DE1926450C3 - Kammerschleuse zur Übergabe von frei fließendem Schüttgut - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kammerschleuse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei derartigen Kammerschleusen muß die Schleusenkammer vor dem Einfüllen des Schüttgutes durch steuerbar zu öffnende und zu schließende Druckausgleichsöffnungen auf den Druck gebracht werden, der •m Raum des einzufüllenden Schüttgutes herrscht. Desgleichen ist ein entsprechender Druckausgleich vor der Entleerung der Kammer in dem das Schüttgut aufnehmenden Raum, der unter einem vom ersten verschiedenen zweiten Druck steht, vorzunehmen.

Zur Herstellung dieses Druckausgleichs hat man bereits die Schleusenkammer über Leitungen mit darin ίο angeordneten Absperrventilorganen mit dem oberen oder alternativ dem unteren Raum verbunden (FR-PS 8 71 273). Diese Möglichkeit des Druckausgleichs hai bei der Förderung von Schüttgütern unterschiedlicher Art den Nachteil, daß die während des Ausgleichs sirömende Luft stark mit Staub beladen ist und rasch zu Verstopfungen der Leitung oder zum Festsetzen des Ventils bzw. der Steuerorgane führt, so daß ein sicherer Dauerbetrieb der Kammerschleuse nicht gewährleistet ist.

Weiterhin hat man bereits bei gattungsgemäßen Kammerschleusen in den Klappen selbst jeweils eine Druckausgleichsöffnung vorgesehen, die mit einem Absperrer versehen ist, der vor Öffnen der Klappe zur Lüftung der Druckausgleichsöffnung bewegbar ist (GB-PS 9 96 752). Dadurch werden zwar die sich durch die Staubluft ergebenden Schwierigkeiten im wesentlichen behoben, es ist jedoch erforderlich, in zeitlicher Folge wirksame Steuer- und Betätigungsvorrichtungen fr die Ventile einerseits und die Klappen andererseits vorzusehen, was einen großen konstruktiven Aufwand bedeutet. Gleichzeitig muß zumindest die Betätigungsvorrichtung für die Ventile im Bereich des Schüttgutflusses angeordnet werden, was zu Störungen beim Betrieb der Klappenschleuse Anlaß geben kann.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, eine gattungsgemäße Kammerschleuse zu schaffen, die mit einfachen konstruktiven Mitteln einen zuverlässigen und wartungsarmer. Betrieb ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Kammerschleuse gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Bei dieser Anordnung ist also der Klappenantrieb primär mit dem Absperrer verbunden, der die Klappe jeweils aus der Offenstellung in die Schlußstellung mitnimmt. Aus der Schlußstellung in die Offenstellung fällt jedoch die Klappe frei bis in Anlage an den Absperren sobald der Druckausgleich so weit fortgeschritten ist, daß sich die Klappe unter ihrem Eigengewicht und der Last des auf ihr liegenden Schüttgutes von ihrem Sitz ablösen kann. Diese Anordnung hat sich in der Praxis als betriebssicher und wartungsarm erwiesen. Besonders wesentlich ist dabei die selbsttätige Öffnungssteuerung der Klappen in Abhängigkeit von einer bestimmten Druckdifferenz.

Es ist an sich bekannt, in einem Klappenventil mit aufwärts schwenkender Klappe zum Einbau in hochgespannten Dampf führenden Leitungen eine Druckausgleichsöffnung vorzusehen und diese mit einem Absperrer zu steuern, der vom Klappenantrieb betätigt wird, ehe der Klappenantrieb mit der Klappe in Wirkverbindung tritt (US-PS 7 90 294). Es ist auch bekannt, in einer Flüssigkeitsleitung ein Ventil mit einem Ventilverschlußstück vorzusehen, welches als Ganzes längs einer gekrümmten Kurve von seinem Sitz in eine Offenstellung bewegbar ist und eine Druckausgleichsöffnung besitzt, die von einem Absperrer gesteuert ist, der mitnehmend auf das Ventilverschlußstück einwirkt (US-PS 26 88 341).

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Die Unteransprüche 2 bis 7 beschreiben vorteilhafte konstruktive Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kammerschleuse und dabei Anspruch 7 einen besonders zweckmäßigen Antrieb für diese. Klappen einer Kammerschleuse durch einen doppeltwirkenden Fluid Zylinder über Lenkergestänge zu betätigen, ist an sich bekannt (DT-PS 9 67 513).

