DE2638778B2

DE2638778B2 - Vorrichtung zum Zuführen von Schüttgut in Zellenradschleuse!!

Info

Publication number: DE2638778B2
Application number: DE19762638778
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Waeschle Maschinenfabrik 7980 Ravensburg GmbH
Current assignee: Waeschle Maschinenfabrik 7980 Ravensburg GmbH
Priority date: 1976-08-27
Filing date: 1976-08-27
Publication date: 1980-07-24
Also published as: DE2638778A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von Schüttgut in Zellenradschleuse^ mit einem zur Schleusenmittelachse exzentrischen Schleuseneinlauf mit Befestigungsflansch, einem in den Schleuseneinlauf eingesetzten Zulaufschach« und einem in letzteren mündenden, angeflanschten Produktzulaufrohr.

Bekanntlich werden Zellenradschleusen zur Ein-Schleusung von Schüttgut aus einem Vorratssilo oder Vorratsbunker, der unter atmosphärischem Druck steht, in eine pneumatische Förderleitung (Luftströmung), welche einen Förderdruck von bis zu 2 bar aufweisen kann, eingesetzt. Die Zellenradschleuse erfüllt gleichzei- ^r> <> tig die Aufgabe eines Dosierorgans. Die Antriebsdrehzahl bestimmt die Beladung μ, die das Verhältnis vom Schüttgutmengenstrom (Schüttgutdurchsatz) zum Gasmengenstrom (Luftmenge) angibt. Die Zudosierung erfolgt durch das rotierende Zellenrad, wobei die ^r>'> einzelne Zellenradkammer mit Schüttgut, das im freien Fall aus dem Vorratssilo oder -Bunker ausläuft, gefüllt wird. Durch ein ständiges, motorgetriebenes Drehen des Zellenrades in einer vorgeschriebenen Drehrichtung wird das jeweils in den Zellenradkammern sich w> befindende Schüttgutvolumen in die Förderleitung eindosiert. Da bei einer pneumatischen Förderung mit einer durchschnittlichen Reingasströmung von 10 bis m/sec. an der Schüttgutaufgabestelle gerechnet wird, bringt eine langsam drehende Zellenradschleuse den h^r> Nachteil mit sich, daß durch die entleerende Kammer das Schüttgut schubweise in die Förderung aufgegeben wird. Es entsteht dadurch eine ⁿu!sierende P^pH^rnntT

Man strebt daher an, die Schleusendrehzahl immer möglichst hoch zu wählen, um eine gleichmäßige und somit wirtschaftliche Förderung zu erzielen. Allzu hohe Drehzahlen wiederum schleudern das Schüttgut infolge Fliehkraft nach außen, wodurch sich die einzelnen Zellenradkammern nur zum Teil oder bei allzu hohen Drehzahlen gar nicht mehr befüllen. In der Praxis haben sich Drehzahlen je nach Durchmesser des Zellenrades von 20 bis 40 Umdrehungen pro Minute als am geeignetsten erwiesen.

Ein weiteres Kriterium für die Auslegung von Zellenradschleusen ist die Art und insbesondere die Korngröße des Schüttgutes. Die meisten Zellenradschleusenhersteller fertigen Zellenradschleusen, bei denen der Schüttguteinlauf genau zentrisch auf der Mitte des Zellenrades angeordnet ist. Diese Schleusen eignen sich speziell für die Schüttgutaufgabe von Pulver, wobei die maximale Korngröße 1 mm nicht übersteigen sollte. Schwierigkeiten mit Schüttgütern wie Anbacken, Plastifizieren usw. werden hier mittels verschiedenartigster Sonderzellenräder gelöst, wie z. B. angeschrägte Zellenradstege, aufgesetzte Messer, Vulkullan-Stege, Federblecvie, Sinterplatten, welche belüftet werden usw.

