EP0114278B1

EP0114278B1 - Absperrvorrichtung für pneumatische Fördersysteme zum Transport rieselfähiger Schüttgüter

Info

Publication number: EP0114278B1
Application number: EP83112337A
Authority: EP
Inventors: Klaus Ullner; Rudolf Seide
Original assignee: Buehler Miag GmbH
Current assignee: Buehler Miag GmbH
Priority date: 1982-12-27
Filing date: 1983-12-08
Publication date: 1987-04-15
Also published as: DE3370983D1; ATE26607T1; EP0114278A1; DE3248228A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Absperrvorrichtung gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.
Absperrvorrichtungen dieser Art dienen beispielsweise als Einfüllverschluß bei Druckgefäßen, zum Verschließen von pneumatischen Förderleitungen und anderem. Sie müssen gasdicht gegen 6 bar absperren, in der Offenstellung einen freien Durchgang für das Gut haben und sowohl durch eine stehende Gutsäule hindurch als auch im Gutstrom schalten können.
Bekannte Absperrvorrichtungen tragen diesen Forderungen nur ungenügend Rechnung. Bei dem Absperrschieber gemäß der DE-B-1 264191 wird die Schieberplatte sowohl mit ihrem vorderen Ende als auch mit ihrem hinteren Ende an beiden Längsseiten von Schlitzführungen aufgenommen. Im Falle der Schließbewegung der Schieberplatte durch die Gutsäule bzw. durch den Gutstrom hindurch verdrängt diese Gut in die vorderen Bereiche der Schlitzführung hinein, wodurch jedesmal die Gefahr entsteht, daß sich die Schieberplatte verkeilt und in besagter Schlitzführung festsetzt, so daß, wie der praktische Betrieb gezeigt hat, Betriebsstörungen und Betriebsunterbrechungen immer wieder vorkommen.
Bei einem weiteren, aus der DE-B-1 096135 bekannten Absperrschieber für Holzschliff u. dgl. mit vertikaler Bewegungsrichtung der Schieberplatte ist letztere mit seitlichen Schultern versehen, die Materialreste aus den Führungsnuten abstreifen sollen, um ein Verklemmen der Schieberplatte zu verhindern. Ferner ist das Schiebergehäuse so ausgebildet, daß bei geschlossener Schieberplatte unterhalb derselben und unterhalb einer durch das Gehäuse gebildeten Anlagefläche für die Schieberplatte ein sogenannter Abflußraum für den Holzschliff vorhanden ist, so daß Reste hiervon den Schließvorgang nicht stören. Es erscheint indessen zweifelhaft, ob insbesondere die seitlichen Schultern der Schieberplatte die angestrebte Wirkung auch bei rieselfähigen Schüttgütern gewährleisten ; hierbei ist zum Beispiel an sehr feines, zum Anbacken neigendes Gut zu denken, das zumindest eine erhebliche Schwergängigkeit der Schieberplatte in den Führungsnuten verursachen könnte. Grundsätzlich gilt, daß derartige Führungsnuten im rauhen Arbeitsbetrieb Störquellen bilden können, insbesondere, wenn sie nach längerer Betriebszeit ausgeschlagen sind und sich Gutreste in den entstehenden Zwischenräumen festsetzen. Auch der Abflußraum unterhalb der Anlagefläche für die Schieberplatte dürfte sich im Lauf der Zeit zusetzen und damit an Wirksamkeit verlieren.
Schließlich ist aus der US-A-3 170 670 ein wahlweise von der einen oder von der anderen Seite mit Druck beaufschlagbarer Flachschieber für breiförmige oder flüssige Medien bekannt, dessen Schieberplatte einseitig einem über einen O-Ring am Schiebergehäuse schwimmend abgestützten ringförmigen Sitzfläche anliegt, wobei der O-Ring und die Sitzfläche etwa den Durchmesser der abzusperrenden bzw. zu öffnenden Rohrleitung haben. Hierbei ist die Anordnung derart getroffen, daß der O-Ring unabhängig von der Richtung der Druckbeaufschlagung der Schieberplatte eine zufriedenstellende