NL192787C

NL192787C - Cellenwielsluis.

Info

Publication number: NL192787C
Application number: NL8803001A
Authority: NL
Original assignee: Waeschle Maschf Gmbh
Priority date: 1987-12-15
Filing date: 1988-12-07
Publication date: 1998-02-03
Also published as: CH677354A5; JP2650992B2; FR2624487A1; ATA291888A; GB2213881A; US4915265A; GB8828773D0; DE3742521C1; NL192787B; NL8803001A; GB2213881B; IT8822686A0; AT395842B; JPH01197226A; IT1227481B

Description

1 192787

Cellenwielsluis

De uitvinding heeft betrekking op een cellenwielsluis voor het doseren van stortgoed, omvattend een huis met een aan de bovenzijde gelegen toevoeropening en een aan de onderzijde gelegen afvoeropening, 5 alsmede met twee zijdelingse lagerdeksels, waarin de as van een cellenwiel gelagerd is, welk cellenwiel een aantal celwanden heeft die zich van de as naar de binnen-omtreks-wand van het huis uitstrekken, waar ten minste elke tweede celwand in zijn naar de binnen-omtreks-wand van het huis gekeerde kopvlak een aan de cellenwielas evenwijdige geleidingsspleet bezit, waarin een afdichtlijstconstructie radiaal verschuifbaar en naar buiten voorbelastbaar opgenomen is, en waarbij de celwanden tussen twee cirkelvormige zijschijven 10 opgenomen zijn, die ieder een met de cellenwielas verbonden plaat en een glijschijf omvatten, waarbij een plaatsvaste glijring een afdichting op de glijschijf verzorgt.

Een dergelijke cellenwielsluis is bekend uit het Duitse octrooischrift 3.632.454. Bij deze bekende cellenwielsluis bestaan de zijschijven uit een drukring en een daar vast opgeschroefde plaat, die draaivast met de as verbonden zijn. In de plaatsvaste glijring is een afdichting ingebed om het cellenwiel zijdelings af 15 te dichten. De afdichtlijstconstructies worden bij de celwanden in bedrijf door een aandrukkracht tegen de binnenwand van het huis gedrukt, welke kracht door een centrale verstelinrichting wordt opgewekt. Hiertoe is de as van het cellenwiel voorzien van een boring, waarin een axiaal verschuifbare en door een drukveer belaste verstelstang opgenomen is, die ten minste twee in axiale richting op afstand van elkaar gelegen kegelvlakken bezit. Tegen ieder kegelvlak rust per afdichtlijstconstructie een einde van een schuifstang, 20 welke schuifstangen door boringen in de celwanden geleid zijn. Met hun buitenste uiteinden drukken de schuifstangen de afdichtlijstconstructies radiaal naar buiten. Tegen de op deze wijze opgewekte aandrukkracht werkt per afdichtlijstconstructie een terugstelkracht, die door verdere drukveren wordt opgewekt en ten doel heeft de afdichtlijstconstructies terug te drukken in de hen opnemende geleidingsspleten.

Het is een nadeel van de bekende cellenwielsluis, dat een ingewikkelde opbouw nodig is om de radiale 25 afdichting te verkrijgen, en dat de radiale aandrukkracht van de afdichtlijstconstructies bij toenemende slijtage van de eigenlijke afdichtlijsten afneemt, aangezien de voorspanning van de centrale drukveer van de verstelinrichting bij toenemende verlening afneemt. Een ander nadeel is, dat de axiale afdichting bij slijtage van de afdichting in de glijring vermindert.

Het is een doel van de uitvinding om bij een cellenwielsluis van de hierboven genoemde soort de axiale 30 afdichting tussen de glijring en de glijschijf van het cellenwiel te verbeteren en gelijktijdig een constructief eenvoudige radiale afdicht tussen de betreffende celwanden en de binnenwand van het huis te verschaffen.

