DE4038236A1 - Zellenradschleuse mit leckluftauslassoeffnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zellenradschleuse der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Gattung.

Eine derartige Zellenradschleuse ist diesseits offen­ kundig vorbenutzt. Ihr Gehäuse ist zwischen dem Ein­ laufschacht und dem Auslaufschacht auf der aufwärts drehenden Seite des Zellenrades mit einer Leckluft­ auslaßöffnung versehen. Wenn die Schleuse gegen einen Gegendruck arbeitet, also z. B. als Aufgabeschleuse in pneumatische Druckförderanlagen eingesetzt wird, entspannt sich die in den aufwärts drehenden Kammern des Zellenrades befindliche Luft von dem im Auslauf­ schacht herrschenden Druck auf den Atmosphärendruck. Hierdurch wird zwar vermieden, daß die komprimierte Luft sich erst im Einlaufschacht entspannt und damit den Schüttgutzulauf behindert, jedoch wird durch die Leckluftauslaßöffnung in dem Gehäuse zwangsläufig die Dichtstrecke zwischen der Einlaufseite und der Auslaufseite der Schleuse beträchtlich verkürzt und damit die Abdichtung verschlechtert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zellenradschleuse der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, bei der durch entsprechende konstruktive Maßnahmen diese Verschlechterung der Abdichtung minimiert wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausgestaltungen der Zellenradschleuse nach dem An­ spruch 1. Insbesondere hat sich herausgestellt, daß für eine im Sinne der Erfindung optimal ausgelegte Zellenradschleuse die Verwendung eines Zellenrades mit 12 Stegen besonders vorteilhaft ist.

In der Zeichnung ist eine Zellenradschleuse nach der Erfindung schematisch vereinfacht im Schnitt dargestellt.

Die Schleuse besteht aus einem Gehäuse 1, das im Ausführungsbeispiel einstückig mit einem Einlauf­ schacht 2 und einem Auslaufschacht 3 ist. In der zylindrischen Bohrung des Gehäuses 1 befindet sich ein Zellenrad, bestehend aus einer Zellenradwelle 5 und zwölf Zellenradstegen 6, die sich zwischen zwei Seitenscheiben erstrecken, von denen bei der ge­ wählten Schnittdarstellung nur die hintere Seiten­ scheibe 7 zu sehen ist. Die Drehrichtung des Zellen­ rades ist durch den Pfeil 8 angedeutet.

Das Schleusengehäuse 1 ist auf der aufwärts drehenden Seite des Zellenrades mit einer Leckluftauslaßöffnung 10 versehen, über die sich die in den entsprechenden Kammern eingeschlossene, komprimierte Luft entspre­ chend der Richtung des Pfeiles 11 entspannt. Die Geometrie des Schleusengehäuses 1 ist nun so ge­ wählt, daß sich zwischen der von den Zellenradstegen 6 zuletzt überstrichenen Kante 3a des Auslaufschachtes 3 und der nächstliegenden Kante 10a der Leckluftauslaß­ öffnung stets mindestens zwei Zellenradstege, sowie zwischen der von den Zellenradstegen 6 zuerst über­ strichenen Kante 2a des Einlaufschachtes 2 und der nächstliegenden Kante 10b der Leckluftauslaßöffnung stets mindestens ein Zellenradsteg befinden.

Um dies zu erreichen kann es notwendig sein, entweder den Einlaufquerschnitt oder den Auslaufquerschnitt (wie im Ausführungsbeispiel), gegebenenfalls auch beide Querschnitte asymmetrisch zu der Zellenrad­ welle 5 anzuordnen. Hierbei ist jedoch darauf zu achten, daß auch auf der abwärts drehenden Seite des Zellenrades eine hinreichend lange Dichtstrecke erhalten bleibt, was dann gewährleistet ist, wenn sich zwischen den entsprechenden Kanten 2b des Ein­ laufschachtes 2 und 3b des Auslaufschachtes 3 stets wenigstens die gleiche Anzahl an Zellenradstegen be­ findet wie auf der gegenüberliegenden, aufwärts dre­ henden Seite des Zellenrades zwischen den Kanten 2a bzw. 3a.

Berücksichtigt man diese weitere Bedingung, so er­ gibt sich, daß ein Zellenrad mit 12 Stegen den günstigsten Kompromiß darstellt, denn bei einer Verminderung, beispielsweise auf zehn Stege, müßten sowohl der Einlauf- als auch der Auslaufquerschnitt, in Umfangsrichtung gesehen, sehr stark verkleinert werden, um die wünschenswerten Dichtstreckenlängen zu erhalten. Die Folge wäre eine entsprechend ver­ schlechterte Füllung der Kammern. Umgekehrt läßt sich mit einer erhöhten Stegzahl des Zellenrades zwar sowohl auf der aufwärts drehenden als auch auf der abwärts drehenden Seite des Zellenrades eine hinreichend lange Dichtstrecke auch mit großen Ein­ lauf- und Auslaufquerschnitten erzielen, jedoch sinkt das effektiv nutzbare Kammervolumen, da aus herstel­ lungstechnischen Gründen der Durchmesser der Zellen­ radwelle 5 vergrößert werden muß und gleichzeitig die Dicke der Zellenradstege aus Festigkeitsgründen einen Mindestwert nicht unterschreiten darf.

Damit ergibt sich, daß zwischen der von den Zellenrad­ stegen 5 zuletzt überstrichenen Kante 3a des Auslauf­ schachtes 3 und der nächstliegenden Kante 10a der Leckluftauslaßöffnung 10 ein Umfangswinkel α von mindestens 60° und vorzugsweise mehr als 70° liegt und daß zwischen der von den Zellenradstegen 6 zuerst überstrichenen Kante 2a des Einlaufschachtes 2 und der nächstliegenden Kante 10b der Leckluftaus­ laßöffnung 10 ein Umfangswinkel β von mindestens 30° liegt. Dabei bleiben ausreichend große Querschnitte auf der Einlaß- und der Auslaßseite dann erhalten, wenn zwischen der von den Zellenradstegen 6 zuletzt überstrichenen Kante 2b des Einlaufschachtes und der zuerst überstrichenen Kante 3b des Auslaufschachtes ein Umfangswinkel γ von etwa 90° liegt.

Claims (5)

1. Zellenradschleuse mit einem einen Einlaufschacht (2) und einen Auslaufschacht (3) aufweisenden Schleusen­ gehäuse (1), dessen zylindrischer Innenraum im Be­ reich des aufwärts drehenden Teils des Zellenrades eine Leckluftauslaßöffnung (10) hat, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Einlaufquerschnitt und von dem Auslaufquerschnitt eingenommenen Um­ fangswinkel sowie die Zahl der Zellenradstege (6) und die Lage der Leckluftauslaßöffnung (10) so bestimmt sind, daß sich zwischen der von den Zellen­ radstegen (6) zuletzt überstrichenen Kante (3a) des Auslaufquerschnitts und der nächstliegenden Kante (10a) der Leckluftauslaßöffnung (10) stets mindestens zwei Zellenradstege, sowie zwischen der von den Zellenradstegen zuerst überstrichenen Kante (2a) des Einlaufquerschnitts und der nächst­ liegenden Kante (10b) der Leckluftauslaßöffnung (10) stets mindestens ein Zellenradsteg befinden.

2. Zellenradschleuse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich im Bereich des abwärts drehenden Teils des Zellenrades zwischen der von den Zellen­ radstegen (6) zuletzt überstrichenen Kante (2b) des Einlaufquerschnitts und der zuerst überstrichenen Kante (3b) des Auslaufquerschnitts stets mindestens drei Zellenradstege befinden.

3. Zellenradschleuse nach Anpruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Zellenrad zwölf Zellenrad­ stege (6) hat.

4. Zellenradschleuse nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen der von den Zellenradstegen (6) zuletzt überstrichenen Kante (3a) des Auslaufquer­ schnitts und der nächstliegenden Kante (10a) der Leckluftauslaßöffnung (10) ein Umfangswinkel (α) von mindestens 60° und vorzugsweise mehr als 70° liegt, und daß zwischen der von den Zellenradste­ gen (6) zuerst überstrichenen Kante (2a) des Einlaufquerschnitts und der nächstliegenden Kante (10b) der Leckluftauslaßöffnung (10) ein Umfangs­ winkel (β) von mindestens 30° liegt.

5. Zellenradschleuse nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen der von den Zellenradstegen (6) zuletzt überstrichenen Kante (2b) des Einlauf­ querschnittes und der zuerst überstrichenen Kante (3b) des Auslaufquerschnittes ein Umfangswinkel (γ) von etwa 90° liegt.