CH659960A5 - Ventileinheit fuer luftstossgeraete. - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventileinheit für Luftstossgeräte.
Das Einsatzgebiet der Luftstossgeräte ist insbesondere die Bunkerung bzw. die Entleerung von Silos. Sie dienen dazu, die Brückenbildung in Silos u.dgl. zu verhindern.
Es ist bereits bekannt, Luftstossgeräte mit Ventileinheiten zu versehen, die mit dem eigentlichen Gerät, z.T. aus fertigungstechnischen Gründen fest verschweisst, d.h. nicht lösbar verbunden sind. Der grundsätzliche Nachteil derartiger
Geräte liegt darin, dass z.B. die innenliegenden, fest mit dem Luftstossgerät verschweissten Teile der Ventileinheiten, die sowohl der Korrosion, als auch hoher mechanischer Beanspruchung ausgesetzt sind, nicht mehr ausgebaut und repariert werden können.
Einer besonders hohen Beanspruchung unterliegt hierbei der im Zylinder frei hin und her bewegte Kolben. Seine Aufprallflächen werden so extrem stark beansprucht, dass die Funktionsfähigkeit dieses immer aus einem Stück gefertigen Kolbens, oft schon nach kurzer Betriebsdauer, unbrauchbar ist.
Darüber hinaus führt die Korrosion von Kolben und Zylindern, hervorgerufen durch z.B. Kondenswasser der Druckluft sowie hohe Betriebstemperaturen, zum Verklemmen der Kolben und damit zur Funktionsunfähigkeit.
In allen Fällen ist eine Reparatur meistens nicht mehr möglich und das gesamte Luftstossgerät muss verschrottet werden.
Die Erfindung betrifft die konstruktive Ausbildung einer Ventileinheit für Luftstossgeräte, die so ausgebildet ist, dass sie ausbaubar, leicht zugänglich und reparierbar konstruiert ist.
Die Erfindung zeichnet sich demgemäss durch den Wortlaut des Anspruchs 1 aus.
Im folgenden wird anhand der Figur ein Ausführungsbeispiel erläutert.
Der Zylindermantel 1 wird aus einem speziellen VA-Stahl, d.h. korrosionsfest, insbesondere bezüglich Kondenswasser und hoher Temperaturen gefertigt und mit besonders glatten und widerstandsfähigen Laufflächen ausgeführt. Dieser Zylindermantel 1 ist mit dem Zylinderdeckel 2 lösbar verbunden. Der Zylinderdeckel 2 ist innenseitig so ausgebildet, dass der auftreffende, in Längsrichtung frei bewegliche Kolben 4 mit seiner Stirnfläche auf die kreisringförmige Fläche 2,1 des Zylinderdeckels 2 aufprallt.
Der Arbeitsraum des Zylinders 1 wird auf der dem Zylinderdeckel 2 gegenüberliegenden Seite durch das Zylinder-Innenrohr 3 begrenzt, das seinerseits wieder lösbar mit dem Zylindermantel 1 verbunden ist.
Die hier mit dem Kolben 4 in Berührung kommende und damit mechanisch beanspruchte Fläche 3,1 des Zylinderinnenrohres 3 stellt ebenfalls einen Kreisring dar.
Bei den genannten mechanisch beanspruchten Flächen 2,1 und 3,1 handelt es sich um konzentrisch zueinander angeordnete Kreisringe.
Folglich ergeben sich erfindungsgemäss auf den, diesen Kreisringen 2,1 und 3,1 jeweils gegenüberliegenden Kolbenoberflächen ebenfalls deckungsgleiche, fest definierte kreisringförmige Beanspruchungszonen.
Da diese kreisringförmigen Beanspruchungszonen so fixiert sind, dass sie sich weder berühren noch überdecken, wird der Kolben so symmetrisch ausgeführt, dass er, um 180° gewendet eingebaut, wieder wie ein neuer Kolben funktionieren kann, da nunmehr seine bisher nicht beanspruchten Zonen zu Arbeitsflächen werden.
Der aus einem spanabhebend bearbeitbaren Werkstoff, wie z.B. Hartkunststoffen u.a., bestehende Kolben 4 wird wiederum grundsätzlich mehrteilig, im Regelfall dreiteilig ausgeführt, wobei die einzelnen Kolbenscheiben, hier 2 x
4.1 sowie 4,2, beispielsweise durch eine Schrauben 4,4, lösbar miteinander verbunden sind.
Der Kolben 4 ist somit selbst leicht demontierbar, so dass gemäss der Figur die auf der mittleren Kolbenscheibe
4.2 angeordneten Dichtungsringe 4,3, vorzugsweise aus hochabriebfestem Hartkunststoff hergestellt, leicht auswechselbar sind.