An Hand der Zeichnungen wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Dabei zeigt '

pig.I einen Längsschnitt durch eine Kammerschleuse, wobei in der einen Hälfte Klappe und Absperrer geschnitten und in der anderen Hälfte in der Seitenansicht gezeigt sind, und

Fig·2 die Kammerschleuse in Seitenansicht mit ihren Betätigungselementen.

Gemäß der Zeichnung sind zwei gleichartige Vorrichtungen zur Übergabe von frei fließendem Schüttgut aus einem Raum ersten Drucks in einen solchen zweiten Drucks zu einer Kammerschleuse zusammenge- 2c baut Die beiden, die Vorrichtung aufbauenden, gleichartigen Bauteile umfassen: Ein Gehäuse 1 mit einem Zulaufstutzen 11, einer Sehüttgutdurchflußöffnung 12. einem eine Schleusenkammer 13 einschließenden Kammergehäuse 14, einem daran anschließenden Auslaufstutzen 15, einem seitlichen Rohrstück 16 und einem durch Schrauben 17 damit verbundenen Abschlußdekkel 18. Im Bereich der Sehüttgutdurchflußöffnung 12 ist ein auswechselbarer starrer Ring 22 mit dem Gehäuse 1 verbunden und dient zur Aufnahme eines Dichtungsringes 23. Im seitlichen Rohrstück 16 ist eine Drehachse 3 gelagert. Mit der Drehachse 3 ist ein armförmiger Lenker 31 starr verbunden, der seinerseits über einen Gelenkbolzen 32 und mindestens eine Lasche 33 einen tellerförmigen Absperrer 35 gelenkig beweglich trägt. Im Lenker 31 ist eine gegen den Absperrer 35 gerichtete Stellschraube 36 angeordnet.

Auf der Drehachse 3 ist getrennt vom Absperrarm 31 mindestens ein Lenkerarm 41 frei drehbar gelagert. Dieser Lenkerarm 41 trägt über einen Schwenkbolzen 42 und eine Lasche 43 eine Klappe 45. Die Klappe 45 weist im Bereich de* Absperrers 35 eine Druckausgleichsöffnung 50 und um diese herum einer. Dichtungsring 51 auf. Im Lenkerarm 41 sind zwei sich in den Bereich der Klappe 45 erstreckende Wegbegrenzung*- Stellschrauben 46, 46' angeordnet. Das seitliche, durch den Deckel 18 abgeschlossene Rohrstück 16 weist solche Abmessungen auf, daß sowohl das Klappenaggregat des Klappenventils 2 als auch besonders der mit dem Dichtungsring 23 versehene starre Ring 22 5c leicht entfernt werden können, was besonders bei Vorrichtungen zur Förderung abrasiver Produkte sehr wertvoll ist, da Unterhaltsarbeiten wesentlich erleichtert werden. Zwei Gehäuse 1, Γ sind durch Schrauben 6,6' miteinander verbunden, so daß die Schleusenkammer 13 mit dem zugeordneten Auslaufstutzen 15 und einem nachfolgenden Zulaufstutzen Ii' ein durchgehendes Kammervolumen ergeben.

Wie aus F i g. 2 hervorgeht, ist die Drehachse 3 mit einem Hebel 61 durch einen Stift 62 starr verbunden. Die zweite Drehachse 3' weist ebenfalls einen starr (Stift 62') damit verbundenen Hebel 71 auf. Zwischen den beiden Hebeln 61 und 71 ist ein druckmediumbeaufschlagbarer doppeltwirkender Zylinder 80 mit dann verschiebbarem Kolben 81 und damit verbundener Kolbenstange 82 derart angeordnet, daß die Kolbenstange 82 einerseits durch einen Gelenkbolzen 83 mit dem einen Hebel 61 und der Zylinder 80 über eine La

sche 84 und einen Lagerbolzen 85 mi Hebel 71 gelenkig verbunden sind. We Verlängerung dieses anderen Hebels 71 angeordnet. Ein weiterer Zapfen ft¹^ ist r se 1 verbunden. An diesen beide:: -·.·■·; f< eine kräftige Zugfeder 70 eingeh; i"jt-

Vom Zylinder 80 führen zwei Lc >· ·α zu einem Umsteuerventil 105. dci
spule 106 zugeordnet ist. Diese *·.
einem Steuerschalter 107 und e..■ ■· ^ 108 zusammengeschaltet. Eine L.·.'.» 103. die in der gezeigten Ausführung <u se besteht, ist an das Umsteuervemil lö' Ein Absirömanschluß 104 führt .on di< ventil 105 weg.

