NL8503261A - Cellenradsluis voor korrelvormige stortgoederen. - Google Patents

Description

* A*** T2*.

Cellenradsluis voor korrelvormige stortgoederen.

De uitvinding heeft betrekking op een cellenradsluis voor korrelvormige stortgoederen, bestaande uit een het cellenrad bevattend, cilindervormig huis met een toevoerschacht waarvan de door de schoepen van het cellenrad bestreken instroomdoorsnede door een uitsteeksel met 5 een hellend vlak begrensd is, welk vlak het op de looprichting van het cellenrad betrokken, het laatst door de schoepen bestreken deel van de doorsnede van de toevoerschacht afdekt en eindigt in een voorafstrijk-rand die gelegen is op één tot twee korreldoorsneden boven het cilinder-manteloppervlak dat de radiale buitenste kopvlakken van de cellenrad-10 schoepen omvat.

Bij cellenradsluisen streeft men er naar on overmatig vullen van de afzonderlijke cellenradkamers zowel in stilstand alsook in bedrijf te verhinderen, omdat anders stortgoed tussen de kopvlakken van de cellenradschoepen en de rand van het huis, welke de instroom-15 doorsnede in de draairichting van het cellenrad begrensd, ingeklemd wordt, zodat de cellenradsluis uit de stilstand niet opgang zou kunnen komen, respectievelijk in bedrijf het afscheren van het stortgoed aan de genoemde huisrand tot een aanzienlijke geluidsontwikkeling, een verhoogde behoefte asm aandrijfcapaciteit, een sterk verhoogde slij-20 tage van de sluisonderdelen alsmede van zijn aandrijf en een vernietiging van de structuur van het stortgoed zou voeren. Voor het vermijden van overvullen in stilstand is in de toevoer van de sluis in de regel een afsluitorgaan aanwezig. Voor het vermijden van overvullen in bedrijf zijn twee mogelijkheden bekend, die ook gemeenschappelijk tot 25 stand gebracht kunnen worden. De eerste mogelijkheid bestaat daaruit dat de toevoerschacht of in ieder geval de toevoerdoorsnede excentrisch ten opzichte van de door de as van het cellenrad gaande hartlijn van het huis opgesteld wordt, zodat bij een passende verdeling van het cellenrad, in de afzonderlijke kamers een natuurlijke hellingshoek van 30 het stortgoed daarvoor zorgt dat de kamers slechts voor een gedeelte gevuld kunnen worden. De andere mogelijkheid, waarvan bij de cellenradsluis van de bovengenoemde, bekende aasi gebruik gemaakt wordt, bestaat daaruit dat door een uitsteeksel in de toevoerschacht de instroom- > ί - 2 - doorsnede zover verminderd wordt, dat in ieder geval vanaf het nominale toerental van het cellenrad de door de instroomdoorsnede instromende hoeveelheid stortgoed kleiner is dan het volume van de kamer welke de instroomdoorsnede bestrijkt, zodat wederom de kamers 5 slechts gedeeltelijk gevuld worden. In ieder geval is het nadelig dat hierdoor het doseervolume van de cellenradsluis niet volledig benut wordt en dat het sturen van de dosering door verandering van het toerental van het cellenrad slechts over een beperkt traject mogelijk is. Bovendien worden ondanks de voorafstrijkrand de op de kopvlakken 10 van de cellenradschoepen en in de in de looprichting daarvoor gelegen zone zich onvermijdelijk ophopende stortgoedkorrels ingeklemd en afgeschoren tussen de voorrand van de kopvlakken van de cellenradschoepen en de in de draairichting eerst volgende huisrand. Dit vereist niet alleen een verhoogde behoefte aan aandrijfcapaciteit, 15 maar veroorzaakt ook een karakteristiek hakkend werkgeruis van de sluiè alsmede een verhoogde slijtage. Hierbij komt bij deze bouwwijze dat het toepassen slechts bij draaiende sluis werkzaam is, dus dat de kamers bij stilstand overmatig gevuld worden, zodat bij het volgende inschakelen het komen kan tot aanloopstoringen of zelfs tot 20 het blokkeren van de aandrijfmotor. Om tenminste de extra behoefte aan aandrijfcapaciteit en de geluidsontwikkeling te verminderen, is daarom ook reeds bekend om de, in de looprichting van de cellenradschoepen gezien na passeren van de instroomdoorsnede het eerst bestreken rand van het huis niet meer evenwijdig aan de cellenrad-25 schoepen, maar in een hoek ten opzichte hiervan te laten verlopen, zodat de stortgoedkorrels niet meer praktisch gelijktijdig, maar na elkaar afgeschoren worden.

