VORRICHTUNG ZUR ERZEUGUNG EINES BRENNBAREN GASGEMISCHES AUS EINEM KOHLENSTOFFHALTIGEN AUSGANGSSTOFF MIT EINER WELLEN-ABDICHTUNG FÜR DREHENDE ANTRIEBE FÜR HOLZGASTECHNISCHE ANWENDUNGEN

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines brennbaren Gasgemisches aus einem kohlenstoffhaltigen Ausgangsstoff, insbesondere aus stückigem Holz, mit einer Zufuhreinheit (10) zur Zufuhr des Ausgangsstoffs zu einem Reaktor (19), wobei der Reaktor (19) wenigstens eine Oxidationszone (24) zur Oxidation des Ausgangsstoffes und eine Reduktionszone (25) zur Reduktion wenigstens eines Zwischenprodukts der Oxidation umfasst, wobei eine Wellen-Abdichtung für drehende Antriebe vorgesehen ist, wobei eine drehende Welle (4) gegenüber einer staub-, druck- und teerbelasteten Atmosphäre mit mindestens einer Dichtbuchse (7) abgedichtet ist, wobei die Dichtbuchse (7) aus mindestens einem Spaltring (3) besteht, der aus einem auf der Welle (4) drehfest angebrachten Innenring (33) besteht, der über einen Schmierstoff(38)-gefüllten, in axialer Richtung gerichteten Dichtungsspalt (34, 34a-d) mit einem radialen Außenring (32) in Verbindung steht, der in einem Gehäuse (1) der Dichtbuchse (7) angeordnet ist und dass im Gehäuse (1) in axialer Richtung vom Spaltring (3) entfernt mindestens eine weitere Dichtung (2) angeordnet ist.

Beschreibung

[0001] Die Technologie der Holzvergasung hat sich die letzten Jahre stark weiterentwickelt, wo ursprünglich der Gedanke der Gaserzeugung zur Fortbewegung von Fahrzeugen im Vordergrund stand, sehen heutzutage viele Experten die Zukunft der Holzvergasung in der dezentralen Versorgung von Energie in Form von Strom und Heizwärme.

[0002] Dahingehend sind die Anforderungen an Laufleistung und Störsicherheit an Anlagen zur Holzvergasung enorm gewachsen. Eine Betriebsdauer von 8000 Stunden pro Jahr wird oftmals vorausgesetzt und ist nötig, um einen wirtschaftlichen Betrieb einer solchen Anlage sicherzustellen.

[0003] Die Prozesse zur Aufrechterhaltung der Gaserzeugung müssen deshalb vollautomatisch und maximal zuverlässig arbeiten, diese sind unter anderem Materialzuführung, Materialdurchmischung, Reinigung, Erfassung von Parametern und viele andere mehr.

[0004] Viele dieser Prozesse werden mittels Vorrichtungen realisiert welche über Drehenergie angetrieben werden, dazu gehören Förderschnecken, Klappen, Räumer, Dreher und sonstige mechanischen Elemente.

[0005] Antriebe dieser Vorrichtungen werden zum Schutz vor Staub, Teer, Gas und anderen schädlichen Materialien und/oder Stoffen und/oder relativ hohen Temperaturen, welche im Inneren von Behältern des Holzvergasers vorhanden sind, meist von außerhalb des Behälters mittels Elektromotoren oder sonstigen Vorrichtungen zur Erzeugung von Drehenergie angetrieben.

[0006] Dies setzt eine nahezu gasdichte Abdichtung der Welle der Antriebe, welche Förderschnecken, Klappen, Räumer, Dreher und sonstige mechanischen Elemente zur Übertragung von Drehenergie antreiben, voraus.

[0007] Die Abdichtung dieser Wellen der Antriebe gestaltet sich durch die Stoffe und Partikel im Gasbereich im Inneren der Behälter gegenüber der Umgebung als schwierig. Im Gasbereich befindet sich unter anderem Gas, Teer, Staub, Holzstaub, Verkrustungen, Schlacken, Holzstücke und Kohlestücke. Die genannten Stoffe können sogar Partikelgröße haben, was hohe Anforderungen an die Lebensdauer und Dichtigkeit der jeweiligen Drehdurchführung stellt.

[0008] Insbesondere der vorhandene Teer reduziert die Lebensdauer von herkömmlichen Abdichtungen wie z.B. Wellendichtringen, O-Ringen, Ringen mit Kreisquerschnitt aus elastischen Werkstoffen, Gleitringdichtungen, Stopfbuchsen/Stoffbuchsen, Packungsstopfbuchsen, Balg-Gleitringdichtungen, Schwimmringdichtungen. Derartige Dichtungen sind für den vorgesehenen Einsatzzweck nicht brauchbar.

[0009] Der Teer verklebt die bekannten Dichtelemente und kann mit der Zeit aushärten. Ein weiteres großes Problem ist die durch den Teer an der Abdichtung haftenden abrasiven Materialien wie Holzstücke, Staub und Verschlackungen. Diese Kombination setzt den Dichtelementen einem starken kontinuierlichen Verschleiß aus.

[0010] Stand der Technik sind bisher Stopfbuchsen welche grundsätzlich bereits durch deren konstruktive Auslegung einem Verschleiß unterliegen. Somit führt ein zusätzlicher Verschleiß durch die Atmosphäre in Behältern bei der Holzvergasung nicht unmittelbar zum Ausfall der Abdichtung, sondern lediglich zu verkürzten Wartungsintervallen und zum häufigeren Austausch der Abdichtung. Die Stopfbuchse kann zusätzlich regelmäßig mit einem Fett oder sonstigen schmierenden Materialien gefüllt werden, um die Laufleistung zu erhöhen.

[0011] Wartungsintervalle von Stopfbuchsen zur Abdichtung einer Welle bei einem Holzvergaser sind in etwa

1. Nachspannen der Buchsenpackung: alle 250h,

2. Austauschen der Buchsenpackung: alle 4000h,

3. Nachschmieren mittels Fett oder ähnlichem: alle 500h.

[0012] Grundsätzlich ist festzustellen, dass mit der Stopfbuchse als bisheriger Stand der Technik keine nahezu gasdichte Abdichtung möglich ist. Es besteht jederzeit eine gewisse Undichtigkeit bzw. Leckage. welche beim Einsatz in Ex-geschützten Bereichen kritisch zu betrachten ist.

[0013] Diese Undichtigkeit vergrößert sich mit dem Voranschreiten des Verschleißes der Stopfbuchse. Bei der geschmierten Stopfbuchse tritt deshalb auch Schmierstoff in beide Richtungen der Welle aus. Dieses Fett verschmutzt die Holzgasanlage im Bereich der Welle und des Antriebs außerhalb und muss regelmäßig gereinigt werden. Als weiterer Nachteil der Stopfbuchse kann die Baugröße angesehen werden, eine Abdichtung einer 30mm Welle setzt eine Länge der Stopfbuchse von etwa 10cm voraus.

[0014] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Erzeugung eines brennbaren Gasgemisches aus einem kohlenstoffhaltigen Ausgangsstoff mit einer Wellen-Abdichtung für drehende Antriebe für holzgastechnische Anwendungen der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass bei besseren Abdichteigenschaften verlängerte Wartungsintervalle und eine kompaktere Baugröße erreicht werden können.

[0015] Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.

[0016] Um eine nahezu verschleißfreie und insbesondere nahezu gasdichte Abdichtung von drehenden Wellen zur Übertragung von Drehenergie im Bereich der Holzvergasung zu realisieren, wurde die Abdichtung nach der Erfindung entwickelt. Die abzudichtenden, drehenden Wellen haben eine Umdrehungszahl im Bereich von 1 Umdrehung/Minute bis zu 100 Umdrehungen/Minute. Es handelt sich demnach um langsam laufende Wellen.

[0017] Im Wesentlichen besteht diese Abdichtung aus einem Ring oder mehreren Ringen mit Kreisquerschnitt aus elastischen Werkstoffen sowie aus einem oder mehreren gegebenenfalls auch mit Umlenkstrecken versehenen, relativ engen Dichtungsspalt von etwa 0,05-3 Millimeter Breite zwischen dem beweglichen und dem festen Teil der Abdichtung, wodurch ein Schmierstoff durch selbigen in Gegenrichtung zum Antrieb eingebracht wird.

[0018] Dieser Schmierstoff kann Schmierfett, Öl, Seife oder weitere auf kohlenstoffbasierende, höherviskose Stoffe oder ähnliches sein und schützt den oder die Ringe aus elastischem Werkstoff vor dem Gasbereich im Inneren der Holzgasanlage.

[0019] Der relativ enge Dichtungsspalt kann zur Wirkungssteigerung einen oder mehrfach erfolgenden Richtungswechsel (in axialer Richtung im Querschnitt betrachtet) vornehmen, dadurch steigt unter anderem effektiv der Druckverlustbeiwert. Bei mehrmaligem Richtungswechsel spricht man unter anderem auch von der Labyrinthabdichtung.

[0020] Deshalb kann der enge Spalt gegebenenfalls mittels eines Labyrinthdichtrings realisiert werden, dies bietet den Vorteil der günstigen und einfachen Austauschbarkeit im Falle einer Beschädigung.

[0021] Durch den engen Dichtungsspalt ist es Teeren, Staub, Schlacken, Holzstücken stark erschwert bis zu dem oder den elastischen Dichtringen zu gelangen. Eine Nachschmierung durch eine Bohrung, eine Nut oder ähnliches, welche sich zwischen dem engen Dichtungsspalt und dem oder den elastischen Dichtringen befindet, drückt sämtliche eventuell im Dichtungsspalt oder im Zwischenraum zum elastischen Dichtring befindende Partikel, Schmutz, Staub, Teer oder ähnliches in Richtung des Gasbereichs heraus. Dort wird das Schmiermittel in Flussrichtung der Holzvergaseranlage weitergeführt und im Reaktor oder Motor der Anlage vollständig verbrannt.

[0022] Die Abdichtung der Umgebung gegen den Gasbereich erfolgt ausschließlich durch den oder die nahezu gasdichten Ringe aus elastischen Werkstoffen, wobei der Dichtungsspalt und der dort befindliche Schmierstoff lediglich dessen Schutz darstellen.

[0023] Diese Methode erlaubt es Abdichtungen zu realisieren, welche kompakt, günstig, und nahezu verschleißfrei sind. Versuche haben gezeigt, dass der oder die Dichtringe aus elastischem Werkstoff auch nach über 20 000 Betriebsstunden bei regelmäßiger Nachschmierung des Dichtspalts alle 2500 Stunden, keinerlei Verschleiß aufwiesen.

[0024] Des Weiteren bietet diese Abdichtung eine vielfach höhere Dichtigkeit gegenüber Gas im Vergleich zur herkömmlichen und zum Stand der Technik gehörenden Stopfbuchse.

[0025] Einen Auszug der Einsatzgebiete dieser Abdichtung sind:

1. Antriebe von Förderschnecken zur Materialförderung,

2. Räumer zum Bewegen und Durchmischen von Material wie Holz, Kohle oder Staub,

3. Wellen zum Schließen von Klappen im Gasbereich des Holzvergasers,

4. Antriebe zum Abreinigen von Filteroberflächen oder beweglichen Fühlern zur Erfassung von Füllständen.

[0026] Bei der Verwendung von elastischen Dichtringen aus Materialien mit höherer Temperaturbeständigkeit wie zum Beispiel Silikon, PTFE, Fluorelastomere oder ähnlichen Materialien und einem t emperaturbeständigen Schmierstoff kann die Abdichtung bis zu 250°C im Dauerbetrieb standhalten.

[0027] In einer bevorzugten Ausgestaltung einer Vorrichtung für holzgastechnische Anwendungen ist die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung an verschiedenen Stellen der Anlage angeordnet.

[0028] Eine erste Stelle betrifft hier einen Bereich der Zuführeinheit, und zwar die nächst dem Gaserzeuger liegende Förderschnecke, die das stückige Holzgut in den Gaserzeuger einfördert.

[0029] Die Zuführschnecke sitzt in einem Aufnahmeraum, der stark von dem teerhaltigen Gas und Holzstaub beaufschlagt ist, es wirkt dort ein Druck bis etwa 100 mbar. Gegenüber dieser teerbelasteten Atmosphäre, muss nun die erfindungsgemäße Dichtanordnung angeordnet sein, die eine höhere Lebensdauer gewährleistet.

[0030] Im gezeigten Anwendungsfall ist die Dichtanordnung im Bereich am hinteren, stirnseitigen Ende der Förderschnecke und dem dazugehörigen Antriebsmotor angeordnet.

[0031] In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Antriebseinheit am bodenseitigen Ende des Gaserzeugers angeordnet, und ein Antriebsmotor dient zum Drehantrieb eines Rostes, der als Drehrost ausgebildet ist. Nachdem der Antriebsmotor am unteren Ende des Gaserzeugers angeordnet ist, wirken dort Temperaturen im Bereich von 100 bis 300 °C mit einem entsprechenden Druck und einer hoch staubbelasteten Atmosphäre.