Während die Kolbenscheiben 4,1 stets völlig identisch hinsichtlich ihrer äusseren Abmessungen und Werkstoffe
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und damit vorbehaltlich austauschbar sind, könnte die Kolbenscheibe 4,2 grundsätzlich, d.h. wenn es die Aufgabenstellung erfordert, auch aus einem anderen Werkstoff hergestellt sein. In allen Fällen wird sichergestellt, dass die Werkstoffpaarungen der gesamten Yentileinheit für Luftstossgeräte eine zuverlässige Funktion innerhalb eines Temperaturbereichs von —40 °C bis +100 °C gewährleisten.
Diese Ausführung weist folgende weitere Vorteile auf:
a) Die Ventileinheiten selbst sind ebenfalls so konstruiert, dass alle Einzelelemente lösbar miteinander verbunden sind.
b) Bisher bekannte Störungen, z.B. durch Korrosion von Zylinderlaufflächen und Kolbenoberflächen sowie durch hohe Betriebstemperaturen werden durch geeignete Werk-stoffpaarungen im Bereich von ca. — 40 °C bis ca. +100°C weitgehend temperaturunanfällig ausgeschlossen.
c) Damit Luftstossgeräte in der Lagertechnik für Schüttgüter nicht nur im sog. non-food-Bereich, sondern auch im food-Bereich eingesetzt werden können, muss ohne Schmiermittel, d.h. z.B. ölfrei, gearbeitet werden. Erfindungsgemäss wurde deshalb die Werkstoffpaarung Zylinder/Kolben so gewählt, dass ohne Schmiermittel beste Gleiteigenschaften und hohe Verschleissfestigkeit erreicht wird.
d) Um die Anzahl der dem mechanischen Verschleiss ausgesetzten Einzelelemente möglichst gering zu halten, sind die Arbeitsflächen der Kolben so ausgebildet und aus solchen Werkstoffen gefertigt, dass der Kolben selbst — gemäss der Erfindung — zusätzlich eine abdichtende Funktion ausübt.
e) Der Kolben ist konstruktiv so gestaltet, dass die Auswirkungen hoher mechanischer Beanspruchungen auf ein Minimum reduziert werden.
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1 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Ventileinheit für Luftstossgeräte, dadurch gekennzeichnet, dass diese Ventileinheit mit dem Luftstossgerät durch einen Flansch (3,2) lösbar verbindbar ist.
2. Ventileinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinheit aus Werkstoffpaarungen besteht, die korrosionsfest und innerhalb eines Temperaturbereichs von —40 °C bis +100 °C temperaturunempfindlich voll funktionsfähig sind.
3. Ventileinheit nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass alle Einzelelemente der Ventileinheit (1; 2; 3 und 4) lösbar miteinander verbunden sind.
4. Ventileinheit nach den Ansprüchen 1,2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine kreisringförmige Arbeitsfläche (2,1) eines Zylinderdeckels (2) bei senkrechter Projektion und die Arbeitsfläche (3,1) eines Zylinderinnenrohrs (3) zwei konzentrisch angeordnete Kreisringe darstellen, die sich jedoch weder berühren noch überdecken.
5. Ventileinheit nach den Ansprüchen 1,2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (4) aus mehreren Kolbenscheiben, vorzugsweise aus drei Scheiben, besteht, nämlich den beiden in ihren Abmessungen und Werkstoffen völlig identischen und untereinander austauschbaren Kolbenscheiben (4,1) sowie der mittleren Kolbenscheibe (4,2), die z.B. aus anderen Werkstoffen, als die beiden Kolbenscheiben (4,1) besteht, wobei alle Kolbenscheiben lösbar miteinander verbunden sind, vorzugsweise mittels einer Schraube (4,4).
6. Ventileinheit nach den Ansprüchen 1,2,3,4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisringförmigen Oberflächen der beiden Kolbenscheiben (4,1) des Kolbens (4) beim jeweiligen Aufprall auf die Flächen (2,1) zusammenwirken und/oder (3,1) flächemässig exakt auf Kreisringflächen definiert, die deckungsgleich den Flächen (2,1) und/oder (3,1) sind, mechanisch beansprucht werden, wobei diese Beanspruchung auf Kreisringflächen, die sich nicht überdecken, erfolgt.
7. Ventileinheit nach den Ansprüchen 1,2,3,4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (4) um 180° drehbar ist, um einen neuwertigen Kolben (4) zu erhalten.
8. Ventileinheit nach den Ansprüchen 1,2,3,4, 5,6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere und hintere Kolbenscheibe (4,1) des Kolbens (4) aus dichtenden Werkstoffen, vorzugsweise aus Kunststoffen, bestehen, um dem Kolben eine abdichtende Funktion zu geben.
9. Ventileinheit nach den Ansprüchen 1,2, 3,4, 5, 6,7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Kolbenscheibe (4,2) des Kolbens (4) mit auswechselbaren Dichtringen (4,3), vorzugsweise aus Hartkunststoff, versehen ist, um durch die Werkstoffpaarung des vorzugsweise aus VA-Stahl gefertigen Zylinders (1) gemeinsam mit den Dichtringen (4,3) aus Hartkunststoff einen hohen Abdichtungseffekt sowie eine geringstmögliche mechanische Abnutzung auch bei ölfreiem Betrieb zu erreichen.
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