DE19718726C2

DE19718726C2 - Vakuumventil zum Schleusen von Gütern

Info

Publication number: DE19718726C2
Application number: DE1997118726
Authority: DE
Inventors: Lutz Gottsmann
Original assignee: Von Ardenne Anlagentechnik GmbH
Current assignee: Von Ardenne Anlagentechnik GmbH
Priority date: 1997-05-02
Filing date: 1997-05-02
Publication date: 2000-02-10
Anticipated expiration: 2017-05-03
Also published as: DE19718726A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Vakuumventil zum Durchschleusen von Gütern in vertikaler Richtung. Derartige Ventile werden vorzugsweise in Vakuumschmelzanlagen, insbesondere Vakuumschmelzanlagen zum Einschmelzen von Granulat eingesetzt.

Bekannte Ventile mit vergleichbarer Funktion bestehen im wesentlichen aus Ventilgehäuse, Ventilteller mit verbundener Ventilschutzeinrichtung, Ventildichtung, entsprechendem Antriebsmechanismen und peripheren Bauteilen. Derartige Durchgangsventile sind in der Regel zwischen einer Dosiereinrichtung und einem Abflußrohr angeordnet. In geschlossener Stellung des Ventils wird der Ventilteller gegen die Ventildichtung bzw. die Ventildichtung gegen den Ventilteller gedrückt und auf diese Weise eine vakuumdichte Entkopplung zwischen den Vakuumkammern mit Dosiereinrichtung bzw. dem Abflußrohr ermöglicht. Es ist bereits bekannt, daß in geöffneter Stellung des Ventils eine mit dem Ventilteller gekoppelte Ventilschutzeinrichtung den Ventilinnenraum vor Verschmutzung und Wärmestrahlung schützt wenn ein Teilchenstrom von der Dosiereinrichtung durch das Ventil in das Abflußrohr geschleust wird. Ventilteller und Schutzeinrichtung sind bei den bekannten Konstruktionen mechanisch miteinander verbunden und werden zusammen mit dem Ventilteller durch den Antriebsmechanismus des Ventils linear oder in Form einer Schwenkbewegung in die erforderliche Position gebracht.

Um eine sichere und dauerhafte Funktion des Ventils zu gewährleisten, müssen jedoch Ventildichtung und Ventilinnenraum sowohl in offener als auch in geschlossener Stellung des Ventils vor jeglicher Verschmutzung geschützt sein, da auch bei geschlossenem Ventil Verschmutzungen durch Teilchen auftreten können, die insbesondere beim Öffnen oder Schließen der Dosiereinrichtung herabfallen können.

Bisher bekannte Ventile sind in geschlossener Stellung des Ventils nicht in der Lage, derartige Verschmutzungen aufzunehmen ohne die Funktion des Ventils zu beeinträchtigen. Deshalb sind bisher zusätzlich vor dem Ventil angeordnete Schleusen oder andere aufwendige konstruktive Maßnahmen für die sichere Funktion des Ventils erforderlich. Als weitere Maßnahme zum Schutz des Ventils beim Durchschleusen von Gütern ist bekannt, die Ventilnennweite wesentlich größer zu wählen als es der Durchmesser des Teilchenstromes durch das Ventil erfordern würde. Damit wird der Sicherheitsabstand zwischen Teilchenstrom und Ventildichtung erhöht und ein besserer Schutz vor Verschmutzung und Wärmestrahlung erreicht.

Es ist ein Absperrschieber bekannt, der einen Ventilteller aufweist, der mittels eines Antriebes rechtwinklig zur Strömungsrichtung verschoben wird (DE 35 17 851 C2). Der Absperrschieber ist nicht geeignet in Vakuumanlagen das Medium, insbesondere Schüttgut, senkrecht zu fördern und vakuumdicht zu schließen. Auftretende Verschmutzungen führen beim Bewegen des Schiebers zur Verunreinigung des Vakuumbehälters.

Die Nachteile bisher bekannter Ventilausführungen bestehen also speziell darin, daß auf wendige Maßnahmen außerhalb des Ventils nötig sind, da in geschlossenem Zustand des Ventils kein Schutz gegen Verschmutzung vorgesehen ist. Weiterhin besitzen bisherige Ausführungen, bedingt durch die Kopplung von Ventilteller und Ventilschutzeinrichtung sowie die Wahl größerer Nennweiten große äußere Abmessungen.

Es besteht daher die Aufgabe eine konstruktive Lösung zu schaffen, die ohne aufwen dige Maßnahmen außerhalb des Ventils auskommt und trotzdem einen vollen Schutz des Ventils gegenüber Verschmutzung, speziell in geschlossener Stellung des Ventils garan tiert. Weiterhin sollte die Konstruktion möglichst kleine äußere Abmessungen aufweisen. Notwendige Wartungs- und Reinigungsarbeiten am Ventil sollen ohne größere Unterbre chungen des Betriebes der Anlage möglich sein, in die das Ventil eingebaut ist. Das Ventil soll konstruktiv so ausgeführt sein, daß es unabhängig von seiner momentanen Ventilstellung ausreichend vor Verschmutzung und Wärmestrahlung geschützt wird und sicher über einen ausreichend langen Zeitraum funktioniert.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Ventilteller neben seiner Funktion als Dichtflansch gleichzeitig als Auffangbehälter für Granulat bzw. flüssiges oder staubförmiges Gut ausgebildet ist. Form und Größe des Auffangbehälters werