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Vorrichtung zum kontinuierlichen Ein- und Austragen von rieselfähigen
Feststoffen Zum Min- und Austragen von rieselfähigen Feststoffen wendet man in allen
Fällen, in denen es auf vollkommen dichten Abschluß ankommt, meistens die diskontinuierliche
Arbeitsweise an. Da hierbei zwei Behälter wechselweise gefüllt und entleert werden,
muß man auch periodisch die Füll- und Entleerungsabsperrorgane sowie die Entlüftungs-
und Belüftung ventile betätigen. Diese Betätigung erfordert erhebliche Arbeitskräfte
oder eine kostspielige Automatik.
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Die bei der Umschaltung auftretenden Druckstöße sind in vielen Fällen
nicht erwünscht.
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Als kontinuierlich arbeitendes Ein- bzw. Austragsorgan wird die bekannte
einstufige Zellenschleuse angewandt: Eine horizontale Welle mit radial angeord neten
Flügeln dreht sich in einem Gehäuse derart, daß Gehäusewände am Umfang und an den
Stirnseiten mit dem sich drehenden Zellenrad geschlossene, wandernde Zellen bilden.
Das zu schleusende Gut fällt in die offenen Zellentaschen des Zellenrades hinein
und unten aus den sich wieder öffnenden Zellentaschen heraus.
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In vielen Fällen, vornehmlich zur Uberwindung kleiner Druckdifferenzen,
genügen diese Zellenschleusen. Wenn man aber Wärmedehnungen berücksichtigen und
deshalb größeren Spielraum zwischen Zellenrad und Gehäuse lassen muß- oder wenn
größere Dichtheit erfordert wird, z. B. wegen Feuer- oder Explosionsgefahr, die
auftreten kann, wenn das Fördergut mit Luftsauerstoff in Verbindung tritt, oder
wegen Giftigkeit oder Belästigungen sonstiger Art, dann müssen mehrere Zellenschleusen
untereinander angeordnet werden. Eine derartige mehrstufige Anordnung erfordert
aber große Bauhöhen und umfangreiche Antriebseinrichtungen.
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Es ist auch eine Einschleuseinrichtung von Feststoffen für Druckluftförderanlagen
mit einem sich um eine lotrechte Achse drehenden Zellenrad bekannt.
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Der Antrieb des Zellenrades erfolgt nicht über dessen Welle, sondern
über ein am äußeren Zellenrad angeordnetes Kegelrad. Diese Bauart mit pneumatischer
Förderung läßt sich im Hinblick auf die Gesamthöhe nicht mehrstufig ausführen. Auch
würde sich mit jeder zusätzlichen Stufe das Verhältnis der Förderluftmenge zur Feststoffmenge
ändern, und ein kontinuierlicher Druckausgleich zwischen Feststoffzulanf und Feststoffauslauf
wäre nicht möglich.
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In der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum kontinuierlichen Ein- und
Austragen von rieselfähigen Feststoffen erfolgt der Vertikaltransport durch eigene
Schwere und der Horizontaltransport zwischen den zueinander versetzten Durchlaßöffnungen
durch Stern arme eines um eine lotrechte Achse in einem Gehäuse umlaufenden, oben
und unten durch Platten abgedeckten Zellenrades mit seine Sternarme verbindendem
Außenring.
Die neue Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei nacheinander
wirksame Zellenräder gemeinsam auf einer Antriebswelle angeordnet und durch eine
bzw. mehrere Zwischenplatten voneinander getrennt sind.
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Den bekannten Vorrichtungen zum Ein- und Austragen von rieselfähigen
Stoffen gegenüber weist die hier beschriebene Ausführungsform den großen Vorteil
auf, daß sie - durch die Anordnung mehrerer Zellenräder übereinander auf einer lotrechten
Antriebswelle - raumsparend und im Antrieb einfacher ist.
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Das Gut wird durch eigene Schwere von oben nach unten bewegt. Daher
ist der Einlaufstutzen an der obersten und der Auslaufstutzen an der untersten Platte
angeordnet. Bei mehrstufiger Anordnung ist in jeder der zwischen der obersten und
der untersten Platte liegenden Zwischenplatte eine Durchlaßöffnung angebracht. Auch
in diesem Falle steht eine Zelle jeweils nur mit einer der Öffnungen in Verbindung.
Das durch eine der Offnungen in eine Zelle einfallende Gut muß in und zusammen mit
der Zelle eine bestimmte Wegstrecke ohne Öffnung durchlaufen, bevor es über die
nächste Durchlaßöffnung oder über den Austragstutzen befördert wird. Am besten wählt
man eine halbkreisförmige Wegstrecke, und der Transportweg entspricht einem Zentriwinkel
von 1800. Die Mittelachsen
der Öffnungen liegen dabei mit der Mittelachse
der Drehachse in einer Ebene; Die neue Vorrichtung kann aus verschiedenen Werkstoffen,
z. B. Kunststoff, hergestellt werden. Es empfiehlt sich aber, sie aus harten, spröden,
verschleißfesten Werkstoffen herzustellen, die sich nur durch Gießen bzw; Formen
und Schleifen bearbeiten lassen, z. B. Siliziumguß, Chromguß, Steinzeug oder Hartporzellan.
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Um den Erfordernissen einer hohen Temperaturwechselbeanspruchung
und großen Wärmedehnungsunterschieden Rechnung zu tragen, wird eine bevorzugte Ausführungsform
angewandt. Diese ist gekennzeichnet durch axial verschiebbar und am Umfang innerhalb
eines gemeinsamen D istanzierungsringes abdichtend angeordnete Abdichtplatten. Es
ist dabei eine Arretierungsvorrichtung erforderlich, die das Mitdrehen der Abdichtplatten
verhindert. Um diesen Zweck zu erreichen, kann man beispielsweise einen oder mehrere
mit der nicht beweglichen obersten Deckplatte fest verbundene Bolzen anbringen,
die durch die Zwischenplatten hindurchgehen und in die Bodenplatte hineinragen.
Das erforderliche Anpressen der Platten und damit auch das der umlaufenden Zellenräder
erfolgt mit Hilfe einer Anpreßvorrichtung, bei der beispielsweise einstellbare Federkraft,
vorzugsweise von unten nach oben wirkend, angewandt wird.
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Zwischen den die Sternarme verbindenden konzentrischen Außenringen
und den Abstandsringen ergeben sich Ringräume. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der neuen Vorrichtung sind eine oder mehrere durch den Abstandsring hindurchgeh
ende, in den Ringraum mündende Leitungen angebracht, die verschiedenen Zwecken dienen
können.
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In vielen Fällen ist es erforderlich, unter Vakuum zu arbeiten. Die
Zellen werden zwar durch die horizontalen Gehäuseplatten weitgehend abgedichtet,
es ist aber vorteilhaft, über eine Vorrichtung verfügen zu können, mit deren Hilfe
das Vakuum während der gesamten Durchschleusung aufrechterhalten werden kann. Zu
diesem Zweck schließt man die in die Ringräume mündenden Leitungen an eine gemeinsame
Vakuumleitung an. Man kann aber auch stufenweise arbeiten und den Unterdruck von
einem Sternrad zum anderen erhöhen oder verringern. Durch die in die Ringräume mündenden
Leitungen kann man selbstverständlich auch Schutzgas, Heizgas oder Kühlgas leiten.
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In den Zeichnungen, -die zum besseren Verständnis des Erfindungsgedankens
beitragen sollen, ist die Vorrichtung in verschiedenen, al& Beispiele anzusehenden
Ausführungsformen schematisch dargestellt, deren in Fig. 1 gezeigte Bauart an sich
bekannt ist.
