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Rohrweiche für Förderleitungen, insbesondere zur Förderung von Staubluftgemischen
Beim pneumatischen Transport von staubförmigen Gütern, z. B. Zement, in Rohrleitungen
soll häufig von einem Förderaggregat (Pumpe oder Druckförderer) aus das Gut in mehrere
Aufnahmebehälter gefördert werden, so daß für die Abzweigungen sogenannte Rohrweichen
erforderlich sind. Dabei besteht die Gefahr, daß das Staubgut sich in der abgesperrten
Abzweigung ablagert und sich bis zum geschlossenen Ventil als Stopfen festsetzt.
Handelt es sich um ein klebriges oder nicht absolut trockenes Material, so kann
dieser Stopfen so fest in dem abgesperrten Rohr bis zum Ventil sitzen, daß er beim
Öffnen des Ventils den Gesamtdruck aufnimmt und mittels Druckluft nicht mehr zu
lösen ist.
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Man hat diesen Nachteil durch eine Rohrweiche zu beheben versucht,
bei der am Abzweigpunkt eine drehbare Platte angeordnet ist, welche in der einen
Lage die eine Abzweigung absperrt und durch eine Drehung um 1800 die Absperrung
öffnet und die andere Abzweigung schließt. Hierdurch ist jedoch ein nicht unerheblicher
toter Raum im abgeschlossenen Rohrstrang bedingt. Das Gut, welches durch den freien
Rohrstrang strömt, läuft auch auf die Platte auf, welche den zweiten Strang abschließt,
und es entsteht eine starke Turbulenz. Bei Staubgütern, die zum Zusammenbacken neigen,
kann das Gut so fest auf diese Platte auflaufen und sich dort ansetzen, so daß die
Platte nicht mehr zu bewegen ist, wenn man den offenen Strang schließen und den
geschlossenen Strang öffnen will.
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Man hat weiter versucht, Zweiwegeventile nach Art der Dreiwegehähne
zu bauen. Dabei ist genau im Abzweigpunkt das Küken mit senkrecht zur Rohrleitung
gerichteter Achse in einen entsprechenden Hahnsitz des Hosenrohres eingesetzt. Je
nach Stellung des Kükens verläuft wie bei einem Mehrwegehahn dessen Bohrung einmal
vom ankommenden Strang in den einen abzweigenden Strang und einmal vom ankommenden
Strang in den anderen abgehenden Strang.
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In der Praxis hat sich aber herausgestellt, daß das Luftstaubgemisch
zwischen Kükenwand und Gehäuse eindringt und sich dort Staub festsetzt, wodurch
eine sehr große Reibung und ein : Fressen der Materialien auftritt, so daß das Küken
nach kurzer Zeit nicht mehr zu drehen ist.
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Diese Gefahr ist auch bei bekannten Rohrweichen für pneumatische
Förderleitungen nicht ausgeschlossen, die aus einem an der Abzweigstelle eines Hosenrohres
in dem durch die Schenkel des Hosenrohres gebildeten Zwischenraum gelagerten kegelförmigen
Hahnküken bestehen, das mit seiaem der Lagerung gegenüberliegenden Teil am Übergang
von den Schenkeln zur gemeinsamen Förderleitung an der Rohrwandung, jeweils ein
Hosenrohr absperrend, dichtend anliegt. Bei diesen Rohrweichen besteht das Küken
aus einem kegelförmigen und drehbaren Einsatzstück, in das ein Durchlaßkanal gebohrt
ist. Der drehbare Einsatzkörper ist an der Zulaufstelle des Fördergutes bei den
meisten der bekannten Rohrweichen dieser Art auf einer vollen Mantelfläche gelagert,
in welche die feinsten Staubgutteilchen eindringen und Freßstellen hervorrufen können.
Hinzu kommt, daß der Übergang zwischen dem Anschlußstutzen der Förderleitung und
dem Hosenrohr stets durch Führungen für den Drehkörper unterbrochen ist. Dadurch
wird es schwierig, den Anschluß zwischen ankommendem Förderrohr und dem Hosenrohr
innerhalb der Weiche genügend dicht gegen Druck zu erhalten.
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Bei der Erfindung wird von der Überlegung ausgegangen, daß bei Rohrweichen
für Staubluftförderleitungen die Größe der Gleitfläche eine entscheidende Rolle
spielt, weil hier die feinsten Staubteilchen auf die Lagerflächen vordringen und
zu Freßstellen führen, die mitunter schon nach wenigen Fördergängen, d. h. nach
vier- oder fünfmaliger Umstellung des Kükens, ein Festfressen desselben eintreten
lassen.
