DE10242563A1

DE10242563A1 - Schleuse für Schüttgut

Info

Publication number: DE10242563A1
Application number: DE2002142563
Authority: DE
Inventors: Nils Bannt; Hans Dr. Hoppe; Norbert Eberhard; Jörg Eisenacher; Michael Lauriola; Hermann Renn; Martin Stephan; Bruno Zinser
Original assignee: Coperion Waeschle GmbH and Co KG
Current assignee: Coperion GmbH
Priority date: 2002-09-13
Filing date: 2002-09-13
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2022-09-14
Also published as: DE10242563B4; NL1024273C2

Abstract

Eine Schleuse (1) für Schüttgut weist ein Gehäuse (2) mit einem zylindrischen Innenraum auf. In diesen mündet ein Zulauf (3) ein und ein Auslauf (4) aus diesem aus. In einer Betriebsposition ist im Innenraum um eine Längsachse (5) ein Zellenrad (6) dreh-antreibbar angeordnet. Diese ist in der Betriebsposition und einer Wartungsposition, in der die Zellen des Zellenrades (6) zumindest abschnittsweise von außen zugänglich sind, über eine bewegliche Verbindungseinrichtung (20) mit dem Gehäuse (2) verbunden. Letztere umfasst eine erste Verbindungsplatte (24), die über ein erstes Gelenk (23) mit dem Zellenrad (6) verbunden ist, und eine zweite Verbindungsplatte (26), die über ein erstes Gelenk (25) mit der ersten Verbindungsplatte (24) und über ein drittes Gelenk (27) mit dem Gehäuse (2) verbunden ist. Es resultiert eine Schleuse (1), bei der bei geringem baulichen Aufwand der Verbindungseinrichtung (20) das Zellenrad (6) gut zugänglich ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleuse für Schüttgut nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Schleuse ist bekannt aus der DE 202 059 32 U1 . Dort sind Ausführungsbeispiele einer Schleuse für Schüttgut beschrieben, bei der das Zellenrad durch einen mehrteiligen Klappmechanismus, der unter anderem auch ein Aufklappen eines mehrteiligen Gehäuses umfasst, einer Wartung und/oder Reinigung zugänglich gemacht wird. Die in dieser Druckschrift beschriebenen Verbindungseinrichtungen sind relativ aufwendig.

Ferner sind Schleusen mit Zellenrädern, die über bewegliche Verbindungseinrichtungen mit einem Gehäuse verbunden sind, bekannt aus der WO 91/16252 A1, der DE 38 18 145 C1 , der EP 0 426 334 A1 und der DE 198 54 785 C1 . Dort ist die Verbindungseinrichtung als Linearführung realisiert. Diese Ausführungsformen haben hinsichtlich der Zugänglichkeit des Zellenrades in der Wartungsposition und hinsichtlich ihres baulichen Aufwandes noch Verbesserungspotential.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schleuse für Schüttgut der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass bei relativ geringem baulichen Aufwand der Verbindungseinrichtung eine gute Zugänglichkeit des Zellenrades gewährleistet ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Schleuse für Schüttgut mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Erfindungsgemäß ist eine über drei Gelenke klappbare Verbindungseinrichtung vorgesehen. Diese Klappbarkeit ermöglicht nicht nur einen relativ großen zwischen der Betriebs- und der Wartungsposition erreichbaren Hub für das Zellenrad, sondern schafft zudem die Möglichkeit einer flexiblen Beweglichkeit insbesondere auch eines schweren Zellenrades, da dieses über mehrere Gelenkachsen verschwenkt werden kann. Dies verbessert die Zugänglichkeit des Zellenrades in der Wartungsposition erheblich. Die Verbindungseinrichtung lässt sich für verschiedene Schleusentypen, z. B. Austragschleusen oder Durchblasschleusen, nutzen.

Gelenke gemäß Anspruch 2 ermöglichen eine baulich besonders einfach realisierbare Verbindungseinrichtung.

Ein Zellenrad mit einem Deckel gemäß Anspruch 3 lässt sich durch eine baulich einfach gestaltbare Verbindungseinrichtung mit dem Gehäuse verbinden.

Ein Haltegriff gemäß Anspruch 4 erleichtert die Verlagerung des Zellenrades.

Eine weitere Verbindungseinrichtung gemäß Anspruch 5 trennt die Funktionen „bewegliche Verbindung in der Wartungsposition" und „feste Verbindung in der Betriebsposition" der Verbindung des Zellenrades mit dem Gehäuse.

Eine Führungseinrichtung gemäß Anspruch 6 erleichtert die Verlagerung des Zellenrades.

Zu einer weiteren Erleichterung dieser Verlagerung führt eine Antriebseinrichtung gemäß Anspruch 7.

Antriebseinrichtungen gemäß Anspruch 8 sind baulich einfach realisierbar und/oder komfortabel.

Eine Anordnung der Antriebseinrichtung gemäß Anspruch 9 führt zu günstigen Hebelverhältnissen zum Antrieb der Verlagerung zwischen der Betriebs- und der Wartungsposition.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 eine erste Ansicht einer erfindungsgemäßen Zellenradschleuse, wobei dem Betrachter ein Deckel eines Zellenrades der Zellenradschleuse zugewandt ist;
2 eine weitere Ansicht der Zellenradschleuse von 1, wobei dem Betrachter ein Zulaufschacht der Zellenradschleuse zugewandt ist;
3 u. 4 zu 2 ähnliche, teilweise gebrochene Ansichten der Zellenradschleuse von 1, wobei ein Zellenrad gegenüber einem Zellenradgehäuse in verschiedenen Positionen verlagert ist; und
5 eine zu 3 ähnliche Ansicht einer alternativen Zellenradschleuse.
1 bis 4 zeigen eine erste Ausführungsform einer Zellenradschleuse 1 zur portionsweisen Schwerkraftförderung von Schüttgut.
Die Zellenradschleuse 1 hat ein Gehäuse 2 mit einem Innenraum, in welchen ein als Zulaufschacht 3 ausgebildeter Einlass einmündet und aus dem ein als Auslaufschacht 4 ausgebildeter Auslass ausmündet. Über Flanschverbindungen lassen sich der Zulaufschacht 3 und der Auslaufschacht 4 mit weiteren das Schüttgut führenden Komponenten verbinden.
Der Innenraum des Gehäuses 2 ist im wesentlichen zylindrisch mit einer senkrecht zur Verbindungsachse zwischen dem Zulaufschacht 3 und dem Auslaufschacht 4 verlaufenden Längsachse 5 als Symmetrieachse. Im Innenraum ist ein Zellenrad 6 mit einer sich längs der Längsachse 5 erstreckenden Welle 7 und hiervon radial abstehenden Stegen 8 angeordnet. In einer in den 1 und 2 dargestellten Betriebsposition des Zellenrades 6 ist dieses mittels eines Zellenradantriebs 9 um die Welle 7 antreibbar. Hierzu greift ein die Welle 7 verlängernder Kupplungszapfen 10, der in 4 sichtbar ist, in eine hierzu komplementär ausgebildete Aufnahme 10a einer als Ketten- oder Riemen-Trieb ausgebildeten Antriebs-Verbindung 11 des Zellenradantriebs 9 ein. Der Kupplungszapfen 10 und die Aufnahme 10a sind über eine Vielkeilwellen-Verbindung miteinander mechanisch gekoppelt. Alternativ kann auch eine Klauenkupplung vorgesehen sein. Der Antrieb der Verbindung 11 erfolgt von einem Antriebsmotor 12 über ein Untersetzungsgetriebe 13. Der Antriebsmotor 12 ist über eine Befestigungsplatte 14 an das Gehäuse 2 montiert.
Der Steckzapfen 10 ist durch einen gehäusefesten stirnseitigen Anschlussdeckel 15 des Gehäuses 2 geführt. Das dem Steckzapfen 10 gegenüberliegende freie Wellenende 16 ist in einem Lager 17 drehbar, aber axial unver schiebbar gelagert, welches wiederum von einem das Gehäuse 2 verschließenden Seitendeckel 18 getragen ist. Der Seitendeckel 18 weist ferner zwei Haltegriffe 19 auf, deren Funktion noch erläutert wird.
Das Zellenrad 6 ist über den Seitendeckel 18 und eine Verbindungseinrichtung 20 beweglich derart mit dem Gehäuse 2 verbunden, dass es zwischen der Betriebsposition und in den 3 und 4 gezeigten Wartungspositionen stufenlos verlagert werden kann. Die Verbindungseinrichtung 20 weist ein erstes Verbindungsglied 21 auf, welches über Schrauben 22 am Seitendeckel 18 montiert ist. Über ein erstes Gelenk 23 mit Gelenkachse 23a ist eine erste Verbindungsplatte 24 schwenkbar am ersten Verbindungsglied 21 angelenkt. Über ein zweites Gelenk 25 mit Gelenkachse 25a ist eine zweite Verbindungsplatte 26 schwenkbar an der ersten Verbindungsplatte 24 angelenkt. Über ein drittes Gelenk 27 mit Gelenkachse 27a ist die zweite Verbindungsplatte 26 an einem zweiten Verbindungsglied 28 schwenkbar angelenkt, welches wiederum fest an das Gehäuse 2 montiert ist. Die drei Gelenkachsen 23a, 25a und 27a verlaufen parallel und schließen mit der Längsachse 5, zu der sie windschief verlaufen, einen 90°-Winkel ein.
Das erste Verbindungsglied 21 trägt einen Führungsbolzen 29, der sich parallel zur Längsachse 5 in Richtung auf das zweite Verbindungsglied 28 zu erstreckt. Mit dem Führungsbolzen 29 fluchtend ist im zweiten Verbindungsglied 28 eine hierzu komplementäre Führungsöffnung 30 ausgebildet.
