DE2601192A1

DE2601192A1 - Dichtung in einer foerdervorrichtung

Info

Publication number: DE2601192A1
Application number: DE19762601192
Authority: DE
Inventors: Leonard James Bye; Gordon Thomas Todhunter
Original assignee: Westinghouse Brake and Signal Co Ltd
Current assignee: Siemens Mobility Ltd
Priority date: 1975-01-15
Filing date: 1976-01-14
Publication date: 1976-08-05
Also published as: NL176543C; NL7515066A; DE2601192C2; NL176543B; GB1505731A

Description

PATENTANWÄLTE

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT 2601 192

MÖNCHEN HAMBURG

2000 HAMBURG 50, ¹²· ^{JanUar 1976} KDNIGSTRASSE 28 TELEFONr 381233 TELEGRAMME: KARPATENT TELEX: 212979 KARP D

W. 26921/75 12/Vo

Westinghouse Brake and Signal Company Limited London (England)

Dichtung in einer Fördervorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf Dichtungen derjenigen 'Art, wie sie vorgeschlagen worden sind bei Vorrichtungen zum Überführen körnigen oder partikelförmigen Feststoffmaterials von einem Trichter, der mit einem Eintritt . einer Material mittels Druckluft oder mittels Vakuum fordernden Einrichtung verbunden ist, die mit einem Austritt verbunden ist, wobei der Eintritt und der Austritt in den meisten Fällen sich unter unterschiedlichen Gasdrücken befinden. Bei einer typischen Ausführung ist die Dichtung am Grunde eines Trichters angeordnet, wobei das Förderleitungs·

609832/061 1

BANK: DEUTSCHE BANK AG, HAMBURG (BLZ 20070000), KONTO NR. «55/18823 · POSTSCHECK: HAMBURG 1428*5-205

ORIGINAL INSPECTED

rohr unter dem Ventil hindurchgeht. Die Dichtung wird bewirkt durch eine Schaufeldreheinrichtung, wobei die Schaufeln,sich von einer Drehachse radial erstrecken, welche quer zu der geforderten allgemeinen Richtung des Materialflusses durch die Dichtung hindurch von dem Trichter zu dem Leitungsrohr angeordnet ist, und wobei die Schaufeln nahe der Wand einer allgemein zylindrischen Ventilkammer vorbeigehen. Drehung der Schaufeln ermöglicht einen Transport von Material von dem Trichter in gesteuerter Weise zu dem unten angeordneten Leitungsrohr ohne übermäßigen Verlust an pneumatischem Druck von der Leitung über das Ventil. Das Material wird dann entlang des Leitungsrohres transportiert zufolge eines Luftdruckgradienten, der entlang des Rohres aufrechterhalten wird.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine Dichtung der genannten Art verbesserter Gestalt und verbesserter Leistung zu schaffen.

Gemäß der Erfindung ist eine Dichtungsvorrichtung geschaffen mit einer Ventilkammer, in welcher zwischen einem Eintritt und einem Austritt eine Drehdichtung vorgesehen ist,die Schaufeln hat, welche sich von einer Drehachse radial erstrecken und welche während der Drehung nahe der Wand der Ventilkammer vorbeigehen. Der Eintritt ist durch einen Durchgang gebildet, der von einem allgemein elliptischen oder insbesondere kreisförmigen Querschnitt zu einem allgemein vierseitigen Querschnitt mit wenigstens gleichwertiger wirksamer Fläche übergeht.

Vorzugsweise und gemäß einem anderen Merkmal der Dichtung gemäß der Erfindung geht der Austritt in einen Trog, der im Betrieb einen Teil eines Leitungsrohres bildet und wenigstens teilweise unter den unteren Enden der drehbaren Schaufeln liegt und für Leitungsverbindung mit dem Leitungsrohr angepaßt ist,· so daß die Schaufeln sich

609832/0611

in den Fließweg des Materials in dem Leitungsrohr bewegen.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung kann der Eintritt derart ausgeführt sein, daß die freien Enden der Schaufeln, wenn sie den Eintritt kreuzen, von einer Eintrittsdurchgangskante zu der gegenüberliegenden Eintrittsdurchgangskante gehen, die auf einer niedrigeren Höhe liegt als die zuerst genannte Kante.