Dit doel is volgens de uitvinding bereikt met een cellenwielsluis van de in de aanhef genoemde soort, doordat elke glijschijf in rotatierichting beweegbaar is ten opzichte van de met de cellenwielas verbonden plaat, en de bijbehorende glijring aanligt tegen de glijschijf, dat althans een druktmediumkamer aanwezig is 35 om elke glijring aan te drukken, en dat elke glijschijf op zijn naar de celwanden toegekeerde, binnenste kopvlak in het gebied van de celwanden groeven (12) bezit, die zodanig schuin verlopen, dat hun in rotatierichting voorlopende einde een grotere radiale afstand tot de cellenwielas bezit dan hun begin, waarbij iedere afdichtlijstconstructie aan zijn zijdelinge kopvlakken een axiaal gericht meeneempen (13) bezit die in de tegenoverliggende groef van de betreffende glijschuif steekt.

40 Hiermee kan een door drukmedium opgewekte, gelijkmatige aandrukkracht van de glijring tegen de glijschuif verkregen worden, welke aandrukkracht ook bij slijtage constant blijft. Door de groeven in de binnenzijde van de glijschijven, waarin de meeneempennen van de afdichtlijstconstructies kunnen verschuiven, is een op een excentriek gelijkende verbinding gevormd. Doordat de glijschijven worden afgeremd door de daar tegenaan gedrukt glijringen, hebben de glijschijven de neiging achter te blijven ten opzichte van de 45 met het cellenwiel verbonden platen, ten opzichte waarvan ze beweegbaar zijn. De afdichtlijstconstructies worden dan door de meeneempennen in de schuin verlopende groeven radiaal naar buiten gedrukt, waardoor de noodzakelijke radiale aandrukkracht opgewekt wordt. Deze aandrukkracht is onafhankelijk van de slijtage van de eigenlijke afdichtlijsten.

Opgemerkt wordt, dat uit de Europese octrooiaanvrage 0.245.008 een cellenwielsluis met vaste 50 celwanden bekend is, waarbij aan beide axiale einden van het cellenwiel een afdichtring tegen een zijschijf van het cellenwiel gedrukt wordt met behulp van instelbare schroeven. Een axiale instelling met behulp van een drukmedium en een radiale instelling van de schoepen zijn niet voorzien.

Tevens wordt opgemerkt, dat uit het Amerikaanse octrooischrift 2.492.460 een cellenwielsluis voor het behandelen van blikjes en dergelijke bekend is, waarvan de celwanden een drukdichte afdichting moeten 55 verschaffen. Daartoe wordt per celwand een afdichtlijst door een bladveer naar buiten gedrukt en worden glijschijven axiaal tegen de schoepen gedrukt door spiraalveren. Bij slijtage van de afdichtlijsten en de glijschijven zullen de afdichtkrachten af nemen.

192787

Bij een celienwielsluis, waarbij elke afdichtlijstconstructie een afdichtlijst en een daarmee verk afdichtlijstdrager omvat, zitten volgens een voordelige uitvoering de meeneempennen in de afdichi. zodat een goede geleiding in de geleidingsspleet verkregen wordt.

Bij voorkeur steunt iedere glijschijf tegen de bijbehorende plaat af via een aantal gelijkmatig over de 5 omtrek verdeelde kogelgeleidingen, die elk uit een vlakke geleidingsgroef in de plaat alsmede een V

gedeeltelijk in een boring in de glijschijf opgenomen kogel bestaan, waarvan het uitsteken buiten de ^ binnenzijde van de glijschijf instelbaar is door middel van een van buiten in de boring gedraaide schroef, 1 zodat de glijschijven een goede geleiding ten opzichte van de vaste platen bezitten.

Volgens een voorkeursuitvoering verloopt het afdichtvlak tussen de glijring en de glijschijf zodanig 10 wigvormig, dat de aandrukkracht een de glijring radiaal naar buiten drukkende krachtscomponent opwekt, zodat de glijring radiaal naar buiten gedrukt wordt.

Bij voorkeur is elke glijring op de wijze van een ringzuiger uitgevoerd en afgedicht in een axiale ringgroef van het betreffende lagerdeksel geleid, en kan het drukmedium via een in de een drukmediumkamer vormende ringruimte tussen de ringgroefbodem en het ringvormige uitwendige kopvlak van de glijring 15 uitmondende aansluiting worden toegevoerd. Hierdoor wordt met geringe constructiekosten een over de omtrek volledig gelijkmatig op de glijringen werkende aandrukkracht opgewekt.

