer pneumatischen Förderanlage, mit einem in einer Gehäusetrommel sich drehenden Zellenrad mit mehreren Zellenradstegen, wobei an jedem Zellenradsteg an einer Außenkante mindestens eine Dichtung vorgesehen ist, die entlang einer Innenwand der Gehäusetrommel bewegbar ist.
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Die
DE 10 2009 015 434 A1 offenbart eine Zellenradschleuse zur pneumatischen Förderung von Schüttgütern, bei der an einem Zellenradsteg ein formstabiler Dichtstreifen und ein elastischer Dichtstreifen festgelegt ist. Durch die Abdichtung des Zellenradsteges soll dabei eine Leckluftströmung eines Teils der Förderluft reduziert werden. Für die Abdichtung liegt der hintere elastische Dichtstreifen an einer Innenwand der Gehäusetrommel an und wird verformt, wobei durch die Rotation des Zellenrades sich zwischen der elastischen Dichtungsleiste und dem Zellenradsteg Schüttgutpartikelablagern können, die sich verfestigen und dann zu einer Blockade der hinteren Dichtleiste führen, so dass es zu Leckluftverlusten kommt. Zudem kann es zu Schüttgutablagerungen zwischen den beiden Dichtleisten kommen.
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Die
DE 10 2012 214 185 A1 offenbart eine Zellenradschleuse, bei der an den Rotorblättern des rotierenden Zellenrades Dichtlippen vorgesehen sind, die aus einem abriebfähigen Material hergestellt sind, das im Fördergut enthalten sind.
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Diese Anforderung ist nicht für jede Art von Fördergut realisierbar, und zudem unterliegen die lamellenförmig angeordneten Dichtleisten einem hohen Verschleiß.
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In der
DD 277 445 A1 ist eine Zellenradschleuse offenbart, bei der an den Außenkanten der Zellenradstege Nuten eingebracht sind, in denen sich federnde Dichtstreifen bewegen, die gegen die Gehäusetrommel drücken und somit für eine Abdichtung sorgen. Diese Dichtstreifen sorgen zwar für eine Abdichtung, allerdings können sie im Betrieb der Zellenradschleuse durch eintretende Schüttgutteile blockieren und somit ihre Wirkung verlieren. Die Auswechslung verschlissener Dichtleisten erfordert den Ausbau des gesamten Zellenrades, was vergleichsweise aufwändig ist.
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In der
DD 68 862 wird eine Zellenradschleuse offenbart, bei der an den Zellenradstegen an der Außenseite ein Paket aus mehreren flexiblen einzelnen Dichtelementen vorgesehen ist, die in radiale Richtung in unterschiedlicher Höhe angeordnet sind. Im Betrieb können die dünnen elastischen Dichtungselemente schnell verschleißen.
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Zur Verbesserung der Abdichtung gegen Leckluft ist in der
EP 1 110 885 B1 eine Zellenradschleuse gezeigt, bei der an den Zellenradstegen eine Nebenkammer gebildet wird und die Zellenradstege am Ende aufspreizen. Durch diese Lösung entsteht eine Verdopplung der Kammern der Zellenradschleuse, wobei sich abwechselnd große und kleine Kammern bilden. Allerdings führt diese Ausgestaltung zu einer Verringerung des Volumens der zum Fördern vorgesehenen Kammern. Gerade zur Förderung von polydispersen Schüttgütern, wie beispielsweise Sekundärbrennstoffe, ist eine solche Ausgestaltung nicht geeignet, da gröbere Bestandteile leicht zu einer Verstopfung führen können.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zellenradschleuse zum Fördern von Schüttgütern in einer pneumatischen Förderanlage zu schaffen, die eine hohe Betriebssicherheit auch bei groben Bestandteilen besitzt und zudem eine gute Abdichtung gegen Leckluft erreicht, auch wenn größere Bestandteile im Schüttgut enthalten sind.
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Diese Aufgabe wird mit einer Zellenradschleuse mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Bei der erfindungsgemäßen Zellenradschleuse umfasst das Zellenrad an jeder Außenkante eines Zellenradsteges eine in Drehrichtung vor der mindestens einen Dichtung angeordnete Messerleiste. Durch diese Messerleiste können gröbere Bestandteile im Schüttgut zerkleinert werden, so dass der Verschleiß der nachfolgenden mindestens einen Dichtung verringert wird. Über die Messerleiste wird die nachfolgende mindestens eine Dichtung geschützt, was insbesondere bei der Förderung von grobem Schüttgut, wie es beispielsweise polydisperse Sekundärbrennstoffen sind, wichtig ist. Durch den Schutz der mindestens einen Dichtung wird die Abdichtung verbessert und die Leckluft im Betrieb reduziert, auch wenn größere Bestandteile im Schüttgut enthalten sind.