Bei Schüttgütern mit einer größeren Korngröße, wie z. B. Kunststoffgranulate, die noch spezielle Kornformen aufweisen (linsenförmig, zylindrisch sowie eckig), sind einer Schleuse mit zentrischem Einlauf Grenzen gesetzt. Die Hauptschwierigkeiten entstehen durch die überfüllten Zellenradkammern, wodurch die einzelnen Schüttgutkörner durch das sich drehende Zellenrad gegen die erste, in Drehrichtung sich befindende Gehäusekante geschleudert werden, dort eingequetscht bzw. abgeschert werden. Bei einer laufenden Schleuse wird dies durch ein z. T. ziemlich starkes Hackgeräusch hörbar. Um dieses Problem zu lösen, sollen die Zellenradkammern nur zu einem Teil (zur Hälfte) gefüllt werden. Die einzelnen Schüttgutkömer befinden sich dann immer am Grund einer jeden Zellenradkammer. Sofern die Drehzahl des Zellenrades und somit die Fliehkraft nicht allzu groß ist, wird damit verhindert, daß Schüttgutkörner zwischen der· besagten Kanten gequetscht bzw. geschnitten werden. Die Zudosierung zu den einzelnen Zellenradkammern bringt jedoch zusätzlich Schwierigkeiten mit sich, wobei es wieder verschiedenartigste Lösungsmöglichkeiten gibt. Beispielsweise ist es bekannt, über der eigentlichen Zellenradschleuse eigens ein Dosierrad anzuordnen.

Eine weitere Möglichkeit des Zudosierens ist die Regelung über den Zulaufquerschnitt. Wird der Zulaufquerschnitt vergrößert, so strömt mehr Schüttgut in die Zellenradkammern, wird er hingegen verkleinert, strömt entsprechend weniger Schüttgut. Dieses System hat den Vorteil, daß bei gleichbleibender Zellenraddrehzahl der Schüttgutdurchsatz entsprechend der Förderanlage einreguliert werden kann. Dieses System hat allerdings den Nachteil, daß sich, wenn die Zellenradschleuse abgeschaltet bleibt, die oben befindlichen Zellenradkammern überfüllen, wodurch es beim Wiedereinschalten zu dem schon genannten Einquetschen bzw. Abscheren kommt, was bei der Anlaufphase zum Blockieren des Antriebsmotor führen kann.

Wegen der sich häufenden Anlaufstörungen dieser Art von Zellenradschleusen wurde bekanntlich mit der DE-PS 6 65 526 auch schon vorgeschlagen, die Zellenradkammern exzentrisch von der Seite her zu befüllen, wobei zur Begrenzung des Kammervolumens der natürliche Böschungswinkel des Gutes zu Hilfe ^CTcnomnien wir

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Haft für

pulverförmige und für körnige Schüttgüter Zellenradschleusen unterschiedlichen Typs, zumindest aber verschiedenartige Konstruktionen von Vorrichtungen zum Zuführen der jeweiligen Schüttgüter in die Zellenradschleuse bereitgehalten unci verwendet werden müssen.

Als weitere Störgröße für den reibungslosen Einlauf sei es nun von pulverförmigen oder von körn.gen Schüttgütern in die Zellenradkammern tritt die bauartbedingte Lt:k!uftströmung (Leckluftmenge) auf.

Die Leckluftmenge setzt sich zusammen aus sogenannten Schöpf- und Spaltverlusten. Als Schöpfverlust wird die Luftmenge bezeichnet, die durch die leere Zellenradkammer infolge des Drehens des Zellenrades mit nach oben transportiert wird. Als Spaltverlust wird die Luftmenge bezeichnet, die infolge der Druckdifferenz zwischen Förderleitung und Schüttguteinlauf durch die fertigungsbedingten Spalte zwischen Zellenrad und Schleusengehäuse sowie zwischen dem Zellenrad und den beiden Seitendeckein hindurchströmt. Wird die Leckluftmenge am Schüttguteinlauf nicht abgeführt, so bildet sich zwischen Schüttgut und Zellenrad eine sogenannte Luftglocke (Luftblase), die bewirkt, daß ein Schüttgutnachlauf fast unmöglich ist.

Wie aus den deutschen Patentschriften 12 93 678 und 2^r> 12 53 149 sowie der deutschen Offenlegungsschrift 24 07 595 zu ersehen ist, ging man davon aus. daß im sogenannten Schöpfveriust der Löwenanteil der Leckluftmenge liegt und entwickelte Problemlösungen, die aber einen nur scheinbaren Erfolg mit sich brachten. jo

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit stets der gleichen Zellenradschleuse auf einfachste Art und Weise sowohl für pulverförmige als auch für körnige Schüttgüter verwendbar ist und immer r> einen gleichmäßigen, optimalen Schüttguteinlauf gewährleistet

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Achse des Produktzulaufrohres und des Zulaufschachtes zumindest im Bereich deren Anschlußflansche exzentrisch zu der Achse des Schleuseneinlaufs liegen, und daß zum Zuführen von gianulatförmigem Schüttgut ein erster Zulaufschacht mit großer Exzentrizität gegenüber der Schleusenmittelachse und kleiner Auslauföffnung, sowie zum Zuführen von pulverförmi- ^ gern Schüttgut ein zweiter Zulaufschacht mit kleiner Exzentrizität gegenüber der Schleusenmitteiachse und großer Auslauföffnung einbaubar sind.

Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß sich durch eine einfache Drehung des Produktzulaufrohres um w seine Achse um 180 Grad die Exzentrizität dieser Achse in Bezug auf die Schleusenmittelachse zwischen einem kleinen Wert (gegebenenfalls 0) und einem großen Wert wählen läßt, wobei der erstere Wert für die Zufuhr von pulverförmigen Schüttgütern und der letztere Wert für ^r>^r> die Zufuhr von körnigen Schüttgütern bestimmt ist, so daß zum Übergang von der einen Schüttgütart auf die andere nur noch der Austausch des Zulaufschachtes erforderlich ist, der indessen ein einfaches und demgemäß preiswertes Konstruktionsteil darstellt. ω)

Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, daß die Außenwand des Zulaufschachtes und die Innenwand des Schleuseneinlaufs zwischen sich einen Ringspalt begrenzen, der zur Abführung der Leckluft über eine öffnung in einem außerhalb des Schüttgutstroms des ·>^Γι Schleuseneinlaufs ins Freie mündet.

Hierdurch wird mit Sicherheit die Bildung der

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Überraschenderweise hat sich nämlich als Ergebnis langwieriger, systematischer Untersuchungen gezeigt, daß die bisherige Annahme unzutreffend ist, daß die Schcpfverluste den Hauptanteil der Leckluftmenge bilden. Vielmehr ist gerade das umgekehrte der Fall, das heißt die Spaltverluste stellen den größten Teil der Leckluftmenge. Daraus ist auch erklärlich, daß die eingangs erwähnten, bekannten Vorschläge zur Entlüftung der Zellenradkammern nach ihrer Entleerung in die pneumatische Förderleitung einen nur bescheidenen Erfolg hatten.

In weiterer, vorteilhafter Ausgestaltung der Vorrichtung nach der Erfindung ist vorgesehen, daß der Ringspalt über eine öffnung im Anschlußflansch des Zuliuifschachtes mit einem aus dem Anschlußflansch des Produktzulaufrohres abzweigenden Rohrstutzen verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform wird die Leckluft aus dem Ringspalt in konstruktiv besonders einfacher Art und Weise abgeführt.

In der Zeichnung ist die Vorrichtung nach der Erfindung anhand einer beispielsweise gewählten Ausführungsform schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Zellenradschleuse mit der Vorrichtung nach der Erfindung für körnige Schüttgüter im Längsschnitt,

Fig.2 dieselbe Zellenradschleuse, jedoch für pulverförmige Schüttgüter und

Fig.3 die Aufsicht auf einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2.

Gemäß F i g. 1 dreht sich ein mit Stegen 4 zur Bildung der Zellenradkammern versehenes Zellenrad 5 in einem Gehäuse, das auslaufseitig in eine pneumatische Förderleitung 15 mündet und einlaufseitig einen zur Schleusenmittelachse 9 exzentrischen Schleuseneinlauf 14 besitzt, der in einem Befestigungsflansch endet. In diesen Schleuseneinlauf 14 ist ein Zulaufschacht 3 eingesetzt, der mit seinem Anschlußflansch 17 auf dem Befestigungsflansch 1 aufliegt. In den Zulaufschacht 3 gelangt das Schüttgut über ein Produktzulaufrohr 2, dessen Achse 8 exzentrisch zu der Achse des Schleuseneinlaufs 14 verläuft. Die Innenwand des Schleuseneinlaufs 14 und die Außenwand des Zulaufschachtes 3 begrenzen einen sich von der Auslaufüffnung 7 des Zulaufschachtes 3 bis zu dem Befestigungsflansch 1 erstreckenden, umlaufenden, asymmetrischen Rechteck oder Ringspalt 10, der über eine öffnung in dem Anschlußflansch 17 des Zulaufschachtes 3 mit einem Rohrstutzen 13 verbunden ist, der aus dem Anschlußflansch 16 des Produktzulaufrohres 2 abzweigt. Die infolge des in der pneumatischen Förderleitung 15 herrschenden Überdruckes durch die konstruktionsbedingten Spalte 11 strömende Leckluft (Pfeile 12) kann somit in gleicher Weise wie die in den geleerten Zellenradkammern enthaltene Luft ins Freie entweichen, ohne den Schüttgutzulauf zu behindern.

F i g. 2 zeigt die gleiche Zellenradschleuse wie F i g. 1, jedoch mit um 180 Grad gedreht aufgesetztem Produktzulaufrohr, dessen Achse 8 nunmehr nur noch eine geringe Exzentrizität in Bezug auf die Schleusenmittelachse 9 besitzt. Lediglich unter Verwendung eines etwas anders geformten Zulaufschachtes 3a ist damit die Zellenradschleuse zur Zufuhr von pulverförmigen Schüttgütern unter vollständiger Befüllung jeder einzelnen Zellenradkammer verwendbar.

Der Zulaufschacht 3a unterscheidet sich abgesehen von seiner geringeren Bautiefe von dem Zulaufschacht 3 An*· C \ r· 1 ...... rtl

seiner Auslauföffnung 7a, der bei pulverförmigen Schüttgütern, insbesondere bei solchen, die infolge ihrer Kornstruktur zur Brückenbildung neigen, äußerst vorteilhaft ist. Hingegen wird durch den kleineren Querschnitt der Auslauföffnung 7 des Zulaufschachtes 3 gemäß F i g. 1 in Verbindung mit dessen größerer Exzentrizität erreicht, daß infolge des Böschungswinkels der körnigen (granulatförmigen) Schüttgüter selbst bei Stillstand der Zellenradschleuse die jeweilige Zellenradkammer nie über einen bestimmten Prozentsatz gefüllt wird. Damit ist ein Einquetschen und Abscheren der einzelnen Körner vermieden und ein sicherer Anlauf sowie eine Geräuschminderung im Betrieb der Zellenradschleuse erreicht.

Fig. 3 zeigt im Querschnitt längs der Linie III-III in F i g. 2 den durch den Schleuseneinlauf 14 einerseits und durch den Zulaufschacht 3a andererseits begrenzten Rechteckkanal 10 zum Sammeln und Abführen der Leckluft.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Zuführen von Schüttgut in Zellenradschleuse^ mit einem zur Schleusenmittelachse exzentrischen Schleuseneinlauf mit Befestigungsflansch, einem in den Schleuseneinlauf eingesetzten Zulaufschacht und einem in letzteren mündenden,angeflanschten Produktzulaufrohr, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (8) des Produktzulaufrohres (2) und des Zulaufschachtes zumindest im Bereich deren Anschlußflansche (16, 17) exzentrisch zu der Achse des Schleuseneinlaufs (14) liegen, und daß zum Zuführen von granulatförmigem Schüttgut ein erster Zulaufschacht (3) mit großer Exzentrizität gegenüber der Schleusenmittelachse (9) und kleiner Auslauföffnung (7), sowie zum Zuführen von pulverförmigem Schüttgut ein zweiter Zulaufschacht (3a) mit kleiner Exzentrizität gegenüber der Schleusenmittelachse (9) und großer Auslauföffnung (7a,/einbaubar ist.

2. Vorrichtung insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand des Zulaufschachtes (3) und die Innenwand des Schleuseneinlaufs (14) zwischen sich einen Ringspalt (10) begrenzen, der zur Abführung der Leckluft über eine außerhalb des Schüttgutstromes des Schleuseneinlaufs (14) liegende Öffnung ins Freie oder in einen Staubabscheider mündet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt (10) über eine Öffnung so im Anschlußflansch (17) des Zulaufschachtes (3) mit einem aus dem Anschlußflansch (16) des Produktzulaufrohres (2) abzweigenden Rohrstutzen (13) verbunden ist.

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