Bij voorkeur is met elke glijring een een rotatiebeveiIIging vormende bout krachtoverbrengend verbonden, die door het lagerdeksel heen naar buiten is geleid en als slagbegrenzing voor de glijring is uitgevoerd, om de glijringen tegen rotatie te beveiligen en als slagbegrenzing te dienen, waarbij de bouten gelijktijdig voor 20 het melden van de slijtagetoestand kunnen dienen.

Bij voorkeur is daarbij het uit het lagerdeksel stekende deel van de bout door een drukdicht met het lagerdeksel verbonden transparante kap omsloten, om een ongewenste drukontlasting van de glijring op de ingrijpplaats van de bout te verhinderen.

Volgens een voorkeursuitvoering is de drukmedium-aansluiting met de uitgang van een pneumatisch 25 gestuurd OF-element verbonden, aan welke ene ingang een met een tevoren bepaalde aandrukkracht van de glijring tegen de betreffende glijschijf corresponderende vasthoudkracht aanligt, en aan welke andere ingang via een magneetklep kortstondig een met een tevoren bepaalde verstelkracht corresponderende, hogere versteldruk kan worden aangelegd. Door de glijring op bij voorkeur regelmatige afstanden kortstondig met een ten opzichte van de aandrukkracht hogere verstelkracht te belasten kan de vasthoudwrijving 30 tussen de glijring en zijn geleidingen met zekerheid overwonnen worden, waardoor het constant zijn van de aandrukkracht op constructief eenvoudige wijze wordt bereikt. Aangezien de verstelkracht slechts kortstondig werkt veroorzaakt zij geen verhoogde slijtage van de glijring. Zij verhindert ondertussen op betrouwbare wijze dat de glijring tengevolge van over zijn omtrek verschillend hoge vasthoudwrijvingskrachten in zijn geleidingen kantelt. Deze maatregel is in het bijzonder bij glijringen op polytetrafluorethyleenbasis van 35 belang, aangezien de aandrukkracht daarvan binnen een verhoudingsgewijs smal gebied constant moet worden gehouden, indien een optimaal compromis tussen slijtagedrag en atdichtwerking moet worden bereikt.

Bij voorkeur is de kamer tussen het lagerdeksel en de betreffende zijschijf van het cellenwiel als drukruimte uitgevoerd waarin een drukmediumaansluiting uitmondt, om bij toepassing van de sluis voor een 40 stortgoed dat veel slijtage tot gevolg heeft, slijtage van de glijringen te verminderen.

De uitvinding zal hieronder nader worden toegelicht aan de hand de tekening, waarin bij wijze van voorbeeld een uitvoeringsvorm van een sluis volgens de uitvinding op schematisch vereenvoudigde wijze is weergegeven. In de tekening toont: 45 figuur 1 een halve langsdoorsnede door de emmerschepradsluis, figuur 2 een doorsnede volgens de lijn ll-ll van figuur 1, figuur 3 een ’’exploded view” van het emmerscheprad en de belangrijkste onderdelen voor zijn afdichting, figuur 4 op grotere schaal een gedeeltelijke doorsnede die correspondeert met het gebied X in figuur 1, en 50 figuur 5 op grotere schaal een doorsnede die correspondeert met het gebied Y van figuur 1.

De in de tekening weergegeven celienwielsluis heeft een huis 1 met een aan de bovenzijde gelegen toevoeropening 2 en een aan de onderzijde gelegen afvoeropening 3. In de cilindrische binnenruimte van het huis 1 bevindt zich een cellenwiel 4 {zie figuur 3) welke as 5 in het huis 1 van zijdelingse lagerdeksels 55 draaibaar is gelagerd, waarvan in figuur 1 slechts het lagerdeksel 6 is te zien.