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Die erfindungsgemäße Messerleiste ist vorzugsweise verstellbar an dem Zellenradsteg angeordnet. Dadurch kann die Position der Messerleiste eingestellt werden, um an das jeweilige Schüttgut angepasst zu werden. Der Abstand der Messerleiste von einer Innenwand der Gehäusetrommel kann beispielsweise zwischen 1 mm bis 40 mm, vorzugsweise zwischen 2 mm bis 20 mm, betragen.
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Die Messerleiste weist vorzugsweise eine spitz zulaufende Schneidkante an ihrer Vorderseite auf. Die Spitze der Schneidkante kann dabei radial weiter außen angeordnet sein als die beiden Flächen der spitz zulaufenden Schneidkante, die bezogen auf eine Tangente am Ende des Zellenradsteges nach innen geneigt angeordnet sind. Dies vermeidet Verklumpungen und Blockaden durch Schüttgut, das sich zwischen der Messerleiste und der Gehäusewand befindet.
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Die Messerleiste besteht vorzugsweise aus einem harten Material, wie Metall, um das Schüttgut zerkleinern zu können. Bevorzugt wird für die Messerleiste ein selbsthärtender Stahl eingesetzt, der bei mechanischer Beanspruchung selbsthärtend ist, wie beispielsweise Manganstahl.
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Die Schneidkante der Messerleiste ist vorzugsweise in einem Winkel zwischen 1° bis 25° zur Drehrichtung ausgerichtet, so dass ein effektives Zerkleinern von Schüttgütern erreicht wird.
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Zur Abdichtung ist vorzugsweise mindestens eine Dichtung zwischen der Messerleiste und dem Zellenradsteg klemmend festgelegt. Hierfür kann mindestens eine Schraube vorgesehen sein, die die Messerleiste und die mindestens eine Dichtung durchgreift und mit dem Zelleradsteg verschraubt ist. Dadurch kann durch entsprechende Gestaltung der Öffnung an der mindestens einen Dichtung und der Messerleiste eine verstellbare Befestigung erfolgen. Über die Länge der Messerleiste verteilt können dabei mehrere Schrauben zur Fixierung der Messerleiste und der mindestens einen Dichtung vorgesehen sein.
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Vorzugsweise sind mindestens zwei Dichtungen vorgesehen, die aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind. Eine in Drehrichtung vordere Dichtung kann dabei aus einem elastischeren Material bestehen als eine benachbarte hintere biegesteifere Dichtung. Dadurch kann die hintere Dichtung die vordere elastische Dichtung stützen, was die Abdichtung verbessert. Die hintere härtere Dichtung kann beispielsweise aus einem mit Gewebe armierten Kunststoff oder Gummi hergestellt sein. Vorzugsweise sind nur zwei Dichtungen vorgesehen, die in radiale Richtung des Zellenradsteges im Wesentlichen auf gleicher Höhe angeordnet sind.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht einer Zellenradschleuse, und
- 2 eine Detailansicht eines Zellenradsteges der Zellenradschleuse der 1.
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Eine Zellenradschleuse 1 umfasst eine Gehäusetrommel 2, in der ein Zellenrad 3 um eine Achse 6 drehbar angetrieben ist. Über die Zellenradschleuse 1 wird ein Schüttgut von einem Einlasskanal 4 an der Gehäusetrommel 2 zu einem Auslasskanal 5 gefördert. Die Zellenradschleuse 1 ist Teil einer pneumatischen Förderanlage, vorzugsweise für polydisperse Sekundärbrennstoffe.
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Das Zellenrad 3 umfasst eine Vielzahl von Zellenradstegen 7, die an der radial äußeren Seite jeweils ein Dichtelement 8 aufweisen, dass entlang einer Innenwand der Gehäusetrommel 2 geführt ist. Über das Dichtelement 8 soll eine Leckluft durch die Zellenradschleuse 1 reduziert werden.
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In 2 ist ein äußerer Rand eines Zellenradsteges 7 im Detail gezeigt. Der Zellenradsteg 7 als Bestandteil des Zellenrades 3, bewegt sich rotierend gegenüber der statischen Gehäusetrommel 2, wie dies durch den Pfeil dargestellt ist. In 2 befindet sich einer der Zellenradstege 7 kurz hinter dem Einlasskanal 4.