Die Kammerschleuse läßt sich wie fo Die dargestellte Ausführung stellt ei zustand eines Funktionsrhyihmus dar, tellage des Kolbens 81 im Zyiinc'?r 80 Ruhestand entspricht. In dieser Stellui Kolben 81 momentan die beiden Kla| der Klappenventile 2 und 2' gegenübc gen Schüttgut-Durchflußöffnungen 12 Schließlage. Durch ,-estlose Druckend ders 80, oder vorteilhafterweise durch Druckmedium in den kolbenstangense Zylinders 80, wird der Kolben 81 nac und damit die obere Klappe 2 geöffne der Klappe 45 erfolgt derart, daß die Uhrzeigersinn gedreht wird, womit d von dem Dichtungsring 51 abgehober folgt durch die Druckausgleichsöffnun pe 45 ein Druckausgleich zwischen de met 13 und dem Zulaufstutzen 11. Da ; ausgleichs wird die Klappe 45 frei bc bereits entfernten Absperrer 35 nac die gesamte Schüugut-Durchflußöffnu Gleichzeitig mit dieser Öffnungsbe ren Klappe 45 wird die untere Klap Zugfeder 70 über den Hebel 71 und c 3' in der geschlossenen Lage gehalte Füllung der Schleusenkammer 13 m Druckmedium in die von der Kolbe wandle Seite des Zylinders 80 eingefi und damit die Drehachse 3 werde zeigersinn verschwenkt. Der Abspern chend die frei verschwenkbare und i 51 an diesem anliegende Klappe 45 \ auswechselbaren starren Ring 22 vei Klappe 45 auf den in diesem starren neten Dichtungsring 23 eng auflii Druckmittelzufuhr wird entgegen die starren Anschlag der Klappe 45 an über den Absperrer 35. den Lenker 3 achse 3. den Hebel 61 und die Ko Zylinder 80 relativ zum Kolben 81 η Die Zugfeder 70 wird auseinanderg zusätzlich gespannt. Dank dieser na« den, auf die Drehachse 3' eine Dreh sinn bewirkenden Bewegung hebt der zweiten Klappe 45' von der I. nung 50' ab und stellt eine Verbind^¹ stutzen 1Γ in den nachfolgenden R ersten verschiedenen Drucks im Be , Stutzens 15 her. Damit wird der Γ diesem Raum zweiten Drucks in die 13 freigegeben, während der Abspe lieh von der Klappe 45' weg bewej

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Druckausgleich genügend fortgeschritten ist, fällt die Klappe 45', die über den oder die Lenkerarme 41' an der Drehachse 3' frei verschwenkbar ist, unter dem Einfluß des Eigengewichts und des darüber in der Schleusenkammer 13 aufgenommenen Gutes vom starren Ring 22' weg, so daß der Ausfluß von Schüttgut aus der Schleusenkammer 13 in den Auslaufstutzen 15' freigegeben wird. Nach restloser Entleerung der Schleusenkammer 13 wird das Umsteuerventil 105 aus der gezeichneten in die andere Lage gebracht, was, abgesehen von einem einfachen Kippschalter 107, auch von einem Zeitrelais gesteuert werden kann. Damit wird Druckmedium in den kolbenstangenseitigen Raum zwischen Kolben 81 und Zylinderwandung gefördert und das Druckmedium aus dem durch den Kolben 81 abgetrennten anderen Zylinderraum abströmen. Unter dem Einfluß der Zugfeder 70 wird zuerst der untere Hebel 71 zusammen mit dem Zylinder 80 nach oben gezogen, was auch durch das Einströmen von Druckmedium in den kolbenstangenseitigen Zylinderraum unterstützt wird. Gleichzeitig nimmt der Absperrer 35' die frei pendelnd angeordnete Klappe 45' mit in die Schließlage gegenüber der Dichtung im starren Ring 22'. Bei endgültigem Verschluß des unteren Klappenventils 2'. was durch die Zugfeder 70 über den Hebel 71, die Drehachse 3' und die zum Absperrer 35' und zur Klappe 45' führenden Lenker 3 Γ und 41' gewährleistet wird, wird durch weitere Druckmediumförderung in den Zylinderraum im Bereich der Kolbenstange 82 der Kolben 81 weiter nach unten bewegt und damit wieder das obere Klappenventil 2 geöffnet.