Zoals in het bijzonder uit de figuren 2 en 3 blijkt, heeft een cellenwielrad 4 vast met de as 5 verbonden afwisselend opgestelde smalle, resp. brede radiale celwanden 7a resp. 7b. De brede celwanden 7b hebben 3 192787 elk een geleidingsspleet of geleidingsgroef 8 voor een afdichtlijstconstructie 9 die bestaat uit een afdichtlijst 9a van een daarmee op de wijze van een klauw in ingrijping zijnde afdichtlijstdrager 9b. De celwanden 7a en 7b strekken zich uit tussen zijschijven, die elk gedeeld zijn, namelijk in een vast met de as 5 verbonden plaat 10 en een draaibaar daarop, echter afgedicht gelagerde glijschuif 11. De beide glijschijven 11 zijn elk 5 aan het naar de binnenzijde gekeerde kopvlak met groeven 12 uitgerust, die met de omtreksrichting een hoek insluiten, in het bijzonder zodanig dat het begin van elk van de groeven 12 een kleinere radiale afstand tot de as 5 heeft dan het einde van dezelfde groef, en dit einde, betrokken op de rotatierichting van het cellenwiel 4, voor het groefbegin ligt.

Het aantal van de groeven 12 is gelijk aan het aantal van de afdichtlijstconstructies 9. Elke afdichtlijst-10 drager 9b draagt aan zijn beide zijdelingse kopvlakken telkens een axiaal gerichte meeneempen 13, die in de betreffende groep 12 steekt. Door rotatie van de glijschijven 11 tegen de draairichting van het cellenwiel 4 worden dus de afdichtlijstconstructies 9 in de geleidingsspleten 8 van de betreffende celwanden 7 radiaal naar buiten gedrukt en tegen de cilindrische binnenwand van het huis 1 gedrukt. De radiale afdichting wordt met behulp van de wrijvingskracht verkregen, die door de axiale afdichting van het cellenwiel 4 ontstaat.

15 De axiale afdichting vindt plaats door middel van glijringen 14 (zie figuren 1,3 en 4). De glijringen 14, die bijvoorbeeld uit een kunststof op polytetrafluorethyleenbasis bestaan, zijn hiertoe tussen het betreffende lagerdeksel 6 en een daarmee afgedicht verbonden geleidingsring 15 door O-ringen 16 afgedicht geleid en op de wijze van een ringzuiger uitgevoerd, die van zijn naar buiten gerichte kopvlak 14a af met een drukmedium, bijvoorbeeld samengeperste lucht kan worden belast via een in het lagerdeksel 6 aange-20 brachte aansluiting 17.

Om van de glijring 14 rotatie te voorkomen, is volgens figuur 5 in de glijring 14 een bout 18 geschroefd, die zich door het lagerdeksel 6 heen naar buiten uitstrekt. Dit uit het lagerdeksel 6 stekende deel van de bout 18 dient gelijktijdig als melder voor de slijtage van de glijring 14. Voor het begrenzen van de slag is aan een einde van de bout 18 een schijf 19 aangebracht, die aan het einde van de levensduur van de 25 glijring 14 in aanraking komt met een schouder 20a van een transparante kap 20, die het uit het lagerdeksel 6 stekende deel van de bout 18 drukdicht omsluit. Het buitenliggende kopvlak van de bout 18 wordt met dezelfde druk als de glijring 14 belast. Zou men de bout 18 slechts afgedicht door het lagerdeksel 6 heen naar buiten leiden, dan zou daardoor van de glijring 14 een met de inschroefdwarsdoorsnede van de bout 18 corresponderend vlak druk ontlast worden.