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An dem Zellenradsteg 7 ist das Dichtelement 8 fixiert, das eine erste Dichtung 9 und eine zweite benachbart angeordnete Dichtung 10 aufweist. Die beiden Dichtungen 9 und 10 sind als Dichtstreifen ausgebildet, die sich in axiale Richtung über die gesamte Länge des Zellenradsteges 7 erstrecken können. Die in Drehrichtung vordere Dichtung 9 besteht aus einem elastisch verformbaren Material, beispielsweise einem weichen oder mittelharten Kunststoff oder Gummi. Die dahinter angeordnete zweite Dichtung 10 wirkt stabilisierend und ist aus einem härteren Kunststoff oder Verbundmaterial, vorzugsweise mit einer Gewebearmierung, hergestellt. Dadurch kann die hintere Dichtung 10 die elastischere vordere Dichtung 9 stützen. Die beiden Dichtungen 9 und 10 sind dabei in radiale Richtung beispielsweise auf einer Höhe angeordnet und werden entlang der Innenwand der Gehäusetrommel 2 geführt.
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Die beiden Dichtungen 9 und 10 sind an dem Zellenradsteg 7 über eine Messerleiste 11 klemmend festgelegt. Die Messerleiste 11 weist an ihrer radial äußeren Seite eine Schneidkante 12 auf, die spitz zuläuft und gröbere Partikel in dem Schüttgut zerkleinern kann. Die Messerleiste 11 besteht aus einem harten Material, beispielsweise Metall. Vorzugsweise ist die Messerleiste 11 selbsthärtend ausgebildet und kann unter mechanischer Beanspruchung zusätzlich verfestigt werden. Die Messerleiste 11 kann aus Stahl, beispielsweise einem Manganstahl, hergestellt sein.
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Die Spitze der Schneidkante 12 ist in radiale Richtung des Zellenradsteges 7 weiter außen angeordnet als die beiden Flächen 13 und 14, die zu der Spitze führen. Dadurch wird ein Verklemmen von Schüttgut vermieden, das zwischen die Innenwand der Gehäusetrommel 2 und die Messerleiste 11 gelangt.
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Die Messerleiste 11 ist bis auf die Schneidkante 12 im Wesentlichen streifenförmig ausgebildet und besitzt eine oder mehrere Öffnungen, die jeweils durch eine Schraube 15 durchgriffen sind. Die Schraube 15 drückt mit einem verbreiterten Schraubenkopf die Messerleiste 11 gegen die beiden Dichtungen 9 und 10, damit diese klemmend an dem Zellenradsteg 7 fixiert werden. in dem Zellenradsteg 7 ist ein Innengewinde ausgebildet, um die Schraube 15 verschrauben zu können.
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Um die Dichtungen 9 und 10 in radiale Richtungen verstellen zu können, können diese mit einem Langloch 16 versehen sein, so dass beim Lösen der Schraube 15 die Dichtungen 9 und 10 in einem gewissen Umfang in radiale Richtung verschoben werden können, bevor sie wieder in dem Zellenradsteg 7 angeklemmt werden. Optional kann auch die Messerleiste 11 entsprechend verstellt werden, wenn in der Messerleiste 11 ein oder mehrere Langlöcher oder Löcher an unterschiedlichen Positionen in radiale Richtung gesehen angeordnet sind.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Schrauben 15 zur Fixierung der Messerleiste 11 und der Dichtungen 9 und 10 in dem Zellenradsteg 7 verschraubt. Es ist natürlich auch möglich, die Schrauben 15 in der Messerleiste 11 an einem Innengewinde zu verschrauben und den Schraubenkopf am Zellenradsteg 7 anzuordnen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zellenradschleuse
- 2
- Gehäusetrommel
- 3
- Zellenrad
- 4
- Einlasskanal
- 5
- Auslasskanal
- 6
- Achse
- 7
- Zellenradsteg
- 8
- Dichtelement
- 9
- Dichtung
- 10
- Dichtung
- 11
- Messerleiste
- 12
- Schneidkante
- 13
- Fläche
- 14
- Fläche
- 15
- Schraube
- 16
- Langloch
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009015434 A1 [0002]
- DE 102012214185 A1 [0003]
- DD 277445 A1 [0005]
- DD 68862 [0006]
- EP 1110885 B1 [0007]