[0032] In einem dritten Anwendungsfall der vorliegenden Erfindung wird die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung an einem weiteren Bauteil der holzgastechnischen Anlage eingesetzt, nämlich an der dem Gasgenerator nachgeschalteten Filtereinheit, die mit einer Filterabreinigungsvorrichtung verbunden ist, deren Filterabreinigung z. B. als Rüttler ausgebildet ist und drehend durch einen zugeordneten Getriebemotor angetrieben ist, wobei die Einführung der Antriebswelle des Getriebemotors in die Filtereinheit wiederum von der erfindungsgemäßen Dichtanordnung gebildet wird.

[0033] Auch hier kann eine teerbelastete Atmosphäre bestehen, mit einer relativ hohen Temperatur von z. B. 130 °C und einem Druck von bis 100 mbar.

[0034] In einem vierten Ausführungsbeispiel wird die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung bei einer der Filtereinheit nachgeschalteten Vorrichtung verwendet welche zum Transport von abgeschiedenen Stäuben und Kohlestücken dient. Hier wird die Abdichtung am stirnseitigen Ende einer Förderschnecke angebracht. Die Atmosphäre ist hier sehr stark staubbelastet.

[0035] In diesen Anwendungsbereichen im Bereich einer holzgastechnischen Anlage ist es notwendig, eine zuverlässige Dichtanordnung für die Drehdurchführung einer Antriebswelle eines Antriebsmotors zu erreichen, die bei niedrigerem Verschleiß längere Wartungsintervalle gewährleistet.

[0036] Hier setzt die Erfindung ein, die im Wesentlichen aus der Kombination von zwei unterschiedlichen Dichtungsanordnungen besteht.

[0037] Erfindungsgemäß ist eine erste, gegenüber der Temperatur und Druck sowie teerbelasteten Atmosphäre beständige Dichtanordnung an dem Gehäuse einer Dichtbuchse angeordnet, wobei diese erste Dichtanordnung als Spaltring ausgebildet ist, der aus einem feststehenden Außenring besteht, der über einen radialen Spalt mit einem drehenden Innenring verbunden ist.

[0038] Im Bereich zwischen dem Außenring und dem Innenring ist der eng dimensionierter Dichtungsspalt mit einer Breite im Bereich zwischen etwa 0,2 bis 3 mm angeordnet, wobei der Dichtungsspalt entweder als Labyrinth-Dichtungsspalt oder als Zickzack- oder als Bogen- oder als Wellen-Dichtungsspalt oder als geradlinig in axialer Richtung verlaufender Dichtungsspalt ausgebildet sein kann.

[0039] Nachdem der Dichtungsspalt mindestens teilweise in radialer Richtung und mindestens teilweise in axialer Richtung gerichtet ist, werden überlegene Dichteigenschaften erzielt, weil es sowohl axiale als auch radiale Dichtungskomponenten gibt.

[0040] Wichtig ist jedenfalls, dass der Spaltring die hoch schmutzbelastete Atmosphäre von der in axialer Richtung dahinter angeordneten Dichtanordnung fernhält und dies geschieht dadurch, dass der Dichtungsspalt an seiner von der Schmutz einwirkenden Seite abgewandten Seite mit einer Schmierstofffüllung versehen ist, die den gesamten Dichtungsspalt durchsetzt und schmiert.

[0041] Damit erfolgt eine Schmierstoff-getragene Abdichtung gegenüber der teer- und gasbelasteten Atmosphäre und die dahinter liegende Dichtanordnung wird dadurch gegen das Eindringen von Teer und anderen schädlichen Stoffen, insbesondere auch von Stäuben und anderen abrasiven und klebenden Partikeln, geschützt.

[0042] Der Schmierstoff hat die Art einer Opfer-Flüssigkeit, denn der Schmierstoff gelangt nach dem Durchlauf durch den Dichtungsspalt in das Innere des Behälters und wird dort in Flussrichtung vollständig verbrannt. Er dient somit der Schmierung der Dichtung, aber auch der Abdichtung des Dichtungsspaltes gegen Eindringen von schädlichen Partikeln und verbraucht sich selbst, ohne dass beim Verbrauch ein Schaden entsteht. Der Verbrauch an Schmierstoff liegt bei regelmäßiger Nachschmierung bei etwa 10 Gramm je 2500 Stunden.

[0043] Die zweite, im axialen Abstand hinter der ersten Dichtanordnung (gebildet aus dem Spaltring) verwendete Dichtanordnung besteht in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus mindestens einem Abdichtring, der eine konische Dichtlippe bildet, die mit einem relativ schmalen Querschnitt auf dem Außenumfang der drehenden Welle aufsitzt und die mit Hilfe eines Kraftspeichers, z.B. einer Ringfeder, die am Außenumfang anliegt, in radialer Richtung einwärts auf die Dichtstelle der Welle aufgedrückt wird.

[0044] Wesentlich ist, dass diese Wellenabdichtung mit der Dichtlippe radial auswärts durch eine Metallhülse abgestützt ist, die mit einem Gummimantel ummantelt in einem Freiraum im feststehenden Gehäuseteil der Dichtung angeordnet ist, so dass die radial einwärts angeordnete Dichtlippe oder Dichthülse durch die Metallhülse radial abgestützt wird.
Auch bekannt als Wellendichtring.

[0045] In einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die zweite, vorbeschriebene Dichtungsanordnung Wellendichtring mit der Dichtlippe und der Metallhülse auch durch einen einfachen O-Ring ersetzt ist.

[0046] Es können auch mehrere hintereinander liegende O-Ringe verwendet werden.

[0047] Statt der Verwendung eines O-Ringes können auch noch andere Kombinationen aus O-Ringen und Dichtungsscheiben verwendet werden. Hier sind vor allem elastische Ringe mit Kreisquerschnitt gemeint.

[0048] Im axialen Abstand kann die Dichtung an einem Gegenhalterring oder Sicherungsring anliegen um eine axiale Abstützung zu erreichen.

[0049] Wichtig ist, dass vorgesehen ist, dass die abzudichtende Welle freitragend ausgebildet ist, d. h. es werden keinerlei axiale Kräfte über die Welle auf die Dichtung übertragen, nachdem erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die eigentliche Wellenlagerung im Antriebsgetriebe des Drehantriebs selbst vorgenommen wird.

[0050] Falls die Welle nicht in dem Getriebemotor selbst gegen radiale und axiale Verschiebungskräfte gesichert wird, kann es in einer weiteren Ausführungsform vorgesehen sein, die eigentliche Wellenlagerung hinter der erfindungsgemäßen Dichtbuchse außerhalb des Behälters anzuordnen.

[0051] Für die Erfindung ist hier jedenfalls wichtig, dass die erfindungsgemäße Dichtbuchse, die aus der Kombination von mindestens zwei im axialen Abstand voneinander angeordneten Dichtanordnungen besteht, stets nächst der schädlichen Atmosphäre angeordnet ist.

[0052] Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.

[0053] Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

[0054] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

[0055] Es zeigen:

Figur 1:

schematisierte Ansicht einer Anlage zur Erzeugung von brennbarem Gas aus einem kohlenstoffhaltigen stückigen Verbrennungsgut

Figur 2:

ein schematisierter Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Wellen-Abdichtung

Figur 3a:

eine erste Ausführungsform einer abgewandelten Form des Spaltrings

Figur 3b:

eine zweite Ausführungsform einer abgewandelten Form des Spaltrings

Figur 3c:

eine dritte Ausführungsform einer abgewandelten Dichtungsanordnung der Spaltringes

Figur 3d:

eine vierte Ausführungsform der Formgestaltung des Spaltringes mit seinem Dichtungsspalt

[0056] In Figur 1 ist schematisiert und in allgemeiner Form eine Anlage zur Herstellung von brennbarem Gas dargestellt, die im Wesentlichen aus einer Zuführeinheit 10 besteht welche das zu verbrennende kohlenstoffhaltige Material in Pfeilrichtung 12 einer Förderschnecke 11 zugeführt, die das Material über einen vertikalen Fallabschnitt 13 über ein geöffnetes Verschlusselement 14 in einen Zwischenspeicher 15 fördert.
Das Verschlusselement 14 ist nur zeitweilig geöffnet und soll vermeiden, dass das im Gaserzeuger 19 erzeugte Gas aus der Zuführeinheit 10 nach hinten austritt.

[0057] Das zu verbrennende kohlenstoffhaltige Material wird im Zwischenspeicher 15 chargenweise vorgehalten und wird je nach Bedarf über eine drehangetriebene Förderschnecke 17, die in einem Aufnahmeraum 8 angeordnet ist, in Pfeilrichtung 18 der Einlassseite eines Gaserzeugers 19 zugeführt.

[0058] Wichtig ist nun, dass die Förderschnecke 17 von einem Getriebemotor 16 angetrieben ist, dessen Antriebswelle 4 durch eine Dichtbuchse 7 hindurchgeführt ist, die der Erfindung entspricht. Jenseits der Dichtbuchse 7 ist ein Zwischenflansch 6 angeordnet.

[0059] Im Gaserzeuger 19 wird das Material im Bereich eines Glutbettes 23 vergast, wobei über seitliche Lufteinführungen 20, 21 Verbrennungsluft in Pfeilrichtung 22 eingeführt wird. Demnach unterteilt sich das Glutbett 23 in einen oberen Bereich, der als Oxidationszone 24 und in einen unteren Bereich, der als Reduktionszone 25 bezeichnet wird.

[0060] Die erfindungsgemäße weitere Dichtbuchse 7 ist im Bodenbereich des Gaserzeugers 19 angeordnet und treibt beispielsweise einen Rost 55 an, der als Drehrost ausgebildet ist. Die dort gezeigte Antriebswelle ist mit dem Getriebemotor 16 drehfest gekuppelt.

[0061] Das in dem Gaserzeuger 19 erzeugte Gas wird über einen Gasauslauf 26 und eine Gasleitung 27 in eine nachgeschaltete Filtereinheit 28 geführt, in der ein oder mehrere Filter 54 angeordnet sind.

[0062] Die Filter 54 können durch eine Filterabreinigung 53 abgereinigt werden, die im gezeigten Ausführungsbeispiel als Rüttler ausgebildet ist, die von einem Getriebemotor 16 drehend angetrieben ist, wobei die Durchführung der Antriebswelle in die Filtereinheit 28 wiederum über die erfindungsgemäße Dichtbuchse 7 erfolgt.

[0063] Aus dem gezeigten Ausführungsbeispiel ergibt sich, dass die erfindungsgemäße Dichtbuchse 7 jeweils an den angegebenen Stellen einer teerhaltigen und staubbelasteten Atmosphäre ausgesetzt ist und hohen Temperaturen standhalten kann.

[0064] Aus den genannten Gründen schlägt die Erfindung eine Dichtbuchse 7 entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach Figur 2 vor.

[0065] In Figur 2 ist die drehend angetriebene Antriebswelle 4 dargestellt, wobei nochmals betont wird, dass die Dichtbuchse 7 bevorzugt an den in Figur 1 dargestellten Anwendungsfällen eingesetzt werden kann. Es können jedoch auch noch andere Anwendungsfälle vorgesehen werden, die in die schematisierte Zeichnung nach Figur 1 nicht eingezeichnet sind.

[0066] Die drehend angetriebene Welle 4 kann sowohl in Pfeilrichtung 9 linksdrehend oder rechtsdrehend angetrieben werden.

[0067] Die in Figur 2 dargestellte Dichtbuchse 7 wird als Anwendungsfall in Verbindung mit dem Antrieb der Förderschnecke 17 in Figur 1 erläutert.

[0068] Die teer- und staubbelastete Atmosphäre ist im Aufnahmeraum 8 gegeben und der Schmutzangriff erfolgt in Pfeilrichtung 39 auf die Stirnseite eines Gehäuses 1 der Dichtbuchse 7, wobei an dieser Stirnseite der Spaltring 3 angeordnet ist, der den ersten Schmutzangriff abweisen soll.

[0069] Der Spaltring 3 besteht erfindungsgemäß aus einem drehfest mit dem Gehäuse 1 verbundenen Außenring 32 und einem Innenring 33, wobei ein Zwischenraum zwischen den beiden Ringen 32, 33 durch einen Dichtungsspalt 34 gebildet ist.

[0070] Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht der Dichtungsspalt 34 aus einer etwa zick-zack-förmigen Formgebung, so dass sich damit gerade und kurze Abschnitte 35, 36 jeweils in einen Umkehrpunkt 37 im Winkel miteinander verbinden und so einen in axialer Richtung gerichteten, zick-zack-förmigen Dichtungsspalt 34 ergeben.

[0071] Durch diese besondere Ausbildung des Dichtungsspaltes 34 wird verhindert, dass schädliches Material unter Überdruck von Seiten der schmutz- und staubbelasteten Atmosphäre in Pfeilrichtung 39 durch den Dichtungsspalt 34 hindurchgedrückt wird.

[0072] Am gegenüberliegenden Ende des Spaltrings 3 ist ein Ringraum 31 angeordnet, der bevorzugt mit einem hochviskosen Schmierstoff 38 gefüllt ist. Die Art und Zusammensetzung des Schmierstoffs 38 wurde bereits schon in der allgemeinen Beschreibung erwähnt.

[0073] Wichtig ist, dass der Ringraum 31 mit einer Bohrung 5 flüssigkeitsleitend verbunden ist, über die der hoch viskose Schmierstoff eingebracht wird.

[0074] Nach dem Einbringen des Schmierstoffes, was unter Druck erfolgt, wird die Bohrung 5 wieder verschlossen.

[0075] In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Ringraum 31 sich neben der Dichtungsanordnung befindet, die als Wellendichtring 2 ausgebildet ist.

[0076] In einer anderen Ausgestaltung kann es jedoch vorgesehen sein, dass eine Abtrennung vorhanden ist, damit der Schmierstoff im Ringraum 31 nicht in den dahinter liegenden Wellendichtring 2 gelangen kann.
Der Wellendichtring 2 besteht hier aus einer radial außen liegenden Metallhülse 50, die in einem Gummimantel oder in einem anderen elastischen Material einvulkanisiert ist. Es ist lediglich der Einfachheit halber angegeben, dass das elastische Material als Gummihülse 43 ausgebildet ist. Anstatt einer Gummihülse kann auch jedes andere elastische Material verwendet werden.

[0077] Die Metallhülse 50 besteht aus einem in axialer Richtung ausgerichteten ersten Schenkel, der in einen in radialer Richtung umgelenkten, weiteren Schenkel (Radialansatz 52) übergeht.

[0078] Der Radialansatz 52 greift in eine zugeordnete, radial nach außen geöffnete Ringnut 49 ein und stützt somit die mehrfach abgewinkelte Dichtlippe 48 ab.

[0079] Die Dichtlippe 48 ist im Schnitt konisch geformt und bildet eine elastomere Hülse, die lediglich mit einem (in der Schnittansicht) schrägen und relativ spitzwinkligen Abschnitt im Bereich einer Dichtstelle 46 auf dem umlaufenden Umfang der Antriebswelle 4 abdichtend und kraft- sowie formschlüssig aufliegt.

[0080] Die radiale Andruckkraft wird durch eine Ringfeder 47 erreicht, die eine federbelastete Vorspannkraft in radialer Richtung auf die Dichtlippe 48 erzeugt. Die gummiummantelte Metallhülse 50 und die Dichtlippe 48 stützen sich in axialer Richtung an einem Gegenhaltering 40 ab, der seinerseits an einem Sicherungsring 41 gegen axiale Verschiebung gesichert anliegt.

[0081] Der Zentrierring 42 kann Teil des Getriebemotors sein und das Gehäuse 1 der Dichtbuchse 7 in Richtung auf den Getriebemotor zentrieren.

[0082] In den Figuren 3a-3d werden verschiedene Ausführungsformen für die Ausbildung eines Dichtungsspaltes näher dargestellt.

[0083] Im Ausführungsbeispiel nach Figur 3a ist der Dichtungsspalt 34a als symmetrisch geformte Welle ausgebildet.

[0084] Im Ausführungsbeispiel nach Figur 3b ist der Dichtungsspalt 34b als gerader, durchgehender axialer Spalt ausgebildet, wobei entscheidend ist, dass die axiale Länge des Dichtungsspaltes 34b wesentlich länger ist als die Spaltenbreite. Es werden hierbei - auch bei allen anderen Beispielen - Verhältnisse im Bereich von 1:50 bezüglich der Spaltlänge im Vergleich zur Spaltbreite bevorzugt.

[0085] In Figur 3c ist als weitere Ausführungsform ein Dichtungsspalt 34c als Bogen dargestellt, während in der Figur 3d der dort gezeigte Dichtungsspalt 34d aus mehreren, im Winkel von jeweils 90 Grad aneinander anschließenden Linien besteht.

[0086] Die Erfindung kann auch die Kombinationen verschiedener Dichtungsspalte aus einer oder mehreren Formgebungen nach Figur 2 oder einer oder mehrere Formgebungen nach Figuren 3 bis 3d umfassen.

[0087] Wichtig bei der vorliegenden Erfindung ist demnach, dass in einer thermisch belasteten, staub- und teerbelasteten Umgebung zunächst die Dichtungsanordnung von einem nächst dieser Angriffsatmosphäre ausgesetzten Spaltring geschützt wird, der mit einem hochviskosen Schmierstoff versorgt ist und dass sich in axialer Richtung dahinter an den Spaltring ein Wellendichtring anschließt, der mit dem gleichen Schmierstoff versorgt ist.

Zeichnungslegende

[0088] 

1

Gehäuse

2

Wellendichtring

3

Spaltring

4

Antriebswelle

5

Bohrung

6

Zwischenflansch

7

Dichtbuchse

8

Aufnahmeraum (für 17)

9

Pfeilrichtung

10

Zuführeinheit

11

Förderschnecke

12

Pfeilrichtung

13

Fallabschnitt

14

Verschlusselement

15

Zwischenspeicher

16

Getriebemotor

17

Förderschnecke

18

Pfeilrichtung

19

Gaserzeuger

20

Lufteinführung

21

Lufteinführung

22

Pfeilrichtung

23

Glutbett

24

Oxidationszone

25

Reduktionszone

26

Gasauslass

27

Gasleitung

28

Filtereinheit

29

Gasauslass (von 28)

30

Pfeilrichtung

31

Ringraum

32

Außenring

33

Innenring

34

Dichtungsspalt

35

Abschnitt

36

Abschnitt

37

Umkehrpunkt

38

Schmierstoff

39

Pfeilrichtung (Teereinwirkung)

40

Gegenhaltering

41

Sicherungsring

42

Zentrierung

43

Gummihülse

44

  

45

  

46

Dichtstelle

47

Ringfeder

48

Dichtlippe

49

Ringnut

50

Metallhülse

51

  

52

Radialansatz

53

Filterabreinigung

54

Filter

55

Rost

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Erzeugung eines brennbaren Gasgemisches aus einem kohlenstoffhaltigen Ausgangsstoff, insbesondere aus stückigem Holz, mit einer Zufuhreinheit (10) zur Zufuhr des Ausgangsstoffs zu einem Reaktor (19), wobei der Reaktor (19) wenigstens eine Oxidationszone (24) zur Oxidation des Ausgangsstoffes und eine Reduktionszone (25) zur Reduktion wenigstens eines Zwischenprodukts der Oxidation umfasst, wobei eine Wellen-Abdichtung für drehende Antriebe vorgesehen ist und wobei eine drehende Welle (4) gegenüber einer staub-, druck- und teerbelasteten Atmosphäre mit mindestens einer Dichtbuchse (7) abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtbuchse (7) aus mindestens einem Spaltring (3) besteht, der aus einem auf der Welle (4) drehfest angebrachten Innenring (33) besteht, der über einen Schmierstoff(38)-gefüllten, in axialer Richtung gerichteten Dichtungsspalt (34, 34a-d) mit einem radialen Außenring (32) in Verbindung steht, der in einem Gehäuse (1) der Dichtbuchse (7) angeordnet ist und dass im Gehäuse (1) in axialer Richtung vom Spaltring (3) entfernt mindestens eine weitere Dichtung (2) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spaltring (3) nächst der staub-, druck- und teerbelasteten Atmosphäre angeordnet ist und mit seiner einen Stirnseite von dieser beaufschlagt ist und dass die weitere Dichtung (2) im axialen Abstand von dem Spaltring (3) in Richtung seiner anderen Stirnseite im Gehäuse (1) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsspalt (34) des Spaltrings (3) zick-zack-förmig oder wellenförmig oder geradlinig oder bogenförmig oder labyrinth-förmig ist und eine Breite im Bereich zwischen 0,05 bis 3 Millimeter aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der das Verhältnis der Länge des Dichtungsspaltes (34) zu seiner Breite etwa 50:1 beträgt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auch die weitere Dichtung (2) von dem Schmierstoff (38) geschmiert ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmierstoff (38) unter Überdruck gegenüber der angreifenden Atmosphäre von einem Ringraum (31) des Gehäuses (1) eingebracht ist und beim axialen Durchtritt durch den Dichtungsspalt (34, 34a-d) des Spaltrings (3) in die angreifenden Atmosphäre gelangt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (2) aus einem elastischen, temperatur- und abriebfesten Kunststoffmaterial besteht.

8. Vorrichtung einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Dichtung aus einem Wellendichtring (2) besteht, der mit einer radial federbelasteten Dichtlippe (48) kraft und formschlüssig am Außenumfang der Welle (4) aufsitzt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die abzudichtende Welle (4) freitragend in das Gehäuse (1) der Dichtbuchse (7) hinein greift.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die als Wellendichtring (2) ausgebildete weitere Dichtung eine gummiummantelte Metallhülse (50) aufweist und dass sich die Dichtlippe (48) des Wellendichtrings (2) in axialer Richtung an einem Gegenhaltering (40) abstützt, der seinerseits an einem Sicherungsring (48) gegen axiale Verschiebung gesichert anliegt, wobei der Sicherungsring (41) außen von einem Zentrierring 42 abgestützt ist.

Zeichnung