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Ventilvorrichtung zum Öffnen und Schließen einer zylinderförmigen
Öffnung am Boden eines Gutbehälters Die Erfindung betrifft eine Ventilvorrichtung
zum Öffnen und Schließen einer zylinderförmigen Öffnung am Boden eines für grobkörnige
Güter wie Kohle bestimmten Behälters mit einem in die Öffnung dicht passenden zylindrischen
Ventilkörper, welcher über eine sich koaxial mit dem Ventilkörper ins Innere des
Behälters erstreckende Betätigungsstange mit einer im Innern des Behälters an einem
auf der verlängerten Öffnungsachse liegenden Punkt befestigten Kolben-Zylinder-Betätigungsvorrichtung
verbunden ist, so daß der Ventilkörper nach unten vollständig aus der Öffnung herausführbar
ist.
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Es sind bereits Ventilvorrichtungen bekannt, bei denen am Ende einer
sich in einen Behälter oder durch diesen erstreckenden Betätigungsstange ein Ventilkörper
angeordnet ist, der mit einer Bodenöffnung des Behälters derart in Eingriff bringbar
ist, daß beim Öffnen des Ventils die Betätigungsstange den Ventilkörper nach unten
außer Eingriff mit der Öffnung bringt. Bei dieser bekannten Anordnung wird die Betätigungsstange
geradlinig koaxial zur Ventilkörperachse hin und her bewegt, so daß in der einen
Stellung der Ventilkörper die Öffnung freigibt und in der anderen Stellung die Öffnung
schließt.
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Weiterhin sind auch bereits Vorrichtungen bekanntgeworden, bei denen
ein kegelförmiger oder an seinem unteren Ende kegelförmig augebildeter Ventilkörper
an einer am oberen Ende eines Behälters befindlichen Öffnung derart angeordnet ist,
daß der Ventilkörper beim Öffnen in den Behälter hineinbewegt wird. Bei diesen bekannten
Anordnungen ist der Ventilkörper schwenkbar an dem Ende eines Hebels aufgehängt,
der außerhalb des Behälters nahe der Öffnung um eine horizontale Achse schwenkbar
gelagert ist.
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Die bekannten Ventilvorrichtungen haben den Nachteil, daß beim Öffnen
nur ein begrenzter Teil der Querschnittsfläche der Öffnung für die Entleerung des
Behälters freigegeben wird, so daß bei grobkörnigem oder stückigem Gut, wie z. B.
Kohle, die Gefahr besteht, daß sich größere Stücke beim Entleeren zwischen der Ventilvorrichtung
und dem Öffnungsrand verklemmen.
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Beispielsweise steht bei der erstgenannten Art der bekannten Ventilvorrichtungen
mit in den Behälter hineinragenden Betätigungsstangen, an deren unterem Ende ein
Ventilkörper befestigt ist, nur etwas weniger als der halbe Durchmesser der Öffnung
zur Entleerung größerer Materialstücke zur Verfügung, da die Lage der Betätigungsstange
in bezug auf die Entleerungsöffnung nicht veränderlich ist. Bei den bekannten Anordnungen,
deren Ventilkörper am
Ende eines Hebelarms aufgehängt ist, welcher wiederum nahe
der im Deckel des Behälters befindlichen Öffnung außerhalb des Behälters schwenkbar
gelagert ist, wird der Ventilkörper stets einseitig in bezug auf die Öffnung betätigt,
so daß auch hier die Gefahr einer Verklemmung größerer Stücke vorhanden ist. Außerdem
wird auch in diesem Fall stets nur ein gewisser Teil der Querschnittsfläche der
Öffnung für die Entleerung freigegeben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Ventilvorrichtung
der genannten Gattung die Querschnittsfläche der Öffnung möglichst gut auszunutzen,
so daß auch Stücke mit Abmessungen in der Größenordnung der Öffnung noch sicher
abgeführt werden, ohne daß die Schließfähigkeit des Ventils beeinträchtigt wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die
Kolben-Zylinder-Betätigungsvorrichtung über ein Universalgelenk am Behälter befestigt
ist und daß der Übergang von dem zylindrischen Ventilkörper zur Betätigungsstange
konisch ausgebildet ist.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung steht zum Entleeren von stückigem
Gut im wesentlichen
die gesamte zusammenhängende Öffnungsweite zum
Durchlassen größerer Stücke zur Verfügung. Die konische Ausbildung des Überganges
zwischen dem Ventilkörper und der Betätigungsstange gewährleistet eine sichere Abführung
des Gutes, so daß sich keine die Schließung des Ventils beeinträchtigenden Materialstücke
an dem Ventilkörper ablagen können. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung
ist darin zu sehen, daß trotz der gelenkigen Aufhängung des Ventilkörpes die Betätigungskraft
stets genau axial auf dem Ventilkörper übertragen wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet die
Mantelfläche des konischen Übergangsteiis einen Winkel von 45 mit der Horizontalen.
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Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise an Hand der Zeichnung
beschrieben; in dieser zeigt F i g. 1 eine senkrechte Schnittachse eines Behälters
mit einer erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung, F i g. 2 eine teilweise geschnittene
Ansicht in vergrößertem Maßstab, in der die Ventilvorrichtung in geöffneter Stellung
gezeigt ist und F i g. 3 eine Ansicht ähnlich der F i g. 2, in der die Ventilvorrichtung
in geschlossener Stellung dargestellt ist.
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F i g. 1 zeigt einen Behälter 17 mit einer an seinem unteren Ende
angeordneten zylinderförmigen Öffnung 57. Die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung
besteht aus einer Kolben-Zylinder-Betätigungsvorrichtung 28 mit einer Betätigungsstange
59, an deren unterem Ende ein Ventilkörper 27 angebracht ist, dessen zylindrischer
Teil die Bodenöffnung 57 dicht verschließt.
