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Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungsanordnung für Flachschieber
zur pneumatischen Förderung staubförmigen bis körnigen Gutes mit einem Schiebergehäuse,
in dem ein Schieber gleitend gelagert ist und in dem um den Gehäusedurchlaß herum
in hinterschnittenen Ringnuten beiderseits des Schiebers Ringblähdichtungen angeordnet
sind, die von einer gesonderten Druckquelle her über in den Boden der Ringnuten
mündende Leitungen in dichte Anlage an den Schieber aufblähbar sind.
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Bekannt ist ein Drehflachschieber, bei dem im Inneren des Schiebergehäuses
beiderseits des Flachschiebers U-förmige Ringblähdichtungen angeordnet sind, deren
innerer Hohlraum über Kanäle an das Innere der Leitung angeschlossen ist, die mit
dem Flachschieber geschlossen werden soll (französische Patentschrift 1089 995).
Bei diesem bekannten-Flachschieber wird das Innere der Ringblähdichtungen durch
das in der Leitung geförderte strömende Medium beaufschlagt, so daß, selbst wenn
dieses strömende Medium ein Gas ist, das Innere der Ringblähdichtung sich alsbald
mit Staub und Schmutz zusetzt und diese Ringblähdichtung funktionsunfähig wird.
Wenn im Schließzustand dieses bekannten Flachschiebers nur auf einer Seite des Schiebers
in der Leitung ein Überdruck herrscht, so daß der Flachschieber zur stromabwärtsliegenden
Seite. gedrückt wird, wird die stromaufwärtsliegende Ringblähdichtung aus ihrer
Nut herausgedrückt.
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Bekannt ist ferner ein Flachschieber, bei dem im Schiebergehäuse um
die Durchlaßöffnung herum im Querschnitt kreisförmige Ringnuten ausgebildet sind,
m denen schlauchförmige Ringblähdichtungen angeordnet sind, welche von einer gesonderten
Druckmittelquelle her beaufschlagt werden (belgische Patentschrift 543 171). Beim
Kreisquerschnitt der Ringnut und der Ringblähdichtung ist die geometrisch mögliche
Hinterschneidung nicht ausreichend, um die Ringdichtung in der Nut zu halten, und
wenn man den Durchmesser der Ringblähdichtung entsprechend groß wählt, werden infolgedessen
die Abmessungen des Schiebergehäuses beträchtlich. Ferner ist die Herstellung von
Ringblähdichtungen mit kreisförmigem Querschnitt und Anschlußschläuchen sehr kompliziert
und aufwendig. Außerdem kommen derartige Ringblähdichtungen mit Kreisquerschnitt
nur auf einer sehr schmalen Ringfläche mit dem Schieber in Eingriff, so daß an dieser
schmalen Stelle der Verschleiß groß und daher die Standzeit der Ringblähdichtung
gering ist.
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Bekannt ist auch bereits ein Flachschieber, bei dem in um die Gehäusedurchlaßöffnung
herum ausgebildeten, hinterschnittenen Ringnuten Dichtungsringe angeordnet sind,
die von der Rückseite her mit Druckluft beaufschlagt werden, wenn der Schieber in
Schließstellung bewegt wird (britische Patentschrift 971140). Die Beaufschlagung
dieser Ringdichtungen durch die Betätigung des Schiebers, mit dessen Bewegung zugleich
entsprechende Druckkolben betätigt werden, erlaubt keine Erzeugung eines hohen Anpreßdruckes.
Selbst wenn man bei diesen Ringdichtungen eine andere, von der Schieberbetätigung
unabhängige Druckbeaufschlagung vorsehen würde, würden diese Ringdichtungen, die
im Querschnitt die Gestalt eines flachen C haben, leicht aus ihren Ringnuten herausgepreßt
und kehren nicht freiwillig in diese Ringnuten zurück.
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Bekannt ist auch ein -Gasflachschieber, bei dem in trapezförmigen,
hinterschnittenen Ringnuten um die Durchlaßöffnung herum massive, im Querschnitt
trapezförmige Dichtungsringe angeordnet sind (deutsche Patentschrift 324 654). Bei
diesem Flachschieber kann nur ein begrenzter Anpreßdruck der massiven Dichtungsringe
an die Schieberzunge erreicht werden, da diese Schieberzunge an den Dichtungsringen
entlanggleitend bewegt werden muß.
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Bekannt ist auch ein Schieber mit tellerförmigem Verschlußorgan, das
in einer im Querschnitt trapezförmigen Ringnut einen im Querschnitt trapezförmigen
Dichtungsring trägt, der als hohler Schlauch ausgebildet und mit einer Flüssigkeit
gefüllt ist (britische Patentschrift 9 072). Das Verschlußorgan dieses Schiebers
wird rechtwinklig zur Ebene des Dichtungsringschlauches auf seinen Ventilsitz bewegt,
wobei - die Flüssigkeitsfüllung des Dichtungsringschlauches die Erzielung eines
normalen Anpreßdruckes bei normaler Betätigung und die unschädliche, zu starke Anpressung
an den Ventilsitz erlauben soll.
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Schließlich ist auch eine Drosselklappe mit Schlauchdichtung bekannt,
bei der diese Schlauchdichtung in einer im Querschnitt sechseckigen Ringnut :angeordnet
ist und mit einem massiven Ansatz durch einen entsprechenden Schlitz ragt (schweizerische
Patentschrift 163 082). Bei Beaufschlagung des Schlauches wird der massive Ansatz
gegen die gegenüberliegende Dichtfläche gepreßt.
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Durch die USA.-Patentschrift 2 260 440 sind Ringblähdichtungen bekannt,
die einen zum Nutboden offenen U-förmigen Querschnitt mit am freien Ende
zur
Mittelringebene breiter werdenden Schenkeln aufweisen. Bei diesen Dichtungsringen
wird erreicht, daß bei Beaufschlagung des Ringraumes mit dem Druckmittel eine Andrückkraft
entsteht, die bewirkt, daß die freien besonders breiten Enden der Schenkel über
eine große Anlagefläche fest gegen den Boden der Ringnut gepreßt werden, so daß
kein Druckmittel um die Ringdichtung herum entweichen kann. Bei dieser bekannten
Dichtungsanordnung nach der USA.-Patentschrift 2 260 440 sitzt die dort dargestellte
Ringblähdichtung in einem allseitig umschlossenen Ringraum, wo die Gefahr des Austretens
der Ringdichtung aus ihrer Aufnahmenut überhaupt nicht besteht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung
für einen Flachschieber zu schaffen, der bei überaus einfacher und außerordentlich
geringen Platzbedarf beanspruchender Bauweise eine lange, wartungsfreie Standzeit
hat und auch bei hohen Innendrücken absolut dicht schließt, wobei der Schieber für
Leitungen zur pneumatischen Förderung von pulverförmigem Gut, wie beispielsweise
Zement, geeignet sein soll.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die Kombination
folgender Merkmale: a) die Ringnuten und die Ringblähdichtungen haben trapezförmigen
Querschnitt, b) die Ringblähdichtungen sind zum Nutenboden offen, c) die Schenkel
der Ringblähdichtungen sind an ihrem freien Ende zur Ringmittelebene X -X derart
verbreitert, daß die Schenkelenden vom Innendruck in der Ringblähdichtung auf den
Nutenboden gepreßt werden, und d) die Wanddicke des Steges der Ringblähdichtungen
nimmt von der Ringmittelebene X -X zu
den Enden Y des Steges zu. Eine solche
Dichtungsanordnung für Flachschieber der beanspruchten Gattung löst die gestellte
Aufgabe insofern, als einerseits ein hoher Anpreßdruck der Ringblähdichtungen an
die Schieberzunge erreichbar ist, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Ringblähdichiungen
aus ihren Ringnuten herausgetrieben werden, und zwar selbst dann nicht, wenn der
Flachschieber unsachgemäß betätigt wird etwa dadurch, daß die Ringblähdichtungen
in einem Augenblick beaufschlagt werden, wo die Schieberzunge erst in der halben
Öffnungsstellung ist und sich die Ringblähdichtung auf einem Teil ihres Umfanges
nicht gegen die Schieberzunge andrückt. Selbst in diesem Falle wird durch die Innenbeaufschlagung
der verbreiterten hinteren Enden der Ringblähdichtung und durch die besondere Querschnittsform
derselben diese Ringblähdichtung in ihrer Nut gehalten und kehrt nach Entlastung
der Ringblähdichtung ganz in ihre Nut zurück. Die Ringblähdichtung ist in ihrem
mittleren Teil des Steges besonders elastisch, so daß sie sich hier mit hohem Anpreßdruck
an die Schieberzunge anlegt, während die breite Querschnittsausbildung der Ringblähdichtung
an den Kanten der Ringnuten verhindert, daß die Ringbl'ähhdichtung bei starker Beaufschlagung
in den Schlitz zwischen dem Schiebergehäuse und der Schieberzunge hineingepreßt
wird und folglich einen starken Verschleiß erleiden würde. Die trapezförmige Querschnittagestaltung
der Ringblähdichtung und der Ringnut erlaubt eine außerordentlich geringe Konstruktionsbreite
des Flachschiebers, wie sie mit den bekannten Schlauchblähdichturigen nicht annähernd
erreichbar ist. Insgesamt erweist es sich, daß die wartungsfreie Standzeit eines
mit einer Dichtungsanordnung der beanspruchten Art versehenen Flachschiebers im
Vergleich zu den Flachschiebern mit herkömmlichen Dichtungsanordnungen außerordentlich
lang ist und daß sich die Dichtungsanordnung selbst für den in Fachkreisen als besonders
problematisch geltenden Anwendungsfall der pneumatischen Förderung von Zement eignet.