Anpressung der Sitzfläche an die Schieberplatte gewährleisten soll, wobei indessen die Bewahrung der Elastizität des O-Ringes eine erhebliche Rolle spielen dürfte und auch nicht über die grundsätzliche Problematik einer Dichtungswirkung im Gutstrom zwischen zwei festen Werkstoffen im Gegensatz zu einer solchen zwischen einem festen und einem flexiblen Material hinweggesehen werden darf. Zur Führung der Schieberplatte gegenüber der Sitzfläche sind in dem Schiebergehäuse zahlreiche Auflageblöcke angeordnet, die die Schieberplatte in allen ihren Arbeitspositionen an mehreren Stellen abstützen und in der Schießstellung auch die Vorderkante der Schlieberplatte erfassen. Als nachteilig bei Reparatur- und Wartungsarbeiten ist das eintejjig ausgebildete Schiebergehäuse anzusehen, da es keine optimale Zugänglichkeit des Innenraumes gewährleistet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mindestens gegen 6 bar abdichtende, durch eine Gutsäule bzw. im Gutstrom störungsfrei schaltende Absperrvorrichtung zu verwirklichen, bei deren Flachschieber die Gefahr des Verklemmens durch Gutteilchen ausgeschlossen ist und stets genügend Ausweichraum für das beim Schließen des Schiebers verdrängte Gut zur Verfügung steht.
Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale erfindungsgemäß gelöst. Die biegesteife und freitragende, das heißt für das vordere Ende schlitzführungslose, Ausbildung des Flachschiebers einerseits und das Vorsehen eines Freiraumes vorgegebener Größe an der dem freitragenden Schieberende zugekehrten Seite des Gehäuses andererseits verhindern, daß sich Gutkörnchen und Schieber in einem Führungsschlitz verklemmen können, und für das vom Flachschieber verdrängte Gutvolumen steht ein Raum zur Verfügung, der es aufnimmt, wenn der Gutdurchgangskanal im Gehäuse mit Gut völlig gefüllt ist. Mit der zweiteiligen Ausbildung des Gehäuses wird in einfacher Weise eine einseitige Gegenfläche für den Flachschieber geschaffen und jedwede zum Festsetzen neigende Schlitzführung vermieden. Ferner wird durch Ausnutzung der stirnseitigen Gegenfläche des Flachschiebers im zulaufseitigen Gehäuseteil für das Anordnen einer Dichtung in einfacher Weise eine zuverlässige Abdichtung des Gutdurchgangskanals gegen mindestens 6 bar erreicht.
Mit Hilfe der Weiterausbildung gemäß dem Merkmal des Patentanspruches 2 wird vor der metallischen Abstreifkante an der besagten Gegenfläche des zulaufseitigen Gehäuseteils durch in der Hinterschneidung sich abböschendes Gut bzw. durch eine Gutanhäufung in dieser eine Art Vorabstreifkante gebildet, welche bei der Schließbewegung die schneidenförmige Kante des Flachschiebers schont und bei abrasivem Gut deren vorzeitige Abnutzung verhindert.
Die Merkmale der Patentansprüche 3 und 5 sorgen dafür, daß an den Längsseiten des Flachschiebers mitgerissene Gutteilchen sich im Gehäuse nicht ablagern können, sondern bei jedem Vorwärtshub von den am Flachschieber vorgesehenen Räumflächen in Ablaufrinnen geschoben und von diesen in den Gutdurchgangskanal des Gehäuses abgeleitet werden.
Damit kein Gutstaub durch den Schieberschlitz in die den Flachschieber bei der Offenstellung aufnehmende Kammer eintreten kann und dort Gutnester entstehen können, etwa bei Undichtwerden der Schieberschlitzdichtung, ist in weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sperrvorrichtung eine Ausbildung vorgesehen, wie sie der Patentanspruch 4 angibt.
Ein Ausführungsbeispiel der Absperrvorrichtung gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden,näher beschrieben.
Es zeigen

Figur 1 einen Längsmittelschnitt durch die Absperrvorrichtung mit dem Stellzylinder-Kolbensystem in Ansicht,
Figur 2 in der oberen Hälfte die Absperrvorrichtung in Draufsicht und in der unteren Hälfte einen Längsschnitt durch die Absperrvorrichtung nach Linie II-II in Fig. 1,
Figur 3 einen Querschnitt durch die Absperrvorrichtung nach Linie 111-111 in Fig. 2 in größerem Maßstab und
Figur 4 einen Querschnitt durch die Absperrvorrichtung nach Linie IV-IV in Fig. 2, ebenfalls in. größerem Maßstab.

Die Absperrvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1 und einem Flachschieber2. Das Gehäuse 1 ist zweiteilig ausgeführt und umfaßt ein oberes oder zulaufseitiges Gehäuseteil 3 mit einem Flansch 3a sowie ein unteres oder ablaufseitiges Gehäuseteil 4 mit Flanschen 4a, 4b. Die beiden Gehäuseteile 3, 4 sind mit Hilfe ihrer Flansche 3a, 4a durch Schrauben 5 fest, aber lösbar miteinander verbunden. Das obere Gehäuseteil 3 hat einen Gutdurchgangskanal 6, das untere Gehäuseteil 4 einen Gutdurchgangskanal 7, beide bilden zusammen den Gutdurchgangskanal des Gehäuses 1. Der Gutdurchgangskanal 7 des Gehäuseteils 4 ist an der Stoßfuge 8 der beiden Gehäuseteile 3, 4 so gegenüber dem Durchgangskanal 6 des oberen Gehäuseteils 3 erweitert, daß erstens sich an letzterem eine freie Stirnfläche 9 ergibt, welche die Gegenfläche für den Flachschieber 2 im Gehäuse 1 bildet, und zweitens ein Freiraum 10 im Gehäuseteil 4 entsteht, dessen Volumen wenigstens dem vom Flachschieber 2 bei der Schließbewegung im Gutdurchgangskanal 6, 7 verdrängten Gutvolumen gleich ist. Damit sich beim Durchfluß des Gutes durch den Gutdurchgangskanal 6, 7 aus dem Gut selbst eine Vorabstreifkante ausformt, ist am gutaustrittseitigen Ende des Gutdurchgangskanals 6 im Gehäuseteil 3 eine Hinterschneidung 11 gemacht.
In der Stirnfläche 9 des zulaufseitigen Gehäuseteils 3 ist eine Ringnut 12 eingebracht, welche einen aufblasbaren Dichtring 13 aufnimmt. Der Dichtring 13 ist durch am Umfang der Ringnut 12 verteilt angeordnete Schrauben 14 in dieser gehalten und über ein Verbindungsrohr 15 und eine Bohrung 16 im Gehäuseteil 3 sowie eine mit der Bohrung 16 in Verbindung stehende Rohrleitung (nicht dargestellt) an eine Druckluftquelle anschließbar. Das Gehäuseteil 3 weist in gleichmäßiger Verteilung um den Gutdurchgangskanal herum mehrere Gewindebohrungen 17 auf für den Anschluß eines Gutzuführmittels, etwa eines Zulaufrohres. Der Flansch 4b des Gehäuseteils 4 besitzt in ähnlicher Verteilung am Umfang mehrere Gewindebohrungen 18 für den Anschluß des Gehäuses 1 an die mit Gut zu versorgende Einheit, z. B. ein Druckgefäß.
Das Gehäuseteil 4 hat an seinen den Längsseiten des Flachschiebers 2 benachbarten Seitenwänden je eine Ablaufrinne 19, welche zum Gutdurchgangskanal 7 hin offen ist. Ferner besitzt das Gehäuseteil 4 links und rechts von seiner vertikalen Mittelebene je eine Schieberauflagefläche 20 sowie einen Schieberschlitz 21, dessen Querschnitt dem Querschnitt des Flachschiebers 2 entspricht. Der Schieberschlitz 21 ist oben und unten durch je eine Dichtleiste 22 und links und rechts durch je eine Dichtleiste 23 abgedichtet (Fig. 1, 2, 4). Der Schieberschlitz 21 mündet nach außen in eine Kammer 24, welche von einem Anbau 25 mit Flansch 25a am Gehäuseteil 3 sowie einem Anbau 26 mit Flansch 26a am Gehäuseteil 4 gebildet wird. Die Kammer 24 ist durch einen im Anbau 25 vorgesehenen Anschluß 27 über eine nicht veranschaulichte Rohrleitung mit der besagten Druckluftquelle verbindbar, deren Druck höher ist als der Luftdruck im Gutdurchgangskanal 7.
Der Flachschieber 2 ist als beigesteifes Blatt mit einer Schneidkante 28 an seinem vorderen Ende ausgebildet. Die Schneidkante 28 ist in der Draufsicht V-förmig gestaltet. An beiden Enden seiner Schneidkante 28 mit Versetzung in Längsrichtung angrenzend ist am Flachschieber 2 je eine Räumfläche 29 vorgesehen, die in Bewegungsrichtung weist und die Aufgabe hat, auf der Schieberauflagefläche 20 sowie zwischen den Längsseitenflächen des Flachschiebers 2 und dem Gehäuse 1 sich ablagernde Gutpartikel in die Ablaufrinne 19 bzw. in den Gutdurchgangskanal 7 zu transportieren.