In der Betriebsposition der Zellenradschleuse 1 ist der Seitendeckel 18 über eine Flanschverbindung mit Schrauben 31 fest am Gehäuse 2 montiert.
Das Zellenrad 6 wird folgendermaßen von der Betriebsposition in die Wartungspositionen verlagert:
Zunächst werden die Schrauben 31 gelöst. Anschließend wird mit den Haltegriffen 19 das Zellenrad 6 längs der Längsachse 5 aus dem Gehäuse 2 gezogen. Hierbei kommt zunächst der Steckzapfen 10 außer Eingriff mit der zugehörigen Steckaufnahme der Antriebs-Verbindung 11. Die Verlagerungsbewegung des Zellenrades 6 aus der Betriebsposition wird geführt durch die den Führungsbolzen 29 und die Führungsöffnung 30 gebildete Führungseinrichtung. Hierbei klappen die in der Betriebsposition zunächst parallel zueinander stehenden Verbindungsplatten 24, 26 wie Buchdeckel auseinander, wobei sie relativ zueinander und zu den Verbindungsgliedern 21 und 28 um die Gelenkachsen 23a, 25a und 27a verschwenkt werden. Die Verbindungsplatten 24, 26 lassen sich relativ zueinander bis hin zu einem maximalen Öffnungswinkel α von ca. 120° aufklappen. Dieser maximale Öffnungswinkel α ist in 3 dargestellt. Hierbei haben sich die beiden Verbindungsglieder 21, 28 soweit voneinander entfernt, dass der Führungsbolzen 29 außer Eingriff mit der Führungsöffnung 30 gelangt ist. Es wird zunächst eine erste Wartungsposition erreicht, in der die Welle 7 des Zellenrades 6 noch mit der Längsachse 5 fluchtet. In dieser ersten Wartungsposition ist praktisch der gesamte Umfangsbereich des Zellenrades 6 zur Wartung und/oder Reinigung zugänglich. Durch weiteres Aufklappen des Zellenrades 6 um die Gelenkachsen 23a bzw. 27a wird die in 4 dargestellte zweite Wartungsposition erreicht. In dieser ist zusätzlich auch eine dem Seitendeckel 18 gegenüberliegende Stirnseite 32 des Zellenrades 6 zugänglich.
Die Rückführung des Zellenrades 6 von einer Wartungsposition in die Betriebsposition erfolgt in umgekehrter Reihenfolge, wobei darauf zu achten ist, dass das Zellenrad 6 in eine Position, in der die Welle 7 mit der Längsachse 5 fluchtet, gebracht wird, wenn die Verbindungsglieder 21, 28 einen Abstand zueinander aufweisen, der größer ist als die Länge des Führungsbolzens 29. Wenn diese fluchtende Position des Zellenrades 6 mit dem Gehäuse 2 erreicht ist, kann dieses anschließend in Richtung auf das Gehäuse 2 zu gedrückt werden, bis der Führungsbolzen 29 in Eingriff mit der Führungsöffnung 30 gelangt. Dieses In-Eingriff-kommen wird durch eine Zuspitzung des Führungsbolzens 29 in Form eines Konus 33 vereinfacht.
In der Betriebsposition ist die Zellenradschleuse 1 so orientiert, dass der Zulaufschacht 3 und der Auslaufschacht 4 im wesentlichen vertikal verlaufen, so dass eine Schwerkraftförderung des Schüttguts gewährleistet ist.
Eine weitere Ausführungsform einer Zellenradschleuse wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 5 beschrieben. Bauteile, die denjenigen entsprechen, die schon unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben wurden, tragen die gleichen Bezugszeichen und werden nicht nochmals im einzelnen erläutert.
Bei dieser weiteren Ausführungsform weist das erste Verbindungsglied 21 einen Lagerabschnitt 34 mit einem Axial/Radial-Lager und das zweite Verbindungsglied 28 einen Gewindeabschnitt 35 mit einem hierzu fluchtenden Innengewinde auf. Geführt von dem Axial/Radial-Lager des Lagerabschnitts 34 läuft in dem Innengewinde des Gewindeabschnitts 35 eine Gewindestange 36. Diese durchtritt den Lagerabschnitt 34 mit einer Wellenverlängerung 37, an der eine Handkurbel 38 als Antriebseinrichtung zum Antrieb der Gewindestange 36 befestigt ist. Alternativ oder zusätzlich zur Handkurbel 38 kann ein in 5 schematisch als Block dargestellter Antriebsmotor 39 vorgesehen sein, welcher mit der Gewindestange 36 über eine ebenfalls schematisch angedeutete mechanische Kopplung 40 verbunden ist.
Bei dieser weiteren Ausführungsform der Zellenradschleuse 1 erfolgt die Verlagerung des Zellenrades 6 von der Betriebs- in eine Wartungsposition durch eine entsprechende Betätigung der Handkurbel 38 bzw. des Antriebsmotors 39.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann auch bei sogenannten Durchblasschleusen angewendet werden.

