DE19961221B4 - Zellenradschleuse - Google Patents

Abstract

Zellenradschleuse mit einem Zulaufschacht (2), einem Auslaufschacht (3) und einem Gehäuse (1) mit einem in einer Gehäusebohrung (4) mittels einer geteilten Welle (5) drehbar gelagerten Zellenrad (7), das eine Vielzahl sich im wesentlichen radial von der Welle zum Umfang des Zellenrads erstreckende Stege (9) und das Zellenrad axial abschließende Seitenscheiben (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Seitenscheibe (10) eine einstückige Baueinheit mit dem zugeordneten Wellensegment (13) bildet, wobei jede Baueinheit aus Wellensegment (13) und Seitenscheibe (10) als einstückiges Gussteil ausgebildet ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Zellenradschleuse mit einem Zulaufschacht, einem Auslaufschacht und einem Gehäuse mit einem in einer Gehäusebohrung mittels einer geteilten Welle drehbar gelagerten Zellenrad, das eine Vielzahl sich im wesentlichen radial von der Welle zum Umfang des Zellenrads erstreckende Stege und das Zellenrad axial abschließende Seitenscheiben aufweist.
• Eine gattungsgemäße Zellenradschleuse ist aus der Offenlegungsschrift DE 28 45 261 A1 bekannt. Der Rotor weist ein einstückig gefertigtes, seitlich geschlossenes Zellenrad auf, das an beiden Stirnflächen mit koaxial zur Drehachse angeordneten Aussparungen versehen ist. In diese Aussparungen werden Segmente einer zweigeteilten Welle eingeschoben und in nicht näher definierter Weise zueinander beabstandet fixiert.
• Diese Ausbildung hat bereits bei einer geringen radialen Belastung des Zellenrads eine extrem hohe, undefinierte Durchbiegung zur Folge. Im angeführten Stand der Technik ist dieses ohne Bedeutung, da das konische Zellenrad dichtend an der Gehäusebohrung anliegt, so daß radial am Zellenrad ansetzende Kräfte unmittelbar in das Gehäuse abgeleitet werden. In der Regel muß eine Berührung zwischen dem drehenden Zellenrad und der Gehäusebohrung zur Verhinderung von Beschädigungen jedoch unbedingt vermieden werden.
• Eine zweigeteilte Welle wird ferner in der Durchblasschleuse nach FR 1.183.967 verwendet, die einen axial nur einseitig geschlossenen Rotor aufweist. Dabei ist ein Wellensegment einstückig mit dem Zellenrad verbunden, das seinerseits mit einem am zweiten Wellensegmente angeformten, scheibenförmigen Flansch verschraubt ist. Diese Ausbildung ist gießtechnisch günstig, da weder Materialanhäufungen noch Hinterschneidungen auftreten, weist aber ebenfalls nur eine geringe Steifigkeit auf. Außerdem ist eine achsgenaue Ausrichtung der Wellensegmente schwer zu bewerkstelligen. Die gegossenen Stege des Zellenrads müssen aus fertigungstechnischen Gründen mit einer Mindestdicke versehen werden, so dass der Rotor ein relativ hohes Gewicht aufweist.
• Die GB 1 268 877 beschreibt eine Zellenradschleuse mit einem einstückigen Rotor, bei dem jeweils eine Seitenscheibe eine einstückige Baueinheit mit einem zugeordneten Wellensegment bildet.
• Die DE 43 01 774 A 1 zeigt ein Zellenrad einer Zellenradschleuse, bei dem Lagerzapfen, eine Hohlwelle sowie die Schaufeln des Zellenrades miteinander verbunden sind.
• Aufgabe
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zellenrad mit einem geringen Gewicht bereitzustellen, das einfach zu fertigen ist.
• Lösung
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass jede Seitenscheibe eine einstückige Baueinheit mit dem zugeordneten Wellensegment bildet.
• Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
• Figuren
• Die Figuren stellen beispielhaft und schematisch eine Ausbildungen der Erfindung dar.
• Es zeigen:
• 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Zellenradschleuse
• 2 einen Querschnitt durch die Schleuse nach 1 Die in 1, 2 dargestellte Zellenradschleuse besteht aus einem Gehäuse 1 mit einem Zulaufschacht 2 und einem Auslaufschacht 3. In einer zylindrischen Gehäusebohrung 4 ist mittels einer Welle 5 und Wälzlagern 6 ein Zellenrad 7 drehbar gelagert. Das Zellenrad umfaßt eine Vielzahl von Kammern 8, die durch sich radial von der Welle 5 zum Umfang des Zellenrads 7 erstreckende Stege 9 gebildet werden. Axial sind die Kammern 8 beidseitig über Seitenscheiben 10 verschlossen. Dichtungen 11 dichten die Gehäusebohrung 4 gegenüber den in Seitendeckeln 12 angeordneten Wälzlagern 6 ab. Über den Zulaufschacht 2 tritt Schüttgut in die Zellenradschleuse ein, beispielsweise aus einem unter Umgebungsdruck stehenden Vorratssilo, und füllt die jeweils mit dem Zulaufschacht in Überdeckung stehenden Kammern 8, die nach einer Drehung des Zellenrads um etwa 180° in den Auslaufschacht 3 entleert werden. Der Auslaufschacht 3 kann in eine nicht dargestellte pneumatischen Förderleitung münden, in der ein gegenüber der Umgebung um beispielsweise 1,5 bar erhöhter Gasdruck herrschen kann. Das Zellenrad 7 ist mit engen Spalten in die Gehäusebohrung 4 eingepaßt, um das Entweichen des Fördergases vom Auslaufschacht 3 zum Zulaufschacht 2 in zulässigen Grenzen zu halten.
• Die Welle 5 umfaßt zwei zueinander beabstandete Wellensegmente 13, an welche jeweils eine Seitenscheibe 10 angeformt ist. Wellensegment 13 und Seitenscheibe 10 bilden somit eine einstückige Baueinheit, die durch spanende Fertigung, bevorzugt jedoch durch Gießen herstellbar ist. Die Wellensegmente 13 sind in spiegelbildlicher Anordnung über ein rohrförmiges Verbindungsstück 14 und die Stege 9 miteinander verbunden. Das rohrförmige Verbindungsstück 14 ist koaxial zu den Wellensegmenten 13 angeordnet und wird zur Zentrierung mit beiden Enden auf entsprechend ausgeformte Zapfen 15 der Wellensegmente 13 aufgeschoben und dort verschweißt.
• Die axialen Innenflächen 16 der Seitenscheiben 10 weisen eine Vielzahl vorsprungartiger Führungselemente 17 auf, entlang derer die Stege 9 bei der Fertigung einschiebbar sind. Die Lage der einander spiegelbildlich gegenüberliegenden, den gleichen Steg umgreifenden Führungselemente 17 ist durch an die Wellensegmente 13 angeformte Paßstücke 18 und kongruent geformte Ausnehmungen 19 in den Enden des rohrförmigen Verbindungsstücks 14 durch Formschluß verdrehsicher fixiert.
• Die Anwendung der Erfindung ist grundsätzlich nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere können Zellenrad 7 und Gehäusebohrung 4 eine von der Zylinderform abweichende Gestalt aufweisen. Auch können die Führungselemente 17 als aus den Seitenscheiben 10 herausragende oder in diese eingelassene, durchgängige Schienen ausgebildet sein.