Die Drehdichtung und die Stirnwände der Ventilkammer können derart relativ gestaltet sein, daß zwischen ihnen ein ringförmiger Raum geschaffen ist,der die Füße bzw. den Anfangsteil von Lagerwellen der Drehdichtung umgibt, und vom Umfang dieses Raumes können die Schaufeln in Richtung gegen ihr freies Ende zunehmenden Abstand von der Stirnwand haben. Falls es gewünscht wird, können die Wellen mit druckgespülten Dichtungen versehen sein, bei denen, wenn sie im Betrieb unter Druck gesetzt sind, das Bestreben besteht, Material aus dem ringförmigen Raum und dem unmittelbar benachbarten, den kleinsten Abstand habenden Bereich zwischen der Drehdichtung und der betreffenden Stirnwand herauszublasen bzw. zu entfernen.

Die vorgenannten Merkmale können kombiniert werden, um eine vorteilhafte Ausführungsform einer Dichtungsvorrichtung zu schaffen. Die verschiedenen Merkmale können jedoch auch unabhängig voneinander angewendet werden, wobei dennoch vorteilhaftes Arbeiten gegenüber bekannten •Dichtungsvorrichtungen erhalten ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine Draufsicht einer Dichtungsvorrichgemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht nach Y-Y¹ der Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Schnittansicht nach Linie X-X der Fig. 2.

609832/061 1

Gemäß der Zeichnung weist die Dichtungsvorrichtung eine zylindrische Kammer 1 auf, die einen Eintritt 2 und einen Austritt 3 hat. In der zylindrischen Kammer- 1 ist eine Drehdichtung vorgesehen, die eine mittlere Nabe 4, von deren Achse sich neun in gleichen Abständen voneinander liegende Schaufeln 9 radial erstrecken. Die Schaufeln 9 gehen während ihrer Drehung mit ihrem freien Ende nahe der Innenwand der zylindrischen Kammer 1 entlang. Die Drehrichtung ist in Fig. 2 durch einen Pfeil angegeben.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Eintritt 2 der zylindrischen Kammer 1 durch die innere kreisförmige Kante 5 eines kreisförmigen Flansches 6 begrenzt, der mit einem entsprechenden Flansch am unteren Ende eines kegelstumpf förmigen Trichters verbindbar ist, der nicht dargestellt ist. Der Eintritt 2 hat am oberen Ende kreisförmigen Querschnitt, wie ihn auch das untere Ende des kegelstumpf förmigen Trichters hat, und die Gestalt des Eintritts 2 ändert sich bei Annäherung .an die Schaufeln 9 der Drehdichtung zu einem viereckigen Umriß 7, dessen Fläche wenigstens so groß wie die Fläche des kreisförmigen Querschnitts an der Öffnungskante 5 ist. Diese vierseitige oder viereckige Fläche ist in Fig. 1 mit einer unterbrochenen Linie dargestellt. Die Schaufeln 9 befinden sich in Ausrichtung mit der Drehachse der Nabe 4, während die Kanten des vierseitigen Umrisses 7 in einem Winkel zu den Kanten der Schaufeln 9 liegen (Fig. 1), um eine Materialabstreifwirkung zu schaffen, wodurch die Gefahr eines Verstopfens und der Widerstand gegen Drehung der Dichtung verringert sind.

Aus den Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, daß der Austritt 3 der Dichtungsvorrichtung sich unterhalb der drehbaren Schaufeln 9 befindet und- durch einen waagerechten Rohrteil oder Trogteil gebildet ist, dessen Querschnittsflache von den Schaufeln 9 bei ihrer Drehung durchquert wird.

609832/061 1

Der Rohrteil ist mit Flanschen 8 und 9' zum Verbolzen mit einer Druckleitung versehen, und der Querschnitt des Rohrteiles in dem Bereich, den die Schaufeln 9 bei ihrer Drehung durchqueren, ist größer als die Querschnittsfläche an den Flanschen 8 und 9', indem der Rohrteil zur Mitte hin nach oben erweitert ist, wie es in Fig. 3 mit dem Bezugszeichen Io angedeutet ist.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist die Nabe 4 an jedem Ende mit einer Welle 12 bzw. 13 versehen, und jede Welle dreht sich in einem Kugellager 15 bzw. 14, wobei die Lager im Hauptteil der Dichtung aufgenommen sind. Das Lager 15 ist in dem Gehäuse eingeschlossen und durch eine Abdeckplatte 16 gehalten, die mit dem Ende der Welle 12 verbolzt ist. Die Welle 13 ist mit einem Sicherungsring 17 und einem Lagerring 18 versehen, um das Lager 14 derart zu halten, daß axiale Bewegung der Drehdichtung vernachlässigbar ist.