De uitvinding beoogt een cellenradsluis van de bovengenoemde aard te verschaffen, waarbij in elke bedrijftoestand het afscheren 30 van stortgoedkorrels tussen de voorrand van de kopvlakken van de cellenradschoepen en de eerst bestreken rand van het huis van de sluis vermeden wordt.

Dit doel wordt volgens de uitviriding bereikt doordat de afstrijk-rand met de kopeinden van het, de kopvlakken van de cellenradschoepen 35 omvattende cilindermanteloppervlak een hoek insluit welke tenminste - 3 - gelijk is aan de wrijvingshoek tussen het stortgoed en het materiaal van de sluis, en doordat in de instroomdoorsnede, ter hoogte van het einde van de afstrijkrand, een verdringingslichaam opgesteld is waarvan de breedte zodanig bemeten is, dat de zich daaronder in het 5 stortgoed door de glooiingshoek zich vormende holle ruimte tenminste gelijk is aan het volume van het aan de afstrijkrand in de richting van deze door de glooiingshoek gevormde holle ruimte afgestreken stortgoed.

De grondgedachte van de uitvinding bestaat dus daarin dat, dat 10 aandeel aan stortgoedkorrels dat zich na het passeren van de vooraf-strijkrand buiten het cilindermanteloppervlak bevindt waarin de kop-vlakken van de cellenradschoepen en praktisch ook de inwendige oppervlakken van het huis zijn gelegen, door middel van de afstrijkrand in een tevoren door middel van het verdringlichaam vrijgehouden holle 15 ruimte binnen dit cilindermanteloppervlak te laten afstrijken. Daartegenover werkt bij de cellenradsluisen volgens de stand van de techniek de afstrijkrand, zoals beschreven, steeds ook als afscheer-of snijrand.

De cellenradsluis volgens de uitvinding heeft de volgende 20 voordelen: -De sluis kan ook bij in dê toestroomtoestand staande stortgoed-zuil uit de stilstand aanlopen. Er zijn dus geen voorafgaand opgestelde afsluitorganen meer noodzakelijk.

-Het vulvolume van de cellenradkamers wordt praktisch volle-25 dig benut. Voor de kleine nominale doorstroomhoeveelheden kan daarom een kleinere sluis dan tot op heden benut worden. Gelijktijdig kan de dosering door veranderen van het toerental in een groot traject en met zeer grote nauwkeurigheid gestuurd worden.

30 -Beschadigen van de korrelstructuur van het stortgoed wordt vermeden.

-De toevoerschacht en de afvoerschacht kunnen in eikaars ver-lengte en symmetrisch ten opzichte van de middenas van het huis opgesteld worden. Dit maakt een eenvoudiger vorm van het 35 huis van de sluis mogelijk.

# t - 4 -

Een bijzondere voorkeursuitvoeringsvorm van de cellenradsluis is gekenmerkt doordat de afstrijkrand in bovenaanzicht v-vormig verloopt, namelijk bestaat uit twee delen welke symmetrisch staan ten opzichte van het symmetrievlak dat loodrecht staat op de as van het 5 cellenrad, waarbij elk van deze delen aanvangt aan een kopdeksel van het huis en eindigt in een punt welke in dit symmetrievlak is gelegen. Deze uitvoeringsvorm heeft het, in het bijzonder bij grotere drukverschillen tussen de instroomzijde en de uitstroomzijde belangrijke voordeel van een geringe hoeveelheid leklucht omdat de V-vormige af-10 strijkrand in vergelijking tot de doorgaande -afstrijkrand een slechts half zo groot hoekgebied van de binnenwand van het huis inneemt, zodat een overeenkomstig groter segment van de binnenwand van het huis als afdichtbaan overblijft.