1

Gehäuse

2

Zulaufschacht

3

Auslaufschacht

4

Gehäusebohrung

5

Welle

6

Wälzlager

7

Zellenrad

8

Kammer

9

Steg

10

Seitenscheibe

11

Dichtungen

12

Seitendeckel

13

Wellensegment

14

Verbindungsstück

15

Zapfen

16

axialen Innenflächen

17

Führungselement

18

Paßstück

19

Ausnehmung

Claims (5)

1. Zellenradschleuse mit einem Zulaufschacht (2), einem Auslaufschacht (3) und einem Gehäuse (1) mit einem in einer Gehäusebohrung (4) mittels einer geteilten Welle (5) drehbar gelagerten Zellenrad (7), das eine Vielzahl sich im wesentlichen radial von der Welle zum Umfang des Zellenrads erstreckende Stege (9) und das Zellenrad axial abschließende Seitenscheiben (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Seitenscheibe (10) eine einstückige Baueinheit mit dem zugeordneten Wellensegment (13) bildet, wobei jede Baueinheit aus Wellensegment (13) und Seitenscheibe (10) als einstückiges Gussteil ausgebildet ist.
2. Zellenradschleuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellensegmente (13) mittels eines rohrförmigen Verbindungsstücks (14) miteinander verbind bar sind.
3. Zellenradschleuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige Verbindungsstück (14) mit seinen Enden auf kongruent ausgebildete Zapfen (15) der Wellensegmente (13) aufsetzbar ist.
4. Zellenradschleuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Innenflächen (16) der Seitenscheiben (10) Führungselemente (17) für die Stege (9) aufweisen.
5. Zellenradschleuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die einander spiegelbildlich gegenüberliegenden, jeweils den gleichen Steg (9) umgreifenden Führungselemente (17) durch Formschluss zwischen den Wellensegmenten (13) und dem Verbindungsstück (14) zueinander ausrichtbar sind.