Axial einwärts der Lager 14 und 15 ist die betreffende Welle 13 bzw. 12 mit einer Packungsdichtung 19 bzw. 2o versehen, und das Hauptgehäuse ist weiterhin mit Druckluftspüldurchgängen 21 und 22 versehen, so daß, falls es gewünscht wird,die Packungen 19 und 2o durch druckgespülte Ringdichtungen ersetzt werden können, um einen Druck nach innen und in Richtung gegen die Nabe 4 der Drehdichtung hervorzurufen und dadurch eventuell vorhandenes Material zwischen der Drehdichtung und den Stirnwänden der zylindrischen Kammer 1 zu entfernen.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich,daß die Enden der Nabe 4 der Drehdichtung mit zurücksprxngenden Bereichen 2 3,24 versehen sind, und daß in Richtung gegen das freie Ende der Schaufeln 9 der Abstand ihrer Seitenkanten von der Stirnwand der zylindrischen Kammer 1 sich zunehmend vergrößert.

Die Wellen 12 und 13 sind jeweils mit einem Butylkautschukring 25 bzw. 26 versehen, dessen Zweck darin be-

609832/0611

steht zu verhindern, daß Material, welches durch die Dichtung 2o bzw. 19 hindurchgelangt ist, zu dem betreffenden Lager 15 bzw. 14 gelangt.

Hinsichtlich der Arbeitsweise der Dichtungsvorrichtung wird angenommen, daß der Flansch 6 an einen passenden Flansch am unteren Austritt eines kegelstumpfförmigen Trichters angeschraubt ist, welchem Material zugeführt wird, welches zu dem Leitungsrohr transportiert werden soll. Das Leitungsrohr wird mit den Flanschen 8 und 9^lverbolzt, und die Welle 13 wird über ein geeignetes Getriebe mit einem Antriebsmotor verbunden, um eine typische Drehzahl von etwa 3o U/min in Richtung des in Fig. 2 wiedergegebenen Pfeiles hervorzurufen.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, liegt die gemäß Fig. 2 linke untere Kante (2b) des Eintritts 2 auf einer niedrigeren Höhe als die gemäß Fig. 2 rechte untere Kante (2a) des Eintritts 2. Dies bedeutet, daß auf der gemäß Fig. 2 rechten Seite, auf welcher die Schaufeln 9 sich nach oben bewegen, bis zu vier Schaufeln 9, die im wesentlichen frei von zu transportierendem "Material sind, sich zwischen dem unter Druck stehenden Austritt 3 und dem Eintritt 2 der Dichtungsvorrichtung befinden. Indem der Eintritt 2 auf diese Weise relativ zur Drehungsrichtung ausgebildet ist, wird eine bessere Abdichtung erhalten als in dem Fall der ,Verwendung der gleichen Anzahl von Schaufeln, die sich in entgegengesetzter Richtung drehen, wobei jedoch gleichzeitig im wesentlichen zwei Öffnungen zwischen den Schaufeln , dem Eintritt bzw. dem Austritt des Trichters dargeboten sind.

Druckabfall in dem Leitungsrohr und entlang dieses Rohres ermöglicht einen Transport des körnigen Materials zu einem gewünschten Bestimmungsort. Es ist ersichtlich, daß, um wirksames Arbeiten zu erhalten, und zwar nicht nur im Hinblick auf das Fließen des Materials in die Dichtungs-

609832/0611

vorrichtung, sondern auch im Hinblick auf leichtes Wegtransportieren des Materials am Austritt 3, die nach oben erweiterten Bereiche Io des Leitungsrohres derart geschaffen sind, daß die Schaufeln 9 während ihrer Drehung in beträchtlichem Ausmaß in die Querschnittsfläche des Leitungsrohres eintreten, jedoch einen freien Bereich unter sich für freies Fließen des körnigen Materials belassen, damit kontinuierliche Freigabewirkung zwischen den Schaufeln 9 aufrechterhalten ist.

Die Schaffung einer sich nicht verkleinernden Querschnittsfläche innerhalb des Eintritts 2 der Dichtungsvorrichtung führt dazu, daß im Eintritt 2 keine Pack- bzw. Stauwirkung auftritt, durch welche das Fließen des Materials in Richtung gegen die Drehdichtung beeinträchtigt würde.

Die, Dichtungsvorrichtung gemäß vorstehender Beschreibung kann nicht nur mit glattem oder weichem kornförmigen Material, wie beispielsweise Getreideflocken oder dergl., sondern auch mit stark abreibendem kornförmigen Material, wie siliciumhaltigem Sand oder dergl. verwendet werden. Indem die zurückspringenden ringförmigen Bereiche 2 3 und 24 rund um die Wellen 12 und 13 geschaffen sind, und indem gleichzeitig die der Stirnwand der zylindrischen Kammer 1 benachbart liegenden Seiten der Schaufeln 9 derart gestaltet sind, daß in Richtung zum freien Ende jeder Schaufel 9 der Abstand zwischen der Seitenkante der Schaufel 9 und der Wand der zylindrischen Kammer 1 größer wird, ergibt sich eine natürliche Freimachwirkung zwischen der Drehdichtung und den Enden der zylindrischen Kammer 1. Zusätzlich wird diese Freimachwirkung merkbar verstärkt, wenn die Packungsdichtungen 19 und 2o durch die oben erwähnten Druckluftspüldichtungen 21 und 22 ersetzt werden. Die dann zugeführte Druckluft kann in den zurückspringenden Bereichen 23, 24 eine Lufttasche bilden und eine Luftströmung geringen Vo-

609832/0611

lumens jedoch holier Geschwindigkeit zwischen den Enden der Nabe 4 und den Enden der zylindrischen Kammer 1 hervorrufen .

609832/0611

Claims

Patentansprüche

Dichtungsvorrichtung,mit einer Ventilkammer, in der zwischen einem Eintritt und einem Austritt eine Drehdichtung angeordnet ist, die Schaufeln hat, die sich von einer Drehachse radial erstrecken und die während der Drehung nahe der Wand der Kammer vorbeigehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintritt (2) durch einen Durchgang gebildet ist, der von einem allgemein elliptischen oder insbesondere kreisförmigen Querschnitt (bei 5) zu einem allgemein vierseitigen Querschnitt (bei 7) übergeht, dessen wirksame Fläche wenigstens gleich der wirksamen Fläche des elliptischen oder insbesondere kreisförmigen Querschnitts ist.
2. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Austritt in einen Trog (3) übergeht, der im Betrieb einen Teil eines Leitungsrohres bildet und wenigstens teilweise unter den freien Enden der Schaufeln (9), wenn diese sich durch den unteren Teil der Dichtung drehen, liegt und als ein Teil in das Leitungsrohr geschaltet werden kann, so daß die Schaufeln (9) sich in den Materialfließweg in dem Leitungsrohr bewegen.
3. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintritt (2) in der Ventilkammer (1) derart gebildet ist, daß seine in Drehrichtung der Schaufeln (9) hintere untere Eintrittskante (2b) auf einer Höhe liegt, die niedriger als die Höhe ist, auf der die in Drehrichtung der Schaufeln (9) vorn liegende untere Kante (2a) des Eintritts liegt.
4. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehdichtung und die Stirnwände, durch welche die Drehachse hindurchgeht, derart relativ

609832/061 1

-logestaltet sind, daß zwischen den Seitenkanten der Schaufeln (9) und den Stirnwänden der Ventilkammer (1) je ein die Ansatzstelld^von Lagerwellen (12 bzw. 13) der Dr^hdichtung umgebender ringförmiger Raum

(23 bzw. 24) gebildet ist und daß vom Umfang dieses Raumes an die der betreffenden Stirnwand der Ventilkammer zugewandte Seitenkante der Schaufeln in Richtung gegen das freie Ende der Schaufeln einen zunehmend größeren Abstand von der betreffenden Stirnwand der Ventilkammer hat.
5. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet, durch eine Einrichtung (22 bzw. 21) zum Zuführen von unter Druck stehendem Arbeitsmittel zu den genannten Räumen (23 bzw. 2 4).

609832/061 1

Leerseite