Een eerste verdere ontwikkeling van deze uitvoeringsvorm 15 bestaat daarin dat de V-vormige punt van de afstrijkrand in de draairichting van het cellenrad wijst en dat het verdringingslichaam op het niveau van de V-vormige punt in de instroomdoorsnede opgesteld is.

Het verdringingslichaam ligt dus in het midden in de instroomdoorsnede en kan in deze stand goed bevestigd worden, bijvoorbeeld gelast wor-20 den.

Een andere verdere ontwikkeling van de genoemde voorkeursuitvoering bestaat daarin, dat de V-vormige punt van de afstrijkrand tegen de draairichting van het cellenrad wijst en dat aan elk kopdeksel van het huis in de inloopdoorsnede daarvan een verdringingslichaam op-25 gesteld is. Bij deze verdere ontwikkeling worden in tegenstelling tot de eerder genoemde uitvoeringsvormen de stortgoedkorrels niet naar het midden toe maar in de richting naar de kopdeksels van het huis afgestreken. Weliswaar worden derhalve twee verdringingslichamen noodzakelijk, maar kan het huis dan gemakkelijker als gietstuk uit één 30 stuk vervaardigd worden.

Doelmatig kan de 'voorafstrijkrand ongeveer evenwijdig aan de afstrijkrand verlopen. Door benutten van de wrijvingshoek-samenhang ontstaat dan een ploegschaarachtig afglijden van de korrels aan de voorafstrijkrand.

35 Bij voorkeur ligt het ondervlak van het verdringingslichaam in - 5 - het cilindermanteloppervlak dat de kopvlakken van de cellenradschoepen omvat. Het ondervlak van het verdringerlichaam volgt dus de omtrek van de binnenwand van het huis, hetgeen niet alleen technische voordelen bij het vervaardigen heeft, maar dit maakt ook mogelijk om de 5 breedte van het verdringingslichaam, dus zijn afmeting evenwijdig aan de as van het cellenrad, zo gering mogelijk te houden.

De voorkeur verdient verder dat het bovenvlak van het verdrin-gingslichaam dakvormig gevormd is overeenkomstig de glooiingshoek van het stortgoed. Op deze wijze wordt verhinderd dat op het ver-10 dringingslichaam stortgoed blijft liggen wanneer de sluis ledig verdraaid wordt.

Verrassenderwijs is gebleken dat de stortgoedkorrels niet alleen aan de instroomzijde, maar ook (hoewel in geringere mate) aan de uitstroomzijde tussen de voorranden van de kopvlakken van de cellen-15 radschoepen en de volgende rand van het sluishuis ingeklemd en afgeschoren worden. Dit effect is vooral bij klevende stortgoederen en/of bij hogere sluistoerentallen wegens de dan verkorte afvoertijd en de verhoogde centrifugale kracht waar te nemen.

Een verdere voorkeursuitvoering omvat derhalve dat de door de 20 cellenradschoepen het laatst bestreken zone van de uitstroomdoorsnede als afstrijkrand analoog aan de afstrijkrand aan de instroomzijde uitgevoerd is. Vastgesteld werd dat hierdoor het in de lekluchtstroom meegevoerde, dus niet afgevoerde deel van het stortgoed over ongeveer een faktor 10 kan worden verminderd.

25 Een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat dat nabij het einde van de afstrijkrand een in het huis aanwezige biaaslucht-boring uitmondt. Door middel van de toegevoerde blaaslucht kan ook die stortgoedkorrel welke langs de afstrijkrand tot zijn einde glijdt en daar afgeschoren zou moeten worden, in de cellenradkamer geblazen 30 wordt.

In de tekening is de cellenradsluis volgens de uitvinding in als voorbeeld gekozen uitvoeringsvormen schematisch vereenvoudigd aangegeven .

Figuur 1 is een bovenaanzicht op de instroomzijde van een eerste 35 uitvoeringsvorm van de cellenradsluis.

i - δ - figuur 2 is een doorsnede langs de lijn A-A in figuur 1.

Figuur-3 is een bovenaanzicht op de instroomzijde van een tweede uitvoeringsvorm van de cellenradsluis.

Figuur 4 is een doorsnede langs de lijn B-B in figuur 3.

