DE1948440A1

DE1948440A1 - Schleuse zum Einbringen von Schuettguetern in gasdicht abgeschlossene Raeume,insbesondere von Legierungselementen in Stahlentgasungsgefaesse

Info

Publication number: DE1948440A1
Application number: DE19691948440
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Hoesch AG
Current assignee: Hoesch AG
Priority date: 1969-09-25
Filing date: 1969-09-25
Publication date: 1971-04-15
Also published as: FR2061473A5; ATA638970A; DE1948440B2; DE1948440C3; GB1257599A; AT326169B

Description

Dipl.-lng. H. Sauerland · Dn.-ing. R. König Patentanwälte · 4ddo Düsseldorf · Cecilienaliee 7B · Telefon 432732

Unsere Aktes 25 125 24» September 1969

Ill/Seh.

Hoeseh Aktiengesellschaft, 4600 Dortmund, Eberhardstraße

"Schleuse zum Einbringen von Schüttgütern in gasdicht abgeschlossene Räume, insbesondere von Legierungselementen

in Stahlentgasungsgefäße"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleuse zum Einbringen von Schüttgut in gasdicht abgeschlossene Räume, insbesondere von Legierungselementen in Stahlentgasungsgefäße, mit einem eine Einfüllöffnung der Sthleuse abdichtenden oberen Verschlußkörper und einem eine Auslaßöffnung der Schleuse abdichtenden unteren Verschlußkörper.

Derartige Schleusen werden beispielsweise dazu benutzt, um Stähle im Vakuum zu desoxydieren oder zu legieren. In diesen Fällen werden über die Schleuse unter Aufrechterhältung des Vakuums die Behandlungsmittel in das Entgasungegefäß eingeführt. Um dies zu ermöglichen, lassen sich di· Einfüllöffnung und Auslaßöffnung d«r Sthleuse jeweils wechselweise öffnen und schließen. Als Verschlüsse für di· beiden öffnungen sind Schieber, Klappen und GHookenverSchluss· bekanntgeworden. Bewährt haben sich vor allem die GHookenversehlüs*·, weil bei ihnen ein· betriebssicher· Abdichtung und Materialtrennung in einem Konstruktionselement vereinigt werden können..

Bei einer bekannten Sohleueenaueführong mit Glookenver- »ehluß wird di· ober· Einfttllöffnunf der Schleus· durch •in· oberhalb der öffnung liegend· und vorzugsweise duroh

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eine von einem aus- und einfahrenden Zylinder betätigte Glocke geöffnet und geschlossen, während die untere Auslaßöffnung der Schleuse durch eine von unten her in die Schleuse einfahrende Glocke geöffnet und bei deren Herunterziehen geschlossen wird. Durch den von unten her erfolgenden Antrieb für die untere Glocke wird deren Auswechseln nieht nur sehr kompliziert, sondern es ergibt sich durch Hitzeeinwirkung von unten auch ein merklicher Verzug der Durchführung des Glockenantriebs, so daß die Gefahr eines Abweiehens von der notwendigen Zentrierung des Glokkenverschlusses besteht·

Eb ist bei Schleusen auch schon bekannt, die beiden Antriebe für die Verschlußglocken nur von oben her in Gestalt von Doppelzylindern auszuführen. Diese Anordnung der beiden ebenliegenden Antriebszylinder für die Verschlußglocken ist nicht nur sehr aufwendig, sondern erfordert für den notwendigen Ausbau gegenüber der oberen Öffnung auch eine kleinere untere öffnung. Außerdem bedingt diese Konstruktion sehr lange Kolbenstangen, die durch das frei fallende Behandlungsmaterial leicht beschädigt werden können. Da außerdem sowohl die Einfüll- als auch die Auelaßöffnungen des Schleusenbehälters und somit auch die Glookenverschlüsse auf der gleichen Zentrallinie liegen müssen, ergibt sich eine vergleichsweise große Bauhöhe der Schleuse. Dies bedingt wiederum, daß das Material auf einer großen Strecke frei durchfällt und somit außer zur Beschädigung der Kolbenstangen auch zu einem frühzeitigen Verschleiß insbesondere des Dichtversohluseeβ an der Einfüll- und Auslaßöffnung der Schleus« führen kann.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, eine zum Einbringen insbesondere von Legierungselementen in Stahlentgasungagefäße geeignete Schleuse der eingangs genannten Art zu schaffen, die frei von den vorerwähnten Nachteilen der bekannten Schleusen ist und sich

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"bei einfachem und platzsparendem Aufbau dennoch durch eine äußerst "betriebssichere Funktion auszeichnet·