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Erfindungsgemäß wird deshalb für eine Rohrweiche für Förderleitungen,
insbesondere zur Förderung von Staubluftgemischen, bestehend aus einem an der Abzweigstelle
in dem durch die Schenkel eines Hosenrohres gebildeten Zwischenraum gelagerten kegelförmigen
Hahnküken, das mit seinem der Lagerung gegenüberliegenden Teil am Übergang von den
Schenkeln zur gemeinsamen Förderleìtung an der Rohrwandung, jeweils ein Hosenrohr
absperrend, dichtend anliegt, vorgeschlagen, daß das Küken aus einem allseitig geschlossenen
Kegelstumpf mit schräg zur Kegelachse verlaufender Grundfläche besteht und sein
spitzwinkliger Randteil auf einem kegelstumpfförmi-
gen Ringabschnitt
des Hosenrohres an der Vereinigung der Rohrschenkel zum Hauptrohr gleitet.
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Bei einer der vorstehend erwähnten bekannten Rohrweichen ist zwar
ebenfalls ein kegelstumpfförmiger Ringabschnitt an der Übergangsstelle zwischen
Hosenrohr und Hauptrohr vorhanden, aber das Küken besitzt dort keine schräge Kegelrundfläche,
sondern stellt einen Hohikörper dar, bei dem der Druck des Fördermittels auf den
Ringteil des Kükens sich nach allen Richtungen aufhebt und höchstens der Aufprall
auf die innere Schrägfläche eine Kraft resultieren läßt, welche das Küken linienförmig
an das Gehäuse anpreßt, aber in gleichem Maße am übrigen Umfang von der Ringfläche
abhebt, wodurch das Eindringen von Staubgut zwischen Küken und Rohrstutzen noch
begünstigt wird. Bei der Rohrweiche gemäß der Erfindung ist der drehbare Einsatzkörper
genau betrachtet überhaupt nicht mehr ein vollständiges Küken, sondern stellt eine
drehbare Abdichtungszunge dar, die je nach ihrer Stellung den einen oder anderen
Rohrschenkel abschaltet. Der unsymmetrische einseitige Kegelstumpf, der gemäß der
Erfindung als Küken benutzt wird, wird während des Fördervorganges durch den Druck
des Fördermittels fest gegen seine Anlagefläche gepreßt, wodurch diese Fläche noch
besser abgedichtet wird, zumal ein solcher sich keilförmig verjüngender Teil noch
eine gewisse Elastizität besitzt. Da der spitzwinklige Randteil des Kegelstumpfes
nur eine kleine Auflagefläche auf dem kegelstumpfförmigen Ringabschnitt des Hosenrohres
besitzt, ist außerdem die gleitende Reibung stark verringert.
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In bevorzugter Ausführungsform ist die schräge Kegelrundfläche des
Kükens entsprechend dem Innenradius des Förderrohres konkav gewölbt. Dadurch ergibt
sich in Verbindung mit dem spitz zulaufenden -Randteil ein glatter Übergang zwischen
dem Ende der ankommenden Leitung und der Abzweigung im Hosenrohr. Zum gleichen Zweck
und zur noch besseren elastischen Anpressung der Kükenrandteile an die Hosenrohrwandung
unter dem Förderdruck läuft -zweckmäßig die Kante des Kegelstumpfes an der Kegelschnittfläche
in über diese vorspringende Lippen aus oder, anders ausgedrückt, sind die Kanten
des Kegelstumpfes an der Grundfläche über diese schneidenartig vorgezogen, so daß
sie sich dichtend an die Rohrwandung anlegen.
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Die Rohrweiche gemäß der Erfindung gestattet es, den Stutzen des
Hauptrohres von dem eigentlichen Hosenrohr lösbar auszugestalten. Er läuft dann
zweckmäßig, wie bekannt, in einen abgewinkelten kegel--stumpfförmigen Teil aus,
dessen Außenkante mit der Kegelringkante des Hosenrohrstutzens in Deckung liegt.
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Infolge dieser Ausbildung nach der Erfindung ist es möglich, sowohl
rechts abgehende als auch links abgehende Weichen mit einheitlich gefertigten Rohrweichen
zu benutzen. Das eigentliche Hosenrohr mit dem schräg abgeschnittenen Hahnküken
ist dann völlig symmetrisch ausgebildet, und der zugehörige Hauptrohrstutzen kann
um die Achse seines abgewinkelten kegelstumpfförmigen Teiles so versetzt werden,
daß man entweder eine rechts abgehende oder eine links abgehende Weiche erhält.
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In der praktischen Erprobung hat sich gezeigt, daß bei der Herstellung
des Kükens aus StahI, Bronze oder sonstigem Metall Einfressungen auftreten können,
durch welche seine Beweglichkeit erschwert wird.
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Dieser Mangel läßt sich jedoch dadurch beheben, daß das Küken eine
gummieIastische Oberfläche erhält.
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Die Verwendung von Gummi oder entsprechendem Kunststoff ist bei pneumatischen
Förderleitungen an sich bekannt. Beispielsweise wurde vorgesehen, die der Verkrustung
von Rohrleitungen und Behältern für staubhaltige Luft besonders ausgesetzten Wandflächen
aus nachgiebigem Material, wie Weichgummi, mit glatter Außenfläche zu fertigen,
die ein Zusammendrücken des betreffenden Rohrteiles bzw. Behälterteiles von Hand
bei entspannter Luft gestattet, oder ein Leichtmetallmantelrohr mit einer Auskleidung
aus Gummi oder entsprechendem Kunststoff zu versehen.
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Bei der Erfindung handelt es sich jedoch nicht um eine Auskleidung
der Rohrwandung, sondern die Wahl von Kautschuk oder entsprechendem Kunststoff dient
dazu, die Gefahr des Auftretens von Einfressungen selbst bei dem zungenförmigen
Kükenteil noch mit größerer Sicherheit auszuschließen, als dies bei Verwendung üblicher
Werkstoffe, wie Rotguß auf Hartstahl oder Grauguß auf Hartmetall, oder auch bei
Fertigung der Kükenzunge aus Hartholz möglich ist.
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Ein besonders geeignetes Material für die Kükenoberfläche ist Kunststoff
aus der Gruppe der Äthylenglykoladipinsäurepolyester in Kombination mit Naphthylendiisocyanat
oder kurz Isocyanatpolyestern.
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Zweckmäßig wird das Küken der Rohrweiche gemäß der Erfindung aus einem
Metallkern, z. B. einem Hohlblechkern, gefertigt, der mit einem tSberzug aus gummielastischem
Stoff, insbesondere aus Isocyanatpolyester, versehen ist. Dieser Kunststoff hat
zweckmäßig eine Festigkeit von 60 bis 1200, vorzugsweise etwa 800, nach Shore. Seine
Abriebfestigkeit und Zähigkeit sind außerordentlich hoch, trotzdem aber ist er biegsam
und kann auch durch Schleifen bearbeitet werden. Seine Oberfläche auf dem Hahnküken
gewährleistet eine gewisse Selbstschmierung, d. h., feinste Staubpartikeln, die
trotz der sich an die Wandung anlegenden Lippen des Kegels zwischen Kegelwand und
Gehäusewand eintreten, wirken wie ein Kugellager und gewährleisten in jeder Beziehung
ein einwandfreies Drehen des Kegels bei Umstellung des Förderweges.
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In der Zei-chnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielshalber
dargestellt.
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Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch die Rohrweiche; Fig. 2 ist eine
Außenansicht auf die Weiche von rechts in Fig. 1 betrachtet; Fig. 3 und 4 zeigen
das Küken von vorn und von der Seite gesehen; Fig. 5 ist ein Schnitt nach Linie
F5-P5 der Fig. 3.
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In Fig. list eine rechts abgehende Weiche dargestellt, d. h., der
Förderstrom geht in der Richtung von A nach B. Das aus Hartguß bestehende Gehäuse
ist ein normales Hosenrohr mit den erforderlichen Flanschen am Einlauf A und den
Ausgängen B und C. In der Symmetrieebene DE des eigentlichen Hosenrohres befindet
sich ein Ansatz, in welchem das Küken F mit einer Drehachse gelagert ist. Am Außenende
der Drehachse befindet sich die Nabe G mit dem Handhebel H. Die Feder J stützt sich
in einer Bohrung an dem Gehäuseansatz ab und drückt das Küken F in Richtung auf
den Scheitel des Hosenrohres. Die Federwirkung läßt sich mit Hilfe der Doppelmutter
K so einstellen, daß die Reibung des Kegels an der Gehäusewand konstant bleibt.
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An der Vereinigungsstelle der beiden Rohrschenkel besitzt das Hosenrohr
den kegelstumpfförmigen RingabschnittP. Der hieran angeflanschte Stutzen O besitzt
einen abgewinkelten kegelstumpfförmigen Teil Q, und zwar ist die Abwinklung so gewählt,
daß die Achse dieses kegeligen Teiles Q mit der eigentlichen