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In Fig. 1 stellen 11 die vertikale Welle und 12 die mit ihr verbundenen
Sternarme- mit einem Innenring 13 und einem Außenring 14 dar. Der Außenringl4 verbindet
die Sternarme 12 miteinander und bildet die äußeren Wände der den Sternarmen 12
entsprechenden Zellen 15. Das aus mehreren Sternarmen bestehende Zellenrad 12 dreht
sich langsam zwischen der oberen Gehäuseplatte 16 mit dem Einlaufstutzen 17 und
der unteren Gehäuseplatte 18 mit dem Auslaufstutzen 19.
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Die beiden Gehäuseplatten 16 und 18 sind mit dem Abstandsring 51 verschraubt.
In den Ringraum 52 zwischen dem Gehäusering 51 und dem Außenring 14 der Sternarme
12 mündet die Schutzgasleitung 53.
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Die Wellenabdichtung ist mit 54 und der Antrieb mit 55 bezeichnet.
Diese.an sich bekannte, in der Fig. 1 wiedergegebene Vorrichtung ist einstufig;
Das zu be-
fördernde Gut tritt bei 17 in eine der Zellen 15 ein und verläßt nach
Zurücklegen eines halbkreisförmigen Weges die Vorrichtung bei 19.
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Die Fig. 2 zeigt die mehrstufige Anordnung der Schleuse. Die sich
langsam drehende Welle 21 versetzt die Zellenräder 22 mit den von den Ringen 23
und 24 umschlossenen Zellen 25 in eine Bewegung, die zwischen der oberen Gehäuseplatte
26 mit dem Einlaufstutzen 27, den Zwischenplatten 26a mit den Durchlaßöffnungen
27a und der unteren Gehäuseplatte 28 mit dem Auslaufstutzen 29 stattfindet. Die
Gehäuseringe 61 bestimmen die Abstände der Gehäuseplatten 26, 26a und 28 voneinander
und dichten die Ringräume 62 mit den Druckausgleichanschlüssen 63 gegen die Atmosphäre
ab. Die Stopfbuchse 64 dient zur Abdichtung der Welle 21.
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Die in Fig. 3 wiedergegebene mehrstufige Ausführungsform ist für
hohe Temperaturbeanspruchung besonders gut geeignet. Die auf der Achse 31 angeordneten
Zellenräder 32 mit den inneren und äußeren Ringen 33 und 34 werden zwischen den
horizontalen Platten, nämlich der oberen Platte 36 mit dem Einlaufstutzen 37, den
mittleren Platten 36a mit den Durchlaßöffnungen 37a und der unteren Platte 38 mit
dem Auslaufstuzten 39, gedreht. Die Zwischenplatten 36a und die untere Platte 38
sind in einem gemeinsamen Gehäusering 71 abdichtend axial verschiebbar angeordnet.
Die Arretiervorrichtung besteht hier aus einem oder mehreren Bolzen 76, die mit
der nicht beweglichen Deckplatte 36 fest verbunden und durch die Zwischenböden 36a
hindurchgeführt sind und in die Bodenplatte 38 hineinragen. Die Anpreßvorrichtung
besteht aus dem Anpreßring 77 mit mehreren einstellbaren Zugbolzen 78 und Federn
79. Die Platten 36a und 38 werden durch die Federkraft von unten nach oben elastisch
gegen die Zellenräder 32 bzw. die Zellen 35 gepreßt. In die Räume 72 zwischen den
äußeren Ringen 34 der Zellenräder 32 und dem Abstandsring 71 münden die Leitungen
73 für Druckausgleich- oder Schutzgasanschluß.
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PATENTANSPROCHE: 1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Ein- und Austragen
von rieselfähigen Feststoffen, in der der Vertikaltransport durch eigene Schwere
und der Horizontaltransport zwischen den zueinander versetzten Durchlaßöffnungen
durch Sternarme eines um eine lotrechte Achse in einem Gehäuse umlaufenden, oben
und unten durch Platten abgedeckten Zellenrades mit seine Sternarme verbindendem
Außenring erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei nacheinander wirksame
Zellenräder (22, 32) gemeinsam auf einer Antriebswelle (21, 31) angeordnet und durch
eine bzw. mehrere Zwischenplatte(n) (26a, 36a) voneinander getrennt sind.