5 Figuur 5 is een doorsnede langs de lijn C-C in figuur 3.

Figuur 6 is een doorsnede langs de lijn D-D in figuur 4.

Figuur 7 is een aanzicht in perspectief van het huis van de cellenradsluis volgens de figuren 3-6.

Figuur 8 is een bovenaanzicht op de instroomzijde van een derde 10 uitvoeringsvorm van de cellenradsluis.

Figuur 9 is een bovenaanzicht op de instroomzijde van een vierde uitvoeringsvorm.

De in de figuren 1 en 2 aangegevén cellenradsluis bestaat uit een in hoofdzaak cilindervormig huis 1 dat één stuk vormt met een toe-15 voerschacht 2 en een afvoerschacht 3 en dat een cellenrad 4 omvat. Het cellenrad omvat een in de beide niet getekende kopdeksels van het huis 1 draaibaar gelagerde as 5 met cellenradschoepen 6. De as 5 is in de door de pijl 7 aangegeven draairichting aandrijfbaar. Het huis 1 heeft tenminste één boring 8 voor het afvoeren van leklucht. De toe-20 voerschacht 2, waarvan de flens 9 voorzien is van boringen 10 voor het via deze flens bevestigen van de cellenradsluis aan bijvoorbeeld de afvoer van een silo, omvat als één stukkig bestanddeeleen uitsteeksel 11 welke het op de looprichting van het cellenrad 4 betrokken, het laatst door de cellenradschoepen 6 bestreken deel van de doorsnede 25 van de toevoerschacht afdekt. Hiertoe heeft het uitsteeksel een van de binnenrand van het betrokken deel van de verbindingsflens 9 schuin naar beneden en naar binnen reikend oppervlak 12. Het scheve vlak 12 eindigt in een voorafstrijkrand 13 die gelegen is op een afstand van i: de doorsneden van twee korrels van het door deze cellenradsluis te 30 transporteren korrelvormig stortgoed boven het de radiale buitenste kopvlakken 14 van de cellenradschoepen 6 omvattende cilindermantel-oppervlak dat praktisch samenvalt met het cilindervormige deel van het inwendige oppervlak van het huis 1. In aansluiting op de afstrijkrand 13 heeft het huis 1 een uitsparing 15 die eindigt aan een afstrijkrand 35 16 en die over de gehele breedte van het huis reikt en met de kop- -einden van het cilindermanteloppervlak, dat de kopvlakken 14 van de =· ij Λ - 7 - cellenradschoepen 6 omvat, een hoek α insluit welke tenminste gelijk is aan de volgens bekende wijze te voren bepaalbare vrijvingshoek tussen het stortgoed en het materiaal van de sluis»

De onder de voorafstrijkrand 13 doorlopende stortgoedkorrels 5 worden langs deze afstrijkran$ 16 gestreken in een door de glooiings-hoek van het stortgoed bepaalde holle ruimte in de daaronder zich bevindende, door twee cellenradschoepen 6 begrenste cellenradkamer.

Voor het tot stand brengen van deze door de glooiingshoek bepaalde holle ruimte is in de instroomdoorsnede ter hoogte van het einde van 10 de afstrijkrand 16, hier dus aansluitend aan het onderste kopdeksel, een verdringingslichaam 17 opgesteld waarvan het bovenoppervlak ter vermijding van opzamelen van stortgoed dakvormig hellend is, waarvan het onderoppervlak de cilindervormige binnenwand van het huis 1 voortzet en waarvan de breedte b zodanig bemeten is, dat de gevormde door 15 de glooiingshoek bepaalde holle ruimte gelijk, bij voorkeur echter iets groter is dan het volume van de aan de afstrijkrand 16 afgestreken hoeveelheid aan stortgoedkorrels.