30 Belast met nu de ringruimte 21 (zie figuur 4) van de door het lagerdeksel 6 en de geleidingsring 15 gevormde axiale groef, waarin de glijring 14 is opgennmen, via de aansluiting 17 met samengeperste lucht, dan wordt de glijring 14 met zijn wigvormig verlopenc/3, binnenste kopvlak 14b tegen het in dezelfde zin wigvormig verlopende omtreksvlak van de glijschijf 11 geperst. Door de wigvormige aanraking wordt bereikt, dat de glijring 14 zeker tegen het binnenvlak 1a van het huis respectievelijk het binnenste omtreksvlak van 35 het lagerdeksel 6 wordt gehouden. De tegen elkaar glijdende vlakken van de glijring 16 en de glijschijf 11 laten een in hoofdzaak in omtreksrichting werkende wrijvingskracht ontstaan, die de neiging heeft om de glijschijf 11 tegen de rotatierichting van het cellenwiel 4 in te verdraaien. Om deze verdraaiing mogelijk te maken is de glijschijf 11 verdraaibaar in een uitsparing van een aan de plaat 10 geschroefde centreerring 22 opgesloten en steunt tegen de plaat 10 via kogelgeleidingen. Volgens figuur 5 omvat elke kogelgeleiding 40 een als platte groef 10a uitgevoerde geleidingsbaan in de plaat 10 en een kogel 23, die in een boring 11a van de glijschijf 11 vrijwel volledig is opgenomen en slechts over een geringe, door middel van een instelschroef 24 instelbare waarde buiten het binnenste kopvlak van de glijschijf 11 uitsteekt. De afdichting tussen de plaat 10 en de glijschijf 11 wordt geleverd door een O-ring 25. De verdraaiing van de glijschijf 11 ten opzichte van de plaat 10 veroorzaakt - zoals reeds beschreven - via de meeneembout 13 in de 45 schuinlopende groeven 12, dat de afdichtlijstconstructies 9 uit de in de figuren weergegeven onwerkzame stand radiaal naar buiten worden gedrukt en de gewenste afdichting tussen de celwanden 7b en de binnenwand 1a van het huis 1 teweeg brengen. De waarde van de op deze wijze opgewekte radiale aandrukkracht hangt uiteraard af van de helling van de groeven 12 en van de wrijvingscoëfficiënten tussen de glijring 14 en de glijschijf 11, echter verandert de radiale afdichting voortdurend in gelijke zin met de 50 axiale afdichting. De doeltreffendheid van deze afdichting is in principe niet afhankelijk van de slijtage-toestand van de betreffende afdichtelementen.

Er moet echter op worden gewezen, dat tussen de ten opzichte van elkaar beweegbare delen vasthoud-wrijvingskrachten optreden, die zoals bekend is groter zijn dan de corresponderende glijdende wrijvings-krachten. Voor het overwinnen van deze vasthoudwrijvingskrachten is het daarom aan te raden om de op 55 de glijringen 14 werkende mediumdruk periodiek kortstondig te verhogen. Dit kan op de in figuur 4 schematisch weergegeven wijze gebeuren. De aansluiting 17 is via een persluchtleiding met een pneumatisch gestuurd OF-element 43 verbonden. Op diens rechteringang werkt een zogenaamde vasthouddruk P„

Claims

192787 4 die met een vooraf bepaalde aandrukkracht van de glijring 14 tegen de glijschijf 11 correspondeert. De vasthouddruk P1 wordt door een drukluchtbron 41 van dienovereenkomstig hogere druk door middel van een drukregelaar 42 opgewekt. Uit dezelfde drukbron 41 wordt via een andere drukregelaar 45 een boven de vasthouddruk P, liggende versteldruk P2 opgewekt. Via een magneetklep 44 wordt deze versteldruk P2 5 periodiek kortstondig aan de andere, linker ingang van het OF-element 43 gelegd. De magneetklep 44 ontvangt hiertoe bij 46 de corresponderende elektrische stuursignalen van een niet weergegeven besturing. 10

1. Cellenwielsluis voor het doseren van stortgoed, omvattend een huis met een aan de bovenzijde gelegen toevoeropening en een aan de onderzijde gelegen afvoeropening, alsmede met twee zijdelingse lager-deksels, waarin de as van een cellenwiel gelagerd is, welk cellenwiel een aantal celwanden heeft die zich van de as naar de binnenomtrekswand van het huis uitstrekken, waarbij ten minste elke tweede celwand in 15 zijn naar de binnen-omtreks-wand van het huis gekeerde kopvlak een aan de cellenwielas evenwijdige geleidingsspleet bezit waarin een afdichtlijstconstructie radiaal verschuifbaar en naar buiten voorbelastbaar opgenomen is, en waarbij de celwanden tussen twee cirkelvormige zijschijven opgenomen zijn, die ieder een met de cellenwielas verbonden plaat en een glijschijf omvatten, waarbij een plaatsvaste glijring een afdichting op de glijschijf verzorgt, met het kenmerk, dat elke glijschijf (11) in rotatierichting beweegbaar is 20 ten opzichte van de met de cellenwielas (5) verbonden plaat (10), en de bijbehorende glijring (14) aanligt tegen de glijschijf (11), dat Ithans een drukmediumkamer aanwezig is om elke glijring (14) aan te drukken en dat elke glijschijf (11) op zijn naar de celwanden (7) toegekeerde, binnenste kopvlak in het gebied van de celwanden (7) groeven (12) bezit, die zodanig schuin verlopen, dat hun in rotatierichting voorlopende einde een grotere radiale afstand tot de cellenwielas (5) bezit dan hun begin, waarbij iedere afdichtlijst-25 constructie (9) aan zijn zijdelingse kopvlakken een axiaal gerichte meeneempen (13) bezit die in de tegenoverliggende groef (12) van de betreffende glijschijf (11) steekt.

2. Cellenwielsluis volgens conclusie 1, waarbij elke afdichtlijstconstructie een afdichtlijst en een daarmee verbonden afdichtlijstdrager omvat, met het kenmerk, dat de meeneempennen (13) in de afdichtlijstdragers (9b) zitten.

3. Cellenwielsluis volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat iedere glijschijf (11) tegen de bijbehorende plaat (10) afsteunt via een aantal gelijkmatig over de omtrek verdeelde kogelgeleidingen (23, 10a), die elk uit een vlakke geleidingsgroef (10a) in de plaat (10/ alsmede een gedeeltelijk in een boring in de glijschijf (11) opgenomen kogel (23) bestaan, waarvan het uitsteken buiten de binnenzijde van de glijschijf (11) instelbaar is door middel van een van buiten in de boring gedraaide schroef.

4. Cellenwielsluis volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het afdichtvlak (14b) tussen de glijring (14) en de glijschijf (11) zodanig wigvormig verloopt, dat de aandrukkracht een de glijring (14) radiaal naar buiten drukkende krachtscomponent opwekt.

5. Cellenwielsluis volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat elke glijring (14) op de wijze van een ringzuiger is uitgevoerd en afgedicht in een axiale ringgroef van het betreffende lagerdeksel 40 (6) is geleid, en dat het drukmedium via een in de een drukmediumkamer vormende ringruimte (21) tussen de ringgroefbodem en het ringvormige uitwendige kopvlak (14a) van de glijring (14) uitmondende aansluiting (17) kan worden toegevoerd.

6. Cellenwielsluis volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat met elke glijring (14) een een rotatiebeveiliging vormende bout (18) krachtoverbrengend is verbonden, die door het lagerdekel (6) 45 heen naar buiten is geleid en als slagbegrenzing (19, 20a) voor de glijring (14) is uitgevoerd.

7. Cellenwielsluis volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het uit lagerdeksel (6) stekende deel van de bout (18) door een drukdicht met het lagerdeksel (6) verbonden transparante kap (20) is omsloten.

8. Cellenwielsluis volgens een der conclusies 5-7, met het kenmerk, dat de drukmediumaansluiting (17) met de uitgang van een pneumatisch gestuurd OF-element is verbonden, aan welke ene ingang een met een 50 tevoren bepaalde aandrukkracht van de glijring (14) tegen de betreffende glijschijf (11) corresponderende vasthoudkrcht (P.,) aanligt, en aan welke andere ingang via een magneetklep kortstondig een met een tevoren bepaalde verstelkracht corresponderende, hogere versteldruk (P2) kan worden aangelegd. 5 192787

9. Cellenwielsluis volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de kamer tussen het lagerdeksel (6) en de betreffende zijschijf (10, 11) van het cellenwiel (4), als drukruimte is uitgevoerd, waarin een drukmediumaansluiting uitmondt. Hierbij 5 bladen tekening