Durch die gelenkige Anordnung von Abspcrrcr 3: und Klappe 45 an den zugehörigen Lenkern 31 und 4 stellen sich jene stets einwandfrei gegenüber den Dich tungen 23 und 51 ein. Um eine Verletzung dieser Dich tungen 23 und 51 durch allzu schräge Lage von Abspei rer 35 und/oder Klappe 45 während der Schließbewe gung /u vermeiden, sind in den Lenkern 31 und 4 Stellschrauben 36 und 46 vorgesehen, die das Vei schwenken von Absperrer 35 und Klappe 45 um di

to Gelenkbolzen 32 und 42 nur in einem beschränkte Maße erlauben, derart, daß während des Schließer keine Schädigung der genannten Dichtungen 23 und 5 möglich ist.

Bei eventueller starker Abnützung sowohl des sta ren Ringes 22 mit dem Dichtungsring 23 als auch ein< der Teile 35 oder 45 oder der anderen Dichtung ί kann sehr einfach der auf dem seitlichen Rohrstück 1 angeordnete Deckel 18 entfernt werden, womit sofo und ohne weitere Ausbauarbeiten sämtliche zu erse zende Teile leicht zugänglich und auch leicht entfer bar sind.

Bei Bedarf kann zwischen dem seitlichen Rohrstüi 16 und dem darauf zu befestigenden Deckel 18 eil Dichtung angeordnet sein. Es ist nicht absolut erforde Hch, die Kammerschleuse aus zwei gleichen Konstru tionselementen zusammenzubauen, sondern die KIa penkonstruktion kann zweimal auch in ein einziges, g eignet gestaltetes Gehäuse eingesetzt werden.

Die Betätigung der Klappen kann auch durch geei

nete Stellmotoren oder durch einen intermittierend mechanischen Antrieb erfolgen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Kammerschleuse zur Obergabe von frei fließendem Schüttgut aus einem oberen Raum niedrigeren Drucks in einen unteren Raum höheren Drucks durch eine dazwischenliegende Schleusenkammer, die an die beiden Räume durch eine obere und eine untere Durchlaßöffnung anschließbar ist, die jeweils durch ein Klappenventil schließbar sind, dessen Klappe jeweils nach unten hin öffnet, durch einen Klappenantrieb in Schließrichtung bewegbar ist und eine Druckausgleichsöffnung aufweist, die mit einem Absperrer versehen ist, der vor Öffnen der Klappe durch den Klappenantrieb zur Lüftung der Druckausgleichsöffnung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Absperrer (35, 35') durch den Klappenantrieb unabhängig von der Klappe (45,45') bis in eine der Offenstellung der Klappe entsprechende Stellung bewegbar ist und eine Unterlage für die in Schließrichtung von ihm mitgenommene Klappe bildet, die zwischen dem Rand der Durchlaßöffnung (12, 12') und dem Absperrer frei beweglich geführt ist.

2. Kammerschleuse nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß der Absperrer (35, 35') durch mindestens einen eisten Lenker (31, 3Γ) mit einer angetriebenen Drehachse (3, 3') des Klappenantriebs fest verbunden ist, und daß die Klappe (45, 45') durch mindestens einen zweiten Lenker (41,41') gegenüber dem Absperrer (35,35') zentriert ist.

3. Kammerschleuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (45, 45') über den oder die zweiten Lenker (41, 4Γ) an der Drehachse (3,3') frei drehbar angelenkt ist.

4. Kammerschleuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtung des Absperrers (35, 35') und der Klappe (45, 45') in bezug auf ihre Lenker (31, 41, 3Γ, 41') mittels Stellschrauben (36, 46 ) einstellbar ist.

5. Kammerschleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz der Klappe (45,45') von einem auswechselbaren starren Ring (22, 22') mit darin angeordnetem Dichtungsring (23) gebildet ist.

6. Kammerschleuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandung (14) der Schleusenkammer (13) eine durch einen Deckel (18, 18') dicht abschließbare öffnung mit Übergröße in bezug auf die Abrr essungen des auswechselbaren starren Ringes (22,22') vorgesehen ist.

7. Kammerschleuse nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen (3,3') der Klappenverntile (2, 2') über Hebel (61, 71, ...) mit den beiden Enden einer doppeltwirkenden, druckmittelbetätigten Kolbenzylindereinheit (80 bis 82) verbunden sind und daß an einem der beiden Hebel eine am Gehäuse (1) abgestützte Feder (70) in Schließrichtung des zugeordneten Klappenventils (2') angreift.