Aangezien op deze wijze het inklemmen en afscheren of wegketsen van stortgoedkorrels tussen de kopvlakken 14 van de cellenrad-20 schoepen 6 en de binnenwand van het huis praktisch volledig vermeden wordt, kan de vrije instroomdoorsnede zodanig bemeten worden, dat elke onder de instroomdoorsnede voorbij bewegende cellenradkamer tot bij het hoogste bedoelde bedrijfstoerental volledig met stortgoed gevuld wordt. Men bereikt hierdoor niet alleen een in vergelijking met 25 een evengroot cellenradsluis van tot nu toe bekende constructie aanzienlijk hogere doorvoer aan stortgoed aan tijdseenheid, maar men verkrijgt ook een zeer goed reproduceerbare en over een groot traject lineaire samenhang tussen het toerental van de sluis en de doorgevoerde hoeveelheid stortgoed, dus kan de cellenradsluis als een doseerorgaan 30 met over een groot traject instelbare doseercapaciteit toegepast worden. Opmerkelijk is ook dat de cellenradsluis ook bij in de toevoer-schacht 2 staande sui'l van stortgoed uit de stilstand in beweging kan worden gezet aangezien het uitsteeksel 11 met de voorafstrijkkant 13 deze zuil van stortgoed bij het in beweging brengen van de sluis af-35 scheidt.

- 8 -

In de figuren 3 tot 7 is een andere uitvoeringsvorm van de cellenradsluis aangegeven, die zich onderscheidt van de uitvoeringsvorm volgens de figuren 1 en 2 doordat, bij overigens gelijke opbouw van het huis en het cellenrad, de afstrijkrand bestaat uit twee delen 16a en 5 16b (zie fig. 3) die elk aan de kopdeksels beginnen en in het loodrecht op de as 5 van het cellenrad 4 staande middenvlak van het huis elkaar snijden, zodat in bovenaanzicht een V-vormig verloop ontstaat. De onder de voorafstrijkrand 13 doorlopende stortgoedkorrels worden derhalve door de béide delen 16a, 16b van de afstrijkrand van beide zijden naar 10 het midden toe afgestreken, weshalve ook het verdringingslichaam 17a met een symmetrisch dakvormig hellende bovenkant midden symmetrisch boven de instroomdoorsnede in de toestroomschacht 2 opgesteld is. De zich in de buurt van de spits van de. V-vormige afstrijkranden 16a, 16b opzamelende, weinige stortgoedkorrels, die ontstaan van céoversni jding van de 15 V-vormige spits met elk der kopvlakken 14 van de voorbij komende cellen-radschoep 6 niet meer in de door de glooiingshoek bepaalde holle ruimte afgestreken kunnen worden, worden door middel van perslucht in de door de glooiingshoek bepaalde holle ruimte van de volgende kamer weggeblazen. De perslucht wordt via een blaasluchtboring 18 toegevoerd.

20 Om te vermijden dat de stortgoedkorrels, die eerst dan uit de cellenradkamers vallen wanneer deze de uitstroomdoorsnede reeds nagenoeg volledig bestreken hebben, aan de volgende huisrand ingeklemd respectievelijk afgeschoren worden, is het huis 1 ook nabij de afvoerschacht 3 voorzien van een uit twee delen 19a, 19b bestaande afstrijkrand ana-25 loog aan de afstrijkrand aan de instroomzijde. In fig. 4 is slechts het deel 19a zichtbaar. Een voorafstrijkrand is van zelfsprekend aan de uitstroomzijde niet nodig.

Fig. 8 toont een verdere uitvoeringsvorm die zich van de hierboven beschreven uitvoeringsvormen slechts onderscheidt doordat ook de 30 voorafstrijkrand bestaat uit twee delen 13a en 13b die elk met de kop-einden van het cilindermanteloppervlak welke de kopvlakken 14 van de cellenradschoepen 6 omvat, een hoek α insluiten en daardoor evenwijdig aan de delen 16a, 16b van de afstrijkrand verlopen. Men verkrijgt op deze wijze een ploe„gschaarachtige werking van de vooraf stri jkrand en 35 een vergrote instroomdoorsnede.

Λ - 9 -

Fig. 9 toont een bovenaanzicht op de instroomzijde van een vierde uitvoeringsvorm waarbij de afstrijkrand eveneens uit twee delen 16c en 16d bestaat die echter in tegenstelling tot de tweede en derde uitvoeringsvorm de stortgoedkorrels welke de voorafstrijkrand 13 pas-5 seren niet van de beide randen of kopdeksels heen naar het midden, maar omgekeerd van het midden naar de beide randen toe afstrijken. Daarbij zijn voor het tot stand brengen van twee bijbehorende door de glooiingshoek van het stortgoed begrensde holle ruimten twee ver-dringingslichamen 17b, 17c met overeenkomstig verminderde breedte b^ 10 in de instroomdoorsnede opgesteld.