Claims

Schleuse (1) für Schüttgut – mit einem Gehäuse (2) – mit einem zylindrischen Innenraum, – mit einem in den Innenraum einmündenden Einlass (3), – mit einem aus dem Innenraum ausmündenden Auslass (4), – mit einem in einer Betriebsposition im Innenraum um eine Längsachse (5) drehantreibbar angeordneten Zellenrad, welches in der Betriebsposition und in einer Wartungsposition, in der das Zellenrad (6) zumindest abschnittsweise von außen zugänglich ist, über eine bewegliche Verbindungseinrichtung (20) mit dem Gehäuse (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Verbindungseinrichtung (20) umfasst: – eine erste Verbindungsplatte (24), die über ein erstes Gelenk (23) mit dem Zellenrad (6) verbunden ist, und – eine zweite Verbindungsplatte (26), die über ein zweites Gelenk (25) mit der ersten Verbindungsplatte (24) und über ein drittes Gelenk (27) mit dem Gehäuse (2) verbunden ist.
Schleuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Gelenke (23, 25, 27) als Scharniergelenke mit zueinander parallelen Gelenkachsen (23a, 25a, 27a) ausgebildet sind, welche zur Längsachse (5) des Zellenrades (6) insbesondere einen 90°-Winkel einnehmen.
Schleuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zellenrad (6) stirnseitig mit einem gehäusefesten Seitendeckel (18) verbunden ist, der in der Wartungsposition über die Verbindungseinrichtung (20) mit dem Gehäuse (2) verbunden ist.
Schleuse nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch mindestens einen an dem Seitendeckel (18) befestigten Haltegriff (19) zur manuellen Verlagerung des Zellenrades (6).
Schleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zellenrad (6) in seiner Betriebsposition über eine weitere Verbindungseinrichtung (31) mit dem Gehäuse (2) verbunden ist.
Schleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (20) eine Führungseinrichtung (29, 30) zur Führung einer Verlagerungsbewegung des Zellenrades (6) zwischen der Betriebsposition und der Wartungsposition aufweist, welche insbesondere einen Führungsbolzen (29), welcher fest mit dem Zellenrad (6) oder dem Gehäuse (2) verbunden ist, und eine hierzu komplementär ausgebildete Führungsaufnahme (30), welche fest mit dem Gehäuse (2) oder dem Zellenrad (6) verbunden ist, aufweist.
Schleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Antriebseinrichtung (34 bis 40) zur Verlagerung des Zellenrades (6) zwischen der Betriebsposition und der Wartungsposition.
Schleuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (34 bis 40) ein manuell betätigbares Handrad (38) und/oder einen Motor (39) umfasst.
Schleuse nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung eine Gewindestange (36) umfasst, welche in zwei voneinander beabstandeten Lager/Gewindeabschnitten (34, 35) läuft, wobei der erste Lager/Gewindeabschnitt (34) benachbart zum ersten Gelenk (23) und der zweite Lager/Gewindeabschnitt (35) benachbart zum dritten Gelenk (27) festgelegt ist.