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Zellenrad zur kontinuierlichen Zufuhr von grob- oder feinkörnigem
Gut und zur pneumatischen Förderung desselben Die Erfindung bezieht sich auf ein
Zellenrad zur kontinuierlichen Zufuhr von grob- oder feinkörnigem Gut und zur pneumatischen
Förderung desselben, mit einem Gehäuse mit einer Gutaufnahmeöffnung und einer Gutaustragsöffnung,
wobei ein Gutaufnahmekammern aufweisender Rotor an jedem Ende des Gehäuses drehbar
gelagert ist und sich unterhalb der Gutaufnahmeöffnung befindet, und mit Lufteinlaßleitungen,
deren Austrittsenden aufeinanderfolgend mit Lufteintrittsöffnungen in den Kammern
zur Deckung gebracht werden, um jede Gutkammer unter Druck zu setzen, damit das
Gut aus der Austrittsöffnung unter Druck ausgetragen wird, mit zwischen einem seitlichen
Gehäuseabschnitt und dem Rotorumfang angeordneten Dichtungsringen, mit einer Einrichtung,
um die Dichtungsringe unter Druck zu setzen, und mit einer jeweils seitlich am Gehäuse
angeordneten Platte, welche ein Lager zur Aufnahme der mit dem Rotor verkeilten
Rotorantriebswelle trägt.
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Zellenräder mit pneumatischer Gutförderung werden in vielfältigen
Ausführungen gebaut (deutsche Patentschrift 609 842). Dabei ist es bereits bekannt
(schweizerische Patentschrift 337 776, französische Patentschrift 1 177 100 und
britische Patentschrift 735 157), die Abdichtung des Rotors mittels eines durch
Einstellschrauben verstellbaren und mit Dichtungen versehenen Anpreßrings bzw. glockenförmigen
Teils vorzunehmen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Betriebssicherheit
eines derartigen Zellenrades weiter zu erhöhen und bei Abnutzung der Dichtungsringe
eine selbsttätige Nachstellung der Dichtungsringe vorzusehen.
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Hierfür ist die erfindungsgemäße Ausbildung darin zu sehen, daß die
Einrichtung zur Druckausübung auf die Dichtungsringe aus einem über eine Zuleitung
unter Druck (Druckluft) stehenden Schmiermittelreservoir (ölkammer) gebildet wird,
das sich jeweils zwischen der Rotorendplatte sowie einer gegen diese dichtend andrückbaren
Druckplatte und der seitlichen tellerförmigen Abdeckplatte befindet, und durch das
sowohl die Dichtung zwischen dem genannten Gehäuseabschnitt und der Rotorendwand
als auch eine in der genannten Abdeckplatte angeordnete, gegenüber der Rotorantriebswelle,
wirksame Dichtung unter Druck gehalten wird, wobei der Luftdruck in den Rotorkammern
bezüglich seiner Wirkung auf die Rotorabdichtungen neutralisiert wird.
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Beim erfindungsgemäßen Zellenrad wird eine selbsttätige Nachstellung
der Dichtungsringe ermög-
licht, da diese immer dem Druck des Schmierstoffs ausgesetzt
sind, der den Förderdruck in den Kammern des Zellenrades kompensiert.
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Die Verwendung eines Kompensationsdrucks allein ist zwar durch die
deutsche Patentschrift 862 400 bekannt, aber nur zu dem Zweck, die Welle des Zellenrades
zu entlasten und nicht, um die Abdichtung der Anordnung zu verbessern. Zudem ist
die bekannte Anordnung lediglich auf den Sonderfall eines Zellstoffkochers abgestellt,
bei welchem aus dem Kocher ein Ausgleichsdruckmedium entnommen wird, um einzelnen
Rotorabschnitten, aber keineswegs einzelnen Dichtungen zugeführt zu werden.
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In einer weiteren bekannten Vorrichtung (deutsche Patentschrift 683
185) wird zwar zur Abdichtung der Vorrichtung ein Schmierstoff unter Druck zugeführt,
aber die Druckwirkung ist nicht geeignet, bei einer Abnutzung der Gleitflächen der
Anordnung einen Dichtring erneut in dichtende Anlage zu bringen.
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Vielmehr würde bei der bekannten Anordnung in einem derartigen Fall
lediglich ein unzulässiger Abfluß und Verlust von Schmierstoff stattfinden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Ausbildung gemäß
der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig.1 eine Ansicht des einen Endes des erfindungsgemäßen
Zellenrades im Aufriß, F i g. 2 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 2-2 inFig.
1.
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Das in den F i g. 1 und 2 dargestellte pneumatische Zellenrad weist
einen Trichter 10 auf, der Gutgemische zur kontinuierlichen Zufuhr zu einer von
mehreren Kammern 12 besitzt, die in einem Rotor 11 vorgesehen sind, welcher in einem
Gehäuse 13 gelagert ist. Der Rotor 11 erstreckt sich in der Längsrichtung unter
dem Austrittsabschnitt des Trichters und enthält acht Gutaufnahmekammern. Der Rotor
kann beispielsweise ein Gußstück sein und weist infolge der Bildung der Kammern
unterteilte speichenartige Seitenwände 14 auf, an deren äußerem Ende ein senkrechter
Schlitz 15 ausgefräst ist. Jeder Schlitz enthält eine Feder, beispielsweise eine
wellige Blattfeder 16 auf seinem Grund, über der sich ein langgestreckter Gummidichtungsstreifen
18 befindet, der mit einer metallischen Auflage- und Druclcverteilungsvorrichtung
17 verbunden ist.
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Der Rotor 11 ist im Gehäuse 13 drehbar gelagert.
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Das Gehäuse 13 ist mit einer Öffnung 19 an der Oberseite unter dem
Austrittsende des Trichters sowie mit einer diametral entgegengesetzten Öffnung
20 an der Unterseite für den Austritt von unter Druck stehendem Gut aus den verschiedenen
Rotorkammern B2, wenn diese aufeinanderfolgend gegenüberliegend der unteren Öffnung
20 zu liegen kommen, versehen. Jedes Ende des Rotors ist mit einer ausgefluchteten
konzentrischen Bohrung 22 und 23 versehen, in die Antriebswellen 24 und 25 hineinragen
und über Keile formschlüssig auf dem Rotor 11 verbunden sind, wie dies der F i g.
2 zu entnehmen ist.
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Jede Antriebswelle erstreckt sich über die jeweiligen entgegengesetzten
Enden des Gehäuses 13 hinaus. Das Gehäuse ist an jedem Ende mit einem glockenförmigen
Teil 27 und mit einem Abschnitt 28 von kleinerer Bohrung versehen, an dem die Dichtungsstreifen
18 in den Enden der speicherförmigen Rotorwände 14 anliegen. An den beiden Seiten
des Rotors ist mittels Bolzen 32, 33, 34 und 35 je eine Endplatte30 und 31 befestigt,
die je eine Bohrung für die Antriebswellen aufweisen. Jede Endplatte weist einen
ausgeschnittenen Teil zur Bildung einer Schulter 37 für zwei Dichtungsringe 38 und
39 auf, die zwischen der Schulter 37 und einer Schulter 41 zusammendrückbar sind,
die am glockenförmigen Teil 27 des Gehäuses 13 vorgesehen ist.
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Jede der Rotorendplatten 30 und 31 ist mit konzentrischen radialen
Öffnungen 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 und 49 versehen, die so angeordnet sind, daß
sie je in eine der Rotorkammern 12 münden, damit das unter Druck zu setzende Gut
in die jeweilige Kammer eintreten kann, wenn sie mit einer Lufteinlaßleitung 61
in Überdeckung kommt, wie nachfolgend beschrieben wird.
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Die Rotorendplatten 30 und 31 sind mit dem Rotor drehbar, - und gegen
die Außenflächen jeder Endplatte liegt eine Druckplatte 51 bzw. 52 an.
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Diese Druckplatten sind gleichartig ausgebildet und weisen je eine
axial zentrierte Bohrung53 für die jeweilige Antriebswelle 24 bzw. 25 auf, während
an der Innenfläche benachbart dem Umfangsrand die Druckplatten mit radial voneinander
im Abstand
befindlichen Dichtungsnuten 54 und 55 versehen sind, die zur Aufnahme
von Dichtungsringen 56 und 57 dienen. Ferner weist der unterste Teil jeder Druckplatte
51, 52 zwischen den Dichtungsringen eine Gewindebohrung 59 auf, in welche die Enden
60 der Lufteinlaßleitungen 61 eingeschraubt werden.
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Die glockenförmigen Teile 27 an jedem Ende des Gehäuses sind durch
tellerförmige Abdeckplatten 62 dichtend abgeschlossen, die mit einer mittigen Bohrung
zur Aufnahme der Antriebswelle 24 bzw. 25 versehen sind, und jede Abdeckplatte ist
mit einem ringförmigen Umfangsflansch 64 versehen, der eine ringförmige Dichtungsnut
65 aufweist und gegen die Fläche des Flansches 67 des benachbarten glockenförmigen
Teils 27 des Gehäuses 13 anliegt. Die Flansche sind gegen die Außenluft oder gegen
den Austritt des Gutes aus dem glockenförmigen Teil durch einen Dichtungsring 66
in der Nut 65 abgedichtet. Die Abdeckplatten an jedem Ende des Gehäuses 13 sind
identisch und mit mehreren, vorzugsweise acht, Druckplattenverstellschrauben 68
versehen, welche dazu dienen, die Druckplatte in dichtender Anlage an der benachbarten
Rotorendplatte zu halten. Ferner weist jede Abdeckplatte eine Gewindebohrung 70
zur Aufnahme einer mit einem Gewinde versehenen Rohrhülse 71 mit Dichtungsringen
72 und 73 auf, wie Fig.2 zeigt. Durch die glatte Bohrung 70 jeder der Rohrhülsen
71 erstreckt sich eine der Luftzufuhrleitungen 61, um dadurch die Austrittsenden
jeder der Rohrleitungen für den Austritt in die Rotorkammern 12 einwandfrei auszufluchten,
wenn sich der Rotor 11 mit bestimmten Füllungen des ihrn durch den Trichter zugeführten
zementhaltigen Gemisches dreht. Durch die Luftzufuhr zu einer Rotorkarmner wird
deren Inhalt unter Druck gesetzt und aus der Kammer unter Druck in den venturiförmigen
Auslaß 69 an der unteren Öffnung 20 des Gehäuses 13 ausgetragen.
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Der glockenförmige Teil 27 mit der an ihm in geeigneter Weise, beispielsweise
durch Schrauben 72, die sich durch die Flansche64 und 67 erstrecken, befestigten
tellerförmigen Abdeckplatte 62 bildet eine Ölkammer, die vorzugsweise mit Öl durch
einen Füllstopfen 110 gefüllt wird. Druclduft kann dem glockenförmigen Teil an jedem
Ende des Gehäuses 13 durch eine Zweigleitung 74 zugeführt werden, in der gegebenenfalls
ein von Hand bedienbares Ventil 75 angeordnet sein kann. Ferner kann das Öl in den
Endabschnitten des Gehäuses durch einen Stopfen 76 abgeleitet werden, wenn dies
zur Reinigung oder Instandsetzung der Vorrichtung erforderlich werden sollte.
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An einer Seitenwand des venturiförmigen Auslasses 69 ist eine Luftzufuhr-Zweigleitung
78 angeschlossen, wie F i g. 1 zeigt, welche dazu verwendet wird, den Luftdruck
und die Austrittsgeschwindigkeit des Gutes aus den an das verengte Ende des Venturiauslasses
angeschlossenen Förderleitungen zu erhöhen.
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Die Abluft, die in jeder der nicht gefüllten Rotorkammern 12 enthalten
ist, wird beim Rückhub des Rotors 11 ausgenutzt. So wird ein Teil der Abluft bei
jeder sich rückwärts bewegenden Kammer nach oben umgelenkt, so daß sie in den GuttrichterlO
durch Auslaßöffnungen eintritt, die in einer Rohrleitung 86 vorgesehen sind, welche
am Rotorgehäuse 13, wie Fig.2 zeigt, angebracht ist. Ein Ventil 87 bewirkt einen
geeigneten Abluftstoß auf das im Trichter 10 befindliche Gut, wobei die überschüssige
Luft
nach außen durch ein nicht gezeigtes T-Stück austreten kann. Diese Wirkung erzielt
eine ständige Rührbewegung auf das Gut, wenn dieses vom Trichter durch die Beschickungsöffnung
19 in die Rotorkammer 12 abwärts bewegt wird.
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Jede Antriebswelle 24 und 25 dreht sich in einem abgedichteten Lager
80, wobei, um die Abdichtung noch besser zu gestalten, die Wellendichtung von einer
Feder 81 und einer Dichtung 82 zwischen der Druckplatte 51 bzw. 52 und der Innenfläche
der Abdeckplatte 62 gebildet ist. Die Abdeckplatte 62 ist an dieser Stelle mit einer
Ausnehmung 83 zur Aufnahme der ringförmigen Dichtung 82 versehen.
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Die Lufteinlaßleitungen 61 sind an eine nicht gezeigte Druckluftquelle
angeschlossen, wobei Zweigleitungen, beispielsweise die in F i g. 1 gezeigte und
vorangehend beschriebene Leitung 78 und die Zweigleitungen 85, wie in F in. 2 gezeigt,
vorgesehen sind, die an die gleiche Druckluftquelle wie die Lufteinlaßleitungen
61 angeschlossen sind. Dies ergibt einen ständig gleichen Luftdruck in den unter
Druck stehenden Rotorkammern 12 und im Auslaß 69.
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Wenn die Ventile 75 geöffnet werden, wird der gleiche Luftdruck auch
auf die vorangehend beschriebenen Ölkammern ausgeübt. Der Luftdruck in den Rotorkammern
12 wird daher durch den entgegengesetzt wirkenden Öldruck in jeder Ölkammer neutralisiert,
wodurch jeder Luftaustritt unmöglich gemacht wird, so daß jede Sandblaswirkung,
die bei den herkömmlichen pneumatischen Zuführungsvorrichtungen üblich ist, vollständig
vermieden wird.
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Die Öffnung 19 wird durch abgeschrägte Kanten 111 begrenzt, welche
dazu dienen, die durch die Federn 16 belasteten Gummidichtungsstreifen 18 von neuem
in Ausfluchtung zurück in die genaue Form der Innenbohrung des Gehäuses 13 zu bringen.
Bei jeder halben Umdrehung des Rotors 11 kann sich jeder der acht federbelasteten
Dichtungsstreifen etwas nach außen durchbiegen, wenn sie sich an den Öffnungen 19
und 20 vorbeibewegen, und wird dann, beim erneuten Eintritt in das Gehäuse 13, durch
die oberen und unteren abgeschrägten Kanten selbsttätig in eine Dichtungsebene zurückgedrückt.
Diese Kanten bilden einen Teil des Gehäuses 13, wie sich aus F i g. l ergibt. Durch
diese Anordnung wird verhindert, daß die Dichtungsstreifen 18 hängenbleiben und
ihr Abdichtungsvermögen verlieren. Sie ermöglicht ferner eine einwandfreie Abdichtung
durch die Wirkung der Federn 16, bis die Kanten der Dichtungen 18 abgenutzt sind,
so daß sich eine lange Betriebsdauer erzielen läßt, bevor ein Auswechseln erforderlich
ist.