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Die Erfindung wird weiter an Hand eines Ausführungsbeispiels beschrieben,
wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt rechtwinklig
zur Schieberebene durch einen Flachschieber mit Dichtungsanordnung gemäß der Erfindung,
F i g. 2 eine Draufsicht der in F i g. 1 dargestellten Anordnung, F i g. 3 eine
Seitenansicht auf den Flachschieber gemäß F i g. 1 und 2, wobei hier die in F i
g. 1 in strichpunktierten Linien dargestellte Variante in ausgezogenen Linien dargestellt
ist, und F i g. 4 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt durch einen Teil des
Schiebers und eine der Ringblähdichtungen.
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Der Flachschieber besteht aus einem aus zwei Gehäuseteilen 6 und 8
zusammengesetzten Schiebergehäuse. Zwischen diesen beiden Gehäuseteilen 6 und 8
sind nahe dem oberen und unteren. Rand Futterstücke 12 angeordnet, so daß im Inneren
des Gehäuses eine flache, in F i g. 2 von links nach rechts durchgehende Schieberkammer
14 entsteht. Am oberen und unteren Rand des Gehäuseteiles 6 sind Bohrungen 16 und
mit diesen Bohrungen fluchtend am Gehäuseteil 8 Gewindebohrungen
18 angeordnet, so daß man die beiden Gehäuseteile 6 und 8 mit Schrauben zusammenspannen
kann, die in die Bohrungen 16 eingeführt und dann in die Gewindebohrurigen 18 eingeschraubt
werden. Auf der Oberseite und auf der Unterseite der so zusammengeschraubten Gehäuseteile
6 und 8 ist je ein U-Profil 2 bzw. 4 mit Schrauben 10 als Tragrahmen für
den Flachschieber angeordnet.
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Die beiden Gehäuseteile 6 und 8 weisen miteinander fluchtende Bohrungen
auf, die den Gehäusedurchlaß 9 bilden.
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Der eigentliche Schieber 22 ist mindestens doppelt so lang wie das
Gehäuse breit ist. In seinem in F i g. 2 linken Teil weist der Schieber 22 eine
Mittelöffnung 23 auf, deren Durchmesser genau gleich dem lichten Durchmesser des
Gehäusedurchlasses 9 und der anzuschließenden Rohrleitung ist. In der in F i g.
2 dargestellten Stellung des Schiebers 22 fluchtet die Mittelöffnung 23 genau mit
dem Gehäusedurchlaß 9. Die mit 25 bezeichnete und in F i g. 2 nur teilweise dargestellte
rechte Hälfte des Schiebers 22 ist geschlossen.
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Der Schieber 22 sitzt mit geringem Spiel in der Schieberkammer 14.
Man erkennt, daß die Schieberkammer 14 an den in F i g. 2 rechts und links liegenden
Seiten offen ist.
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Auf den einander gegenüberliegenden Seiten der Schiebergehäuseteile
6 und 8 ist in Höhe des Schiebers 22 rund um den Gehäusedurchlaß 9 herum jeweils
eine Ringnut 28 angeordnet. Die beiden Ringnuten 28 liegen einander gegenüber.
In diesen Ringnuten 28 sitzen (siehe auch F i g. 4) Ringblähdichtungen
30,
die trapezförmigen Querschnitt haben. Die Schenkel 31 dieser Ringbl'ähdichtungen
30 sind genau passend zur Ringnut 28 geformt, während der Steg 29 der Ringblähdichtung
30 eine glatte Außenseite hat, die genau mit der Innenseite der Gehäuseteile 6 und
8 fluchtet, wenn die Ringblähdichtung nicht aufgebläht ist. Man erkennt, daß auf
diese Weise im Inneren der Ringblähdichtung 30 jeweils eine Ringkammer 32 entsteht,
die teilweise vom Boden der Ringnut 28 begrenzt wird. In den Boden dieser Ringnuten
28 münden an einer Stelle jeweils eine Druckluftleitung 34, wobei die beiden Druckluftleitungen
34 gemäß der schematischen Darstellung in F i g. 3 über ein T-Stück 36 an ein gemeinsames
Ventil 38 angeschlossen sind.
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Das Ventil 38 ist so ausgebildet, daß es in einer Stellung
die Ringkammern 32 mit Druckluft beaufschlagt, in einer zweiten Stellung die Ringkammern
entlüftet und in einer dritten Stellung bei weiterer Entlüftung der Ringkammern
32 die Steuerung eines Antriebszylinders 40 für den Schieber 22 bewirkt.
Hierdurch wird erreicht, daß die Betätigung des Antriebszylinders 40 nur
dann möglich ist, wenn die Ringdichtungen 30 nicht aufgebläht sind.
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Die Verstellung des Schiebers 22 wird nur dann vorgenommen, wenn die
Rohrleitung nicht unter Druck steht. Zum öffnen des Flachschiebers wird der Schieber
22 bei entlüfteten Ringblähdichtungen 30 in die in F i g. 2 dargestellte
Stellung gebracht, in der die Mittelöffnung 23 des Schiebers 22 mit dem Gehäusedurchlaß
9 des Schiebergehäuses fluchtet. Dann werden die Ringkammern 32 beider Ringblähdichtungen
30 über die Leitungen 34 mit Druckluft beaufschlagt, so daß die Ringblähdichtungen
30 sich aufblähen und sich mit ihrer Vorderseite von beiden Seiten fest gegen den
Schieber 22 pressen. Es entsteht so eine hermetische Abdichtung des Schiebers gegenüber
dem Schiebergehäuse. Soll der Schieber geschlossen werden, so werden nach Entspannung
der Rohrleitung die Ringkammern 32 in den Ringblähdichtungen 30 über das Ventil
38 entlüftet. Da die Ringblähdichtungen 30 aus elastischem Werkstoff, wie
beispielsweise Grummi, bestehen, ziehen sie sich dann in die in F i g. 4 dargestellte
Stellung zurück. Der Schieber kann nun mittels des Stellzylinders 40 unter entsprechender
Betätigung des Pfeiles 45 (F i g. 2) verschoben werden, bis der geschlossene Teil
25 des Schiebers vor dem Gehäusedurchlaß 9 des Schiebergehäuses liegt.
Dann werden die Ringkammern 32 der Ringblähdichtungen 30 wieder beaufschlagt, so
daß die Ringblähdichtungen sich wieder gegen den Schieber 22 anpressen.
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Die Ringnut 28 (F i g. 4) ist als hinterschnittene, im Querschnitt
trapezförmige Nut ausgebildet, in der sich die Ringblähdichtung 30 bei Beaufschlagung
der Ringkammer 32 selbst festspannt, auch wenn die Ringblähdichtung 30 nicht in
die Ringnut 28 eingeleimt ist.
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Bei der Dichtungsanordnung gemäß Fig. 4 sind die Schenkel 31 der Ringblähdichtung
30 im Querschnitt so gestaltet, daß bei Beaufschlagung des Ringraumes 32 mit dem
Druckmittel eine Andrückkraft P entsteht, die bewirkt, daß die freien Enden der
Schenkel 31, die zur Erzielung einer großen Anlagefläche an den Boden der Ringnut
28 besonders breit gestaltet sind, fest gegen den Boden der Ringnut 28
gepreßt
werden, _ so daß kein Druckmittel um die Ringdichtung 30 herum auslecken kann.
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Die Dicke des Steges 29 der Ringblähdichtungen 30 ist in Höhe
der Mittelringebene X-X am geringsten. Hierdurch erreicht man, daß die Ringblähdichtungen
30 in Höhe dieser Mittelringebene am stärksten ausgeweitet werden und sich in Höhe
dieser Mittelringebene mit der größten Kraft gegen den Schieber 22 anpressen. Nahe
den Enden Y der Gehäusenuten 28 weisen die Ringblähdichtungen 30
einen
verhältnismäßig großen Querschnitt auf, damit sie sich bei Beaufschlagung der Ringkammern
32 nicht in den Spalt zwischen den Gehäuseteilen 6 und 8 und dem Schieber 22 hineinquetschen.