Bas wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß außer den Verschlußkörpern auch die von ihnen abzudichtende Einfüll- und Auelaßöffnung aus leioht auswechselbaren Verschleißteilen bestehen. Auf diese Weise werden mit einfachen Mitteln gerade die einem 'besonders hohen Verschleiß ausgesetzten Bereiche der Schleuse funktionssicher gehalten, indem diese Teile bei Bedarf relativ leicht und schnell ausgewechselt werden können. Durch die getrennte Herstellung dar Verschleißteile können insbesondere die die Einfüll- und Auslaßöffnung bildenden Verschleißteile einer besonderen Oberflächenbehandlung unterzogen werden. So können beispielsweise diese Verschleißteile gehärtet, nitriert oder mit einer abriebfesten Verschleißschicht plattiert werden. Auch können metallkeramische Überzüge auf die Dichtfläche der Verschleißteile aufgespritzt werden,.

In bevorzugter Ausbildung der Erfindung besteht der die Einfüll- und Auelaßöffnung bildende Verschleißteil aus einem an der Unterseite eines Einfüll- bzw. Auslaßtrichters der Schleuse angeflanschten, einstellbaren Zwischenring mit einer der Trichteröffnung angepaßten konischen Dichtfläche· Durch Verstellen des Zwischenringes kann dessen Dichtfläche, die beispielsweise eine Neigung zwischen 35 und 60° besitzt, genau der Trichteröffnung des Einfüllbzw. Auslaßtrichters angepaßt werden.

Für den Fall, daß das Aufgabegut in aufgeheizte Gefäße eingebracht wird, kann der Zwischenring eine von Kühlflüssigkeit durchströmte Ringkammer aufweisen.

Die Ausbildung der Verschlüsse als Verschleißteile ist dann besonders vorteilhaft, wenn der die Einfüll- und Auslaßöffnung abdichtende verschleißfeste Verschlußkörper aus

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einem mittels einer Befestigungsseheibe an der Unterseite einer heft- und senkbaren Glocke lösbar befestigten Dichtring bestehtc Der beispielsweise aus Gummi, Kunststoff oder Weichmetall bestehende Dichtring kann bei auftretendem Verschleiß nach Lösen der Befestigungsscheibe ebenfalls leicht gegen einen neuen Dichtring ausgetauscht werden. *

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß der Außendurchmesser des Dichtringes gleich dem oberen Durchmesser der konischen Dichtfläche des Zwisehenringes und kleiner als der unterste, größte Durchmesser der Glocke ist. Hierdurch wird einmal erreicht, daß sich bei einem eventuell eintretenden Verschleiß der Dichtring auf der Dichtfläche des Zwischenringes nachsetzen kann, also stets einen sicheren, dichten Abschluß gewährleistet. Zum anderen wird der Dichtring durch die größere untere Randkante der Glocke weitgehend geschützt, so daß eine nennenswerte Beschädigung des Dichtringes durch herunterfallendes Aufgabegut nicht möglich ist.

Die weitere' erfinderische Maßnahme, die Mittelachse der die Einfüllöffnung abschließenden Glocke und die Mittelachse der die Auslaßöffnung abschließenden Glocke seitlich zueinander zu versetzen, trägt dazu bei, insbesondere den Verschluß im Auslaßtrichter der Schleuse gegen allzufrühe Beschädigung bzw. gegen Verschleißersoheinungen zu schützen. Dies ist deshalb der Fall, weil das Aufgabegut nicht unmittelbar auf den Verschluß des Auslaßtrichtere auftreffen kann, sondern zunächst auf dessen unterhalb der Einfüllöffnung liegende Wandung und dann entlang dieser bis zur Auelaßöffnung gleitet. Die versetzte Anordnung de« Einfüll- und Auslaßtrichter« der Schleuse bringt außerdem noch den Vorteil einer geringen Bauhöhe mit «ich, die beim Auswechseln bzw. Austausch eines der Elemente zugleich eine gute Zugänglichkeit garantiert. Ferner können für die beiden Glocken und deren Antriebe identisch· Bauteil· benutzt

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werden, wodurch, sich eine erhebliche Herstellungsvereinfachung ergibt.

Mehrere Ausführungebeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen in jeweils sehematischer Ansicht:

ff ig. 1 einen Gloekenver Schluß einer Schleuse mit als Verschleißteile ausgebildeten Verschlussteilen in vergrößertem Maßstab,

gjg« 2 eine Schleuse mit versetat liegendem Einfüll- und Auslaßtriebter,

Fig. 3 eine abgewandelte Ausführung eines GIockenverSchlusses mit zugehörigem Antrieb.