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Die Kolben-Zylinder-Betätigungsvorrichtung 28 ist mittels eines Univeralsgelenks
61 an den Stegen 62 im Innern des Behälters 17 befestigt.
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Der Zylinder ist über die Leitungen 63, 64 an ein nicht dargestelltes
Hydrauliksystem angeschlossen.
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Die Leitungen 63 und 64 sind mit biegsamen Abschnitten 65, 66 versehen,
um eine Schwenkbewegung der Kolben-Zylinder-Betätigungsvorrichtung 28 um das Universalgelenk
61 zu ermöglichen, ohne daß die Hydraulikleitungen beschädigt werden.
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Zum Schutz der Betätigungsstange 59 gegen eine Beschädigung durch
das Gut ist ein die Betätigungsstange 59 umgebender Mantel 60 vorgesehen, der von
dem unteren Ende des Zylinders herabhängt.
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Der am unteren Ende der Betätigungsstange 59 befestigte zylinderförmige
Ventilkörper 27 ist mit einer kegelförmigen Übergangsfläche 52 am oberen Ende versehen,
um ein glattes Ablaufen des Gutes beim Entleeren zu ermöglichen und eine Materialablagerung
an dem Ventilkörper zu verhindern, welche die Schließung des Ventils beeinträchtigen
könnte. Außerdem erleichtert die kegelförmige Übergangsfläche 52 die Zentrierung
des zylindrischen Ventilkörpers 27 in der Öffnung 57 beim Schließen des Ventils.
Die Mantelfläche des kegelförmigen Übergangsteiles bildet einen Winkel von 450 mit
der Horizontalen.
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Die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung ist genügend schwer ausgebildet,
um ein Schwingen zu verhindern, wenn sie sich in geöffneter Stellung befindet und
die Kohle passieren läßt. Beim Durchgang großer Materialstücke wird jedoch die Betätigungsstange
59 zur Seite weggedrückt, so daß im wesentlichen die gesamte Querschnittsfläche
der
Bodenöffnung 57 zum Durchgang des Materials zur Verfügung steht.
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Nach den F i g. 2 und 3 ist der Ventilkörper 27zur besseren Abdichtung
mit zwei Dichtungen 54 aus geeignetem Material versehen, die in umlaufenden Rillen
im Ventilkörper in der Weise angeordnet sind, daß ihre äußeren Ränder in einem Winkel
von etwa 300 von der Horizontalen nach unten geneigt sind.
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Weiterhin ist oberhalb der Dichtungen 54 eine dritte Dichtung 55 vorgesehen,
deren vorspringender Außenrand im rechten Winkel zur äußeren Oberfläche des Körpers
steht.
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Der Ventilkörper 27 weist weiterhin an seinem unteren Ende eine flanschartige
Ventilbasis 53 auf, deren kegelförmige Fläche an einer Ringfläche 56 der Bodenöffnung
57 dichtend anliegt.
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Nach der Zeichnung ist die Bodenöffnung 57 mit einer ringförmigen
Manschette 58 versehen, die in eine entsprechende rohrförmige Öffnung 67 eingesetzt
ist. Die oberen Enden der Manschette 58 und der Öffnung 67 sind abgeschrägt und
liegen bündig, so daß die Kohle darüber hinweg in die Bohrung 57 der Manschette
fließen kann ohne hängenzubleiben.
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Das untere Ende der Manschette 58 ist mit einem äußeren Flansch 68
versehen, an dessen Biegung die ringförmige Innenfläche 56 gebildet ist. Die Ringfläche
56 und die daran anliegende Fläche der Basis 53 des Ventilkörpers 27 sind kegelförmig
ausgebildet, wobei die Kegelfläche einen Winkel von etwa 450 zur Horizontalen bildet.
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Wie insbesondere aus Fig. 2 zu ersehen ist, kann bei geöffneter Stellung
der Ventilvorrichtung die Kohhle frei durch die Öffnung laufen, ohne hängenzubleiben.
Das kegelförmige Übergangsstück 52 am oberen Ende des Ventilkörpers 27 und die kegelförmige
Basis 53 begünstigen das glatte Abfließen des Gutes und verhindern, daß dieses sich
an dem Ventilkörper ablagern kann. Außerdem leitet das kegelförmige Übergangsstück
52 am oberen Ende des Ventilkörpers 27 die herabfallende Kohle von den Dichtungen
54 und 55 weg, so daß diese gegen eine Beschädigung auf Grund eines Abriebs durch
die Kohle weitgehend geschützt sind.
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Wenn das Ventil geschlossen wird, gelangt zuerst die Dichtung 55
in die Öffnung 57 der Manschette 58 und wirkt dabei als Kratzer oder Abschaber,
so daß die Öffnung von allen eventuell abgelagerten Materialteilchen gesäubert wird,
bevor die Dichtungen 54 in die Bohrung eintreten. Wenn der Ventilkörper 27 in die
Manschette 58 eintritt, wirken die Basis 53 und die kegelförmige Fläche 56 zusammen.
Die Fläche 56 zentriert in Verbindung mit der Basis 53 den Ventilkörper genau in
der Bodenöffnung. Die Dichtungen 54 stellen einen guten Abschluß zwischen dem Ventilkörper
27 und der Bodenöffnung 57 her.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung der Ventilvorrichtung gestattet nicht
nur eine gute Ausnutzung der Querschnittsfläche der Ventilöffnung, sondern ermöglicht
auch ein leichtes und zügiges Abfließen des Materials, wobei der Verschleiß durch
Abrieb bzw. die Gefahr einer Beschädigung der Ventilteile durch das Gut auf ein
Mindestmaß herabgesetzt wird.