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Die Erfindung betrifft eine Rohrweiche gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Rohrweiche gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
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Rohrweichen werden beispielsweise in Förderanlagen für frei fallendes Fördergut eingesetzt, z. B. zum Ausscheiden von Schlechtanteilen des Fördergutstromes. Dabei ist es allgemein bekannt, in der Rohrweiche eine Weichenklappe vorzusehen, mit der wahlweise ein erster Fördergutauslass oder ein zweiter Fördergutauslass verschlossen wird. Eine solche Weichenklappe weist in der Regel eine mittels Schrauben zusammengehaltene Sandwich-Struktur auf, bei der ein nachgiebiges Dichtungselement zwischen zwei Hartkörperplatten, z. B. aus Metall, eingeklemmt ist. Das nachgiebige Dichtungselement ragt dabei seitlich über die Hartkörperplatten hinaus und wird beim Verschließen eines der Fördergutauslässe gegen die Gehäusewand des Weichengehäuses gepresst, um dort seine Dichtungsfunktion zu erfüllen. Hierdurch ist eine mechanische Belastung des Dichtungselements gegeben, die zu Beschädigungen führen kann. Verstärkt wird das Problem gegebenenfalls noch dadurch, dass die Dichtung nicht gleichmäßig an der Gehäusewand anliegt und es zu räumlich unterschiedlichen Belastungen kommt. Im ungünstigsten Fall klappt das Dichtungselement bei jedem Wechsel zwischen den beiden Fördergutauslässen um. Des Weiteren kann es – je nach Art des Fördergutes – zu einem Anbacken von Teilen des Fördergutes an der Weichenklappe, insbesondere im Bereich des Dichtungselements, kommen.
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Schließlich kann es auch zum Auslösen von Schrauben aus der Sandwich-Struktur der Weichenklappe kommen, die dann in den Strom des Fördergutes gelangen können.
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Aus der
GB 996 638 A ist eine Rohrweiche der eingangs genannten Art offenbart, bei der die Weichenklappe nicht plattenförmig ausgebildet ist, sondern die Form einer Kugel aufweist oder im Querschnitt kreissektorförmig ist. Die beiden Fördergutauslässe ragen mit ihren Eingangsbereichen in das Innere des Weichengehäuses auskragend hinein und bilden gleichzeitig Dichtungsanschläge für die Weichenklappe aus. Die Weichenklappe selbst ist relativ komplex aufgebaut und weist Dichtungselemente auf, die mit Dichtflächen der Dichtungsanschläge zusammenwirken. Die dreidimensionale Struktur der Weichenklappe erzeugt in seinen beiden Endstellungen im Weichengehäuse jeweils Räume, in denen sich das Fördergut verfangen kann. Auch an den in das Weichengehäuse hineinragenden Dichtungsanschlägen können Teile des Förderguts anhaften.
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Auch aus der
US 7290566 B1 ist eine Rohrweiche der eingangs genannten Art bekannt, die jedoch neben dem Förderguteinlass drei Fördergutauslässe und zwei Weichenklappen aufweist. Im Eingangsbereich der jeweiligen Fördergutauslässe sind jeweils stabförmige Dichtungsanschläge angeordnet, an denen die Weichenklappen in ihren Endstellungen anliegen. Die Weichenklappen sind allerdings auch hier mit einer Sandwich-Struktur versehen und weisen zwischen zwei Hartplatten ein nachgiebiges überstehendes Dichtungselement auf. Die Dichtungsanschläge sind nicht gegen Anbacken von Fördergut geschützt.
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Der hier betroffenen Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Rohrweiche sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei der bzw. bei dem die Zuverlässigkeit und Wirkung der Dichtung zwischen Weichenklappe und Weichengehäuse gegenüber dem Stand der Technik verbessert sein kann.
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Dieses technische Problem wird bei einer Rohrweiche der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und bei einem Verfahren zum Betrieb einer Rohrweiche mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Rohrweiche und des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Demnach wird bei der Rohrweiche ein Reinigungsgaseinlass vorgesehen, der sich vom Förderguteinlass unterscheidet. Ein durch den Reinigungseinlass eingeführtes Reinigungsgas wird über einen Gasleitkanal zumindest streckenweise getrennt vom Fördergutstrom in Richtung auf den Dichtungsanschlag oder mindestens einen der Dichtungsanschläge geleitet und beströmt durch mindesten einen Gasaustritt hindurch den Dichtungsanschlag oder mindestens einen der Dichtungsanschläge. Beströmen meint das Umströmen oder Beaufschlagen des betroffenen Dichtungsanschlags mit dem Reinigungsgas. Dabei kann das Beströmen auf der gesamten Länge des Dichtungsanschlags erfolgen oder beschränkt auf mindestens einen Bereich, der z.B. durch das Fördergut oder durch sonstige Verschmutzungen besonders belastet ist.
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Auf diese Weise kann der betroffene Dichtungsanschlag von eventuell anhaftendem Fördergutmaterial oder sonstigen Verschmutzungen befreit werden. Auf diese Weise wird die Dichtung zuverlässiger und Beschädigungen des Dichtungsanschlags oder mindestens eines der Dichtungsanschläge und/oder der Weichenklappe durch anhaftendes Fördergut oder sonstige Verschmutzungen können vermieden werden.
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Es kann ein einziger Gasleitkanal oder es können mehrere Gasleitkanäle vorgesehen werden, wie auch ein einziger Dichtungsanschlag oder mehrere Dichtungsanschläge vorgesehen sein können an nur einem der Fördergutaustritte oder an jedem Fördergutaustritt. Der Einfachheit halber wird im Folgenden in der Regel nur von dem Gasleitkanal und dem Dichtungsanschlag gesprochen. Die jeweils dargestellten Ausführungsformen meinen dabei aber immer auch die Fälle, dass mehrere Gasleitkanäle vorgesehen sein können und alle oder mindestens einer der Gasleitkanäle von der Ausführungsform betroffen sind/ist. Entsprechendes gilt für den Dichtungsanschlag bzw. die Dichtungsanschläge.
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Die erfindungsgemäße Rohrweiche kann dabei so ausgebildet sein, dass der Gasleitkanal durch die Gehäusewand und ein in der Rohrweiche angeordnetes Rohrelement begrenzt ist. So kann z. B. im Bereich des Förderguteinlasses das Weichengehäuse doppelwandig ausgebildet sein, wobei die Doppelwandigkeit bis in die Nähe des Dichtungsanschlags geführt ist. Bis unmittelbar vor dem Dichtungsanschlag sind so der Reinigungsgasstrom und der Fördergutstrom durch den Gasleitkanal voneinander getrennt. Dabei können eine oder mehrere Gaseintritte für den Eintritt des Reinigungsgases in den Reinigungskanal vorgesehen sein, an denen z.B. jeweils ein Zuführungsschlauch eines Gasvorrats angeschlossen werden kann. Es ist auch möglich, ein den Umfang der Rohrweiche umlaufendes Gasverteilungselement, z.B. in der Form eines nicht ganz vollständigen, beispielsweise halben Torus, vorzusehen, welches das durch einen einzigen Gaseintritt oder wenige Gaseintritte einströmende Reinigungsgas beim Eintritt in den mindestens einen Reinigungskanal gleichmäßig auf dem Umfang verteilt und einen weitgehend gleichmäßigen Druck im mindestens einen Gasleitkanal und damit auch im Bereich der Dichtungsanschläge gewährleisten kann. Das Gasverteilungselement kann einen durchgehenden oder mehrere Gasdurchtrittsöffnungen zum mindestens einen Gasleitkanal hin aufweisen.
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Der mindestens eine Gasleitkanal kann bis kurz vor die Dichtungsanschläge positioniert sein, so dass das Strömungsgas direkt auf die Dichtung strömt und der Dichtungsanschlag zumindest zum Teil gegenüber dem Fördergutstrom abgeschattet und vor auftreffendem Fördergut weitgehend geschützt ist. Die Weichenklappe ist derart angeordnet, dass sie bei ihrer Bewegung das Rohrelement knapp passiert.
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Für das Reinigungsgas kann ein geeignet hoher Druck vorgesehen werden, der eine Reinigung des Dichtungsanschlags gewährleistet. Den Gasleitkanal begrenzende Elemente, wie z.B. das Rohrelement, können an dem Weichengehäuse stoffschlüssig fixiert sein. Es kann aber auch sinnvoll sein, den Gasleitkanal begrenzende Elemente entfernbar zu fixieren, z. B. zu Wartungs- oder Reinigungszwecken.
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Der Gasleitkanal kann zum Dichtungsanschlag hin eine Vielzahl von Gasaustritten, vorzugsweise in Düsenform, aufweisen. Alternativ kann der Gasleitkanal auch eine einzige durchgehende Öffnung aufweisen, sofern eine gleichmäßige Verteilung des Reinigungsgasstromes gewährleistet ist. Auch können mehrere Öffnungen ohne Düsenwirkung vorgesehen sein.
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Die erfindungsgemäße Rohrweiche kann auch so ausgebildet sein, dass der Gasleitkanal durch Leitwände unterteilt ist. Somit kann der Strom des Reinigungsgases in Strömungsrichtung nebeneinander liegenden Unterkanälen derart kontrolliert geführt werden, dass er den Dichtungsanschlag auf dessen Länge im Wesentlichen gleichmäßig stark erreicht, so dass der betreffende Dichtungsbereich einer gleichmäßigen Reinigung unterzogen wird.
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Der Gasleitkanal kann auch durch ein schlauchförmiges oder rohrförmiges Element gebildet sein, welches ohne die Mittellängsachse der Rohrweiche zu umfassen entlang der Wand des Weichengehäuses geführt wird. Das Reinigungsgas kann z.B. mittels einer Mehrzahl derartiger Gasleitkanäle, die sich beispielsweise gleichmäßig über dem inneren Umfang des Weichengehäuses verteilen und in Förderstromrichtung verlaufen, hin zum Dichtungsanschlag geführt werden.
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Vorzugsweise wird für jeden der Fördergutauslässe mindestens einer der Dichtungsanschläge vorgesehen. Vorzugsweise umläuft ein Dichtungsanschlag durchgehend ein den Fördergutauslass bildendes Rohrstück vollständig oder zumindest auf einem überwiegenden Teil seines Umfanges.
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Es kann auch vorteilhaft sein, die erfindungsgemäße Rohrweiche so auszubilden, dass der Dichtungsanschlag ein nachgiebiges Dichtungsmaterial, z.B. aus einem elastischen Kunststoff, aufweist. In diesem Fall kann auf ein nachgiebiges Dichtungsmaterial an der Weichenklappe selbst verzichtet werden. Die Weichenklappe braucht dann lediglich aus einer durchgehenden, vorzugsweise massiven, Platte zu bestehen, welche beim Verschluss des zugehörigen Fördergutauslasses auf dem Dichtungsmaterial aufliegt. Damit können Befestigungsmaßnahmen für Dichtungselemente aus nachgiebigem Dichtungsmaterial oder Mittel zum Aufbau einer Sandwichstruktur vollständig entfallen. Somit ist hinsichtlich der Weichenklappe ein wesentlich verminderter Wartungsaufwand gegeben.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Rohrweiche werden im Folgenden anhand von Figuren dargestellt.
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1 zeigt eine Rohrweiche im Querschnitt. Die Rohrweiche weist einen Förderguteinlass 1 mit einem Flansch 2 zum Anschluss an ein weiteres Rohr eines hier nicht dargestellten Fördersystems auf. Mit einer Weichenklappe 3 kann wahlweise ein erster Fördergutauslass 4 oder ein zweiter Fördergutauslass 5 verschlossen werden. Hierfür ist die Weichenklappe 3 über eine Schwenkachse 6 manuell oder motorgetrieben schwenkbar angelenkt. In den beiden Endlagen schlägt die Weichenklappe 3 mit seinem äußeren Rand jeweils gegen ein Dichtungselement 7, welches jeweils im Eingangsbereich eines den ersten Fördergutauslass 4 bildenden Rohrstückes 13 und eines den zweiten Fördergutauslass 5 bildenden Rohrstückes 14 umlaufend an einer Gehäusewand 8 des Weichengehäuses 9 fixiert ist. Das Dichtungselement 7 ist aus einem nachgiebigen Dichtungsmaterial gefertigt, so dass die Weichenklappe 3 von einem solchen Dichtungsmaterial freigehalten werden kann. Das Dichtungselement 7 ist auf einem hier nicht mit einem eigenen Bezugszeichen versehenen Vorsprung an der Gehäusewand 8 fixiert, z. B. durch Kleben. Das Dichtungselement 7 bildet zusammen mit dem Vorsprung den Dichtungsanschlag für die Weichenklappe 3. Die Verbindung zwischen Dichtungsanschlag und Gehäusewand 8 kann einstückig und z. B. stoffschlüssig durch einen Schweißprozess erzeugt sein. Der Dichtungsanschlag kann aber auch allein aus einem an der Gehäusewand fixierten Dichtungselement 7 aus einem nachgiebigen Dichtungsmaterial bestehen.
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In einem Bereich vom Förderguteinlass 1 bis nahe an die Eingangsbereiche der Rohrstücke 13 und 14 ist innerhalb des Weichengehäuses 9 ein Rohrelement 10 in Form eines Rohres angeordnet. Das Rohrelement 10 kann im Querschnitt rund, z.B. kreisförmig, oder eckig ausgebildet sein. Entsprechendes gilt für den das Rohrelement 10 umgebenden Teil des Weichengehäuses 9. Dabei ist zwischen dem Rohrelement 10 und der Gehäusewand 8 ein Gasleitkanal 11 gebildet, durch den durch Gaseinlässe 12 einfließendes Reinigungsgas bis nahe an die Dichtungselemente 7 der Dichtungsanschläge geleitet werden und durch einen Gasaustritt 15 austreten kann. Bei dem Reinigungsgas handelt es sich vorzugsweise um Druckluft. Mittels des Reinigungsgases können die Dichtungselemente 7 von evtl. anhaftenden Verschmutzungen, z. B. durch das Fördergut befreit werden, so dass die Dichtwirkung zwischen dem jeweiligen Dichtungselement 7 und Weichenklappe 3 erhalten bleibt.
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Im Querschnitt gemäß 1 nicht erkennbar ist der Umstand, dass das Rohrelement 10 bis in die Nähe der Schwenkachse 6 geführt ist, um auch im unteren Bereich die Dichtungsanschläge 7 mit dem Reinigungsgas wirkungsvoll erreichen zu können. Für den Betrieb der Weichenklappe 3 sind entsprechende Öffnungen im Rohrelement 10 vorgesehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Förderguteinlass
- 2
- Flansch
- 3
- Weichenklappe
- 4
- Erster Fördergutauslass
- 5
- Zweiter Fördergutauslass
- 6
- Schwenkachse
- 7
- Dichtungsanschlag
- 8
- Gehäusewand
- 9
- Weichengehäuse
- 10
- Rohrelement
- 11
- Gasleitkanal
- 12
- Gaseinlass
- 13
- Rohrstück
- 14
- Rohrstück
- 15
- Gasaustritt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- GB 996638 A [0004]
- US 7290566 B1 [0005]