Claims (9)

1. Cellenradsluis voor korrelvormige stortgoederen, bestaande uit een het cellenrad omvattend cilindervormig huis met een toevoer-schacht waarvan de door de schoepen van het cellenrad bestreken instroom-doorsnede begrensd is door een uitsteeksel met een hellend oppervlak 5 die het, op de locprichting van het cellenrad betrokken, het laatst door de schoepen bestreken deel van de doorsnede van de toevoerschacht afdekt en eindigt in een voor-afstrijkrand die ligt op één tot twee doorsneden van korrels boven het cilindermanteloppervlak dat de radiale buitenste kopvlakken van de cellenradschoepen omvat, waarbij op de 10 voorafstrijkrand een aan de binnenwand van het huis gevormde afstrijk-rand volgt, gekenmerkt doordat de af strijkrand (16) een hoek (a) insluit met de kopeinden van het cilindermanteloppervlak welke de kopvlakken (14) van de cellenrads choepen (6) omvat, waarbij de hoek tenminste gelijk is aan de wrijvingshoek tussen het stortgoed en het materiaal 15 van de sluis, en doordat in de instroomdoorsnede op het niveau van het einde van de af strijkrand (16) een verdringingslichaam (17) opgesteld is, waarvan de breedte (b) zodanig bemeten is dat een daaronder in het stortgoed zich vormende door de glooiingshoek van het stortgoed bepaalde holle ruimte tenminste gelijk is aan het volume van het aan de 20 afstrijkrand (16) in de richting van deze door de glooiingshoek bepaalde holle ruimte afgestreken stortgoed is.

2. Cellenradsluis volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat de afstrijkrand in bovenaanzicht V-vormig verloopt, namelijk uit twee ten opzichte van het op de cellenradas loodrecht staande symmetrie- 25 vlak symmetrische delen (16a, 16b; 16c, 16d) bestaat, waarbij elk deel begint aan een kopdeksel (20a, 20b) van het huis (1) en eindigt in een in dit symmetrievlak gelegen spits.

3. Cellenradsluis volgens conclusie 2, gekenmerkt doordat de V-vormige spits van de afstrijkrand in de draairichting (7) van het 30 cellenrad (4) wijst en doordat het verdringingslichaam (17a) ter hoogte van de V-vormige spits in de instroomdoorsnede opgesteld is.

4. Cellenradsluis volgens conclusie 2, gekenmerkt doordat de . V-vormige spits van de afstrijkrand tegen de draairichting (7) van het cellenrad :C4) inwijst en doordat aan elk kopdeksel van het huis een •s ···. t. - " ^ " 7 ' ^ ' J J α ο - 11 - verdringingslichaam (17d, 17σ) opgesteld is. in de instroomdoorsnede van het huis.

5. Cellenradsluis volgens één der conclusies 1 tot 4, gekenmerkt doordat de voorafstrijkrand (13a, 13b) ongeveer evenwijdig aan de 5 afstrijkrand (16a, 16b) verloopt.

6. Cellenradsluis volgens één der conclusies 1 tot 5, gekenmerkt doordat het ondervlak van het verdringingslichaam (17, 17a, 17b, 17c) ligt in het cilindermanteloppervlak dat de kopvlakken (14) van de cellenradschoepen (6) omvat.

7. Cellenradsluis volgens één der conclusies 1 tot 6, gekenmerkt doordat het bovenoppervlak van het verdringingslichaam (17, 17a, 17b, 17c) dakvormig gevormd is.

8. Cellenradsluis volgens één der conclusies 1 tot 7, gekenmerkt doordat de door de cellenradschoepen (6) het laatst bestreken 15 zone van de uitstroomdoorsnede uitgevoerd is als afstrijkrand (19a) volgens conclusie 1 of 2.

9. Cellenradsluis volgens één der conclusies 1 tot 8, gekenmerkt doordat nabij het einde van de afstrijkrand (16, 16a, 16b, 16c, 16d) een in het huis (1) aanwezige blaasluchtboring (18) uitmondt. - , d