Eine in Figo 1 nicht näher dargestellte Schleuse besitzt einen Einfülltrichter 4 mit einer Einftillöffnung 5, die duroh eine Verschlußglocke 6 geöffnet oder geschlossen werden kann. Zu diesem Zweck ist die Glocke 6 über eine Kolbenstange 7 mit einer in Pig. 1 nicht dargestellten Kolben-Zylinder-Einheit verbunden. Bei deren Beaufschlagung kann die »locke 6 in den angegebenen Pfeilriohtungen in senkrechter Richtung in die mit strichpunktierten Linien dargestellte Offenstellung oder in die mit ausgezogenen Linien dargestellte Schließstellung bewegt werden. Im ersteren Fall kann das in den Einfülltrichter 4 eingegebene Aufgabegut 8, beispielsweise Legierungselemente, über die geöffnete Einfüllöffnung 5 in den Schleusenbehälter 9 gelangen, während es in geschlossenem Zustand der Glocke 6 von dieser im Einfülltrichter 4 zurückgehalten wird.

Zum dichten Abschluß der Einfüllöffnung 5 ist zwischen der Glocke 6 und dem Einfülltrichter 4 ein gasdichter Abschluß erforderlieh. Zur Herstellung dieses gasdichten Abschlusses ist an der Unterseite des Einfülltrichter* 4 ein Zwlsohcn-

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ring 11 angeflanscht, der eine der Trichteröffnung angepaßte konische Dichtfläche 12 aufweist_o Der Winkel der Dichtfläche 12 bzw. der !Trichteröffnung liegt sswischen 35 und 60°, während die Glocke 6 mindestens 35° steil ist. Der Zwischenring 11 ist einstellbar ausgebildet, so daß er mit seiner Dichtfläche 12 genau der Trichteröffnung des Einfülltrichters 4 angepaßt werden kann. Der als Verschleißteil ausgebildete Zwischenring 11 ist an seiner Dichtfläche 12 einer besonderen Oberflächenbehandlung unterworfen worden, um diese Fläche 12 soweit wie möglich verschleißfest zu machen. Bei Bedarf kann der Zwischenring 11 mit einer von Kühlflüssigkeit durchströmten Kammer

13 versehen sein.

Mit der Dichtfläche 12 des Zwischenringes 11 wirkt ein ebenfalls als Verschleißteil ausgebildeter Dichtring 14 zusammen, der mittels einer Befestigungsscheibe 15 an der Unterseite der Glocke 6 lösbar befestigt ist. Der Außendurchmesser des beispielsweise aus Gummi, Kunststoff, Weichmetall oder einem ähnlichen Werkstoff bestehenden Diehtringes

14 entspricht in etwa dem oberen größeren Durchmesser des Zwischenringes 11, so daß sich bei einem Verschleiß der Dichtring 14 auf der Dichtfläche 12 nachsetzen kann. Andererseits ist der Durchmesser des Dichtringes 14 aber kleiner als der untere Außenrand 16 der Glocke 6, so daß der Dichtring 14 durch den Glockenrand 16 weitgehend geschützt wird, mithin durch das Aufgabegut 8 nicht beschädigt werden kann. Die Dichtfläche des Dichtringes 14 besitzt vorzugsweise die gleiche Neigung wie die Dichtfläche 12 des Zwischenringes 11; sie kann aber auch ballig ausgebildet sein. " .-■-- _ . -

In Fig« 2 ist eine komplette Schleuse dargestellt, die aus dem Einfülltrichter 4 und einem Auslaß trichter 17 bestellt. Der Einfülltrichter 4 und der Auslaatriehter 17 besitzen jeweils eine Versohlußglocke 6 sowie einen Zwischenring 11

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der in Fig. 1 beschriebenen Art, wobei die Verschlußglooken 6 über je eine Kolbenstange 7 an je einer Kolben-Zylinder-Einheit 18 angeschlossen sind. Der Einfülltrichter 4 und der Auslaßtrichter 17 liegen mit ihren Mittelachsen 19, 21 seitlich Tersetzt zueinander, so daß die Kolben-Zylinder-Einheit 21 des Auslaßtrichters 17 seitlich und unterhalb des Einfülltrichtere 4 angeordnet werden kann* Dadurch ergibt sich eine äußerst kompakte Bauweise mit der Möglichkeit zur völlig identischen Ausbildung der Verschlußglocken 6 und ihrer Antriebe 7 und 18. Außerdem kann die Fallhöhe des Aufgabegutes 8 vergleichsweise klein gehalten werden, da das Aufgabegut von der Einfüllöffnung 5 zunächst auf die unterhalb der Einfüllöffnung 5 liegende Wandung 22 des Auslaßtrichters 17 trifft und entlang dieser zur Auslaßöffnung 5¹ des Auslaßtrichtere gleitet. Zumindest der Kolbenzylinder 18 des Auslaßtrichters 17 ist auf einem Flansch 23 angeordnet, der eine Justiermöglichkeit zum Ausrichten der unteren Verschlußglocke 6 aufweist. Der Flansch 23 sowie die von ihm abgedeckte öffnung 24 in der Oberseite 25 des Auslaßtrichtere 17 sind so groß bemessen, daß die untere GrIocke 6 komplett mit ihrem Antriebszylinder 18 zu Reparaturzwecken ausgebaut werden kann.

Eine weitere Möglichkeit, die Bauhöhe zu verringern und damit den Verschleiß an dem gasdichten Verschluß zu verringern, ist in Fig« 3 dargestellt. Bei der hier gezeigten Konstruktion ist die Kolben-Zylinder-Einheit 18 innerhalb der konischen Ummantelung 26 der Verschlußglocke 6 untergebracht. Zum Anheben und Absenken der Verschlußglocke 6 ist die Kolbenstange 7 an ihrem aus der Kolben-Zylinder-Einheit 18 herausragenden Ende fest an einem am Schleueengehäuee befestigten Steg 27 montiert« An der Unterseite der Glocke 6 ist wiederum der Dichtring 14 befestigt, der mit dem Zwischenring 11 zusammenwirkt, der an der Unterseite des Einfülltrichtere 4 angeordnet ist. Duron Zuftih-

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ren von Druckluft über die hohle Kolbenstange 7 wird der Zylinder 18 "beaufschlagt und dadurch die Verschlußglocke 6 geöffnet oder geschlossen«

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Claims

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Hoeseh Aktiengesellschaft, 4600 Dortmund, Eberhardstraße 12

Patentansprüche8

1. Schleuse zum Einbringen von Schüttgut in gasdicht abgeschlossene Räume, insbesondere von Legierungeelementen in StahlentgasungsgefäBe, mit einem eine Einfüllöffnung der Schleuse abdichtenden oberen Verechlufikörper und einem eine Auslaßöffnung der Schleuse abdiehtenden untere» YersohluSkSrper, dadurch gekennzeieh?-* net, daß außer den Yersohlußkörpera (14) auch, die von ihnen abzudichtende Einfüll- und Aiislafiöffnung (g, §») von leicht auswechselbaren Verschleißteilen (11) gebildet sind.

2. Schleuse nach Anspruch 1, dadurch g e k β η η -zeichnet, dafi der die Einfüll- und Auelaßöffnung (5» 5V) bildende TersehleiSteil aus einem an der Unterseite eines Einfüll- und Auslaßtrichterβ (4, 17) der Schleuse gasdicht angeflanschten, einstellbaren Zwischenring (11) mit einer der Trichteröffnung angepaßten konischen Dichtfläche (12) besteht.

3· Sohleuse naeh Anspruch 1 oder 2, dadureh gekennzeichnet« daß der Zwisehenring (11) eine von Kühlflüssigkeit durchströmte Ringkammer (13) aufweist.

4. Sohleuse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Einfüll- und Auelaiöffnung (5, 5') abdichtende verschleißfeste Yersehlußkttrper au« einem mittels einer Befestigungsseheibe (15) «a der Unterseite einer heb- und senkbaren Gtleske (6) lesbar befestifteii Di oh tr ing (U) besteht.

5· Sohleuse naoh einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,

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dadurch gekennzeichnet, daß der Aulendurehmesser des Biehtringes (H) gleich dem oberen . Durchmesser der konischen Dichtfläche (12) des Zwischenringes (11) und kleiner als der unterste, größte Durchmesser (16) der Glocke (6) ist.

6. Schleuse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 Ms 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse (19) der ti« linfüllSffnung (5) abschließenden Glocke (6) und die Mittelachse (21) der die Auslaßgffnung (5*) abschließenden Glocke (6) seitlich versetzt zueinander liegen.

7. Schleuse nach Anspruch 6, d a d u r ■©■ h g e k & ά η -sei c h η e t ₉ das jede Glocke (6) eine jeweils durch den zugehörigen Sehleusentrichter (4_t 17) senkrecht nach ofeen hindurchgeführte KoIlsenstange (7) aufweist _t an die eine Kolfeen-Zylinder-Einheit (18) amgesehlossen ist.

8. Schleuse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 Ms 7, dadurch gekennzeichnet» daß die XolDen-Zylinder-linheit (18) innerhalb der konischen Usa~ Mantelung (26) der Glocke (6) untergebracht ist.

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