Der an seinem vorderen Ende freitragend ausgebildete und mit seinem hinteren Ende auf der Schieberauflagefläche 20 sowie im Schieberschlitz 21 abgestützte Flachschieber 2 wird durch Stellmittel in Form eines pneumatischen Zylinder-Kolbensystems aus Zylinder 30 und Kolben 31 mit Kolbenstange 32 betätigt. Der Zylinder 30 ist unter Einfügung eines Zwischenflansches 33 durch Schrauben 34 an den Flanschen 25a, 26a der Anbaue 25, 26 befestigt. Die Kolbenstange 32 besitzt vorne einen Kolbenstangenkopf 32a, der durch einen Bolzen 35 mit dem Flachschieber 2 gelenkig verbunden ist. Der Bolzen 35 ist seinerseits durch eine Halterung 36 am Kolbenstangenkopf 32 fixiert. Der Zylinder 30 des Zylinder-Kolbensystems ist in der üblichen Weise über zwei nicht dargestellte Rohrleitungen an derselben Druckluftquelle angeschlossen wie die Kammer 24 und die Bohrung 16, wobei die Druckluft mit Hilfe bekannter Steuerventile entsprechend gesteuert wird.
Während des Betriebes einer mit der erfindungsgemäßen Absperrvorrichtung ausgerüsteten Anlage, beispielsweise in Kombination mit dem Druckgefäß einer pneumatischen Förderanlage für Kunststoffgranulat oder Getreide, steht die den Flachschieber 2 in der Offenstellung bzw. die Kolbenstange 32 aufnehmende Kammer 24 ständig unter einem Überdruck, der höher ist als der Förderdruck im Gutdurchgangskanal 6, 7 des Gehäuses 1. Der Gutdurchgangskanal 6 des Gehäuseteils 3 ist vom Gutzulaufrohr her ganz mit Gut gefüllt.
Soll nun zum Einspeisen des Gutes in das Druckgefäß die Absperrvorrichtung den Gutdurchgangskanal 6, 7 öffnen, so wird zunächst der Gutdurchgangskanal 7 des Gehäuseteils 4 auf atmosphärischem Druck entspannt und anschließend der Dichtring 13 in der bekannten Weise druckentlastet. Dann wird durch entsprechendes Betätigen des Zylinder-Kolbensystems bzw. Beaufschlagen seines Kolbens 31 die Kolbenstange 32 in den Zylinder 30 hineingezogen und der mit ihr verbundene Flachschieber unter Vermittlung von Kolbenstangenkopf 32a und Bolzen 35 in seine Offenstellung bewegt, wobei eventuell an ihm anhaftende Gutpartikel von den Dichtleisten 22, 23 abgestreift werden und auch feinster Staub vom Flachschieber 2 in die Kammer 24 nicht mitgerissen werden kann, weil der während des Betriebes der Anlage in der Kammer vorherrschende Überdruck dies verhindert. Sobald der Flachschieber 2 den Gutdurchgangskanal 6 des Gehäuseteils 3 freigegeben hat, strömt das Gut in den Gutdurchgangskanal 7 des Gehäuseteils 4 und von hier weiter in das nachgeordnete Druckgefäß der pneumatischen Förderanlage. Der Gutdurchgangskanal 6, 7 des Gehäuses 1 ist bis auf den erfindungsgemäßen Freiraum 10 völlig mit strömendem Gut gefüllt. Am Freiraum 10 böscht sich das Gut von der Kante 11a der Hinterschneidung 11 aus entsprechend seinem Schüttwinkel ab (siehe Böschungslinie 37 - Figur 1).
Wenn nach erfolgtem Einspeisen des Gutes in das Druckgefäß der Gutdurchgangskanal 6, 7 wieder geschlossen werden soll, so wird das Zylinder-Kolbensystem erneut betätigt, und zwar so, daß die Kolbenstange 32 ausgefahren wird aus dem Zylinder 30 und der an sie gekoppelte Flachschieber 2 in seine Schließstellung bewegt wird, wie sie in Fig. 1 veranschaulicht ist. Bei der Bewegung des Flachschiebers 2 durch die im Gutdurchgangskanal 6, 7 befindliche Gutsäule kann das von ihm verdrängte Gut in den erfindungsgemäßen Freiraum 10 ausweichen. Hierbei wird durch die freitragende, führungslose Ausbildung des Flachschiebers 2 jedwedes Verklemmen bzw. Blockieren vermieden. Das durch die vorgesehene Hinterschneidung 11 sich in dieser abböschende Gut wirkt zusätzlich zu der Kante 11a als eine Art Vorabstreifer. welcher gutschonend sowie schneidkantenschonend wirkt. Bei der Schließbewegung des Flachschiebers 2 sich etwa zwischen ihm und den seitlichen Gehäusewänden sowie auf der Schieberauflagefläche 20 befindliche Gutpartikel werden von seinen beiden Räumflächen 29 erfaßt und in die seitlichen Ablaufrinnen 19 befördert, von wo sie in den Gutdurchgangskanal 7 rutschen.
Nach dem Schließen des Gutdurchgangskanals 6, 7 durch den Flachschieber 2 wird der Dichtring 13 in der üblichen Weise wieder aufgeblasen, welcher den Gutdurchgangskanal 6, 7 zuverlässig gasdicht gegen 6 bar abdichtet. Anschließend wird der Gutdurchgangskanal 7 des Gehäuseteils 4 wieder entsprechend unter Überdruck gesetzt. Damit ist ein Arbeitsspiel beendet und die Absperrvorrichtung für einen neuen Arbeitszyklus bereit.

Claims

1. Absperrvorrichtung für pneumatische Fördersysteme zum Transport rieselfähiger Schüttgüter, bestehend aus einem in das Fördersystem eingefügten Gehäuse mit einem Gutdurchgangskanal und einem quer zu letzterem angeordneten, von einem abgedichteten Schieberschlitz im Gehäuse aufgenommenen Flachschieber, der mittels Stellmittel durch die Gutsäule bzw. den Gutstrom im Gutdurchgangskanal hindurchbewegbar ist und diesen absperrt oder freigibt, wobei im Gehäuse ein den Gutdurchgangskanal umschließender Dichtring angeordnet ist, welcher von einem Druckmedium gegen den Flachschieber gepreßt werden kann und so den Gutdurchgangskanal druckdicht abschließen kann ; dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Flachschieber (2) biegesteif geformt und nur mit seinem hinteren Ende im Gehäuse (1) abgestützt ist, mit seinem vorderen Ende dagegen freitragend ausgebildet ist,

b) an der dem freitragenden Schieberende zugekehrten Seite im Gehäuse (1) ein Freiraum (10) vorgesehen ist, dessen Volumen wenigstens gleich ist dem vom Flachschieber (2) bei der Schließbewegung im Gutdurchgangskanal (6, 7) verdrängten Gutvolumen,

c) das Gehäuse (1) zweiteilig ausgebildet ist und als Gegenfläche für den Flachschieber (2) eine aus einer Erweiterung des ablaufseitigen Gehäuseteils (4} resultierende freie Stirnfläche (9) des zulaufseitigen Gehäuseteils (3) dient, und

d) im Bereich der Stirnfläche (9) eine Ringnut (12) zur Aufnahme eines aufblasbaren Dichtringes (13) vorgesehen ist.

2. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zulaufseitige Gehäuseteil (3) am autrittseitigen Ende seines Gutdurchgangskanals (6) eine Hinterschneidung (11) aufweist.

3. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ablauseitige Gehäuseteil (4) an seinen den Längsseiten des Flachschiebers (2) benachbarten Seitenwänden mindestens je eine Ablaufrinne (19) aufweist, die zu seinem Gutdurchgangskanal (7) hin offen ist.

4. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer den Schieberschlitz (21) druckdicht nach außen abschließenden Kammer (24) am Gehäuse (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (24) an eine Druckluftquelle angeschlossen ist, deren Druck höher ist als der Luftdruck im Gutdurchgangskanal (7) des ablaufseitigen Gehäuseteils (4).

5. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flachschieber (2) an seinem vorderen Ende eine in der Draufsicht V-förmige Schneidkante (28) besitzt und an die Schneidkante (28) auf beiden Schieberseiten mit Versetzung in Längsrichtung angrenzend je eine in Bewegungsrichtung weisende Räumfläche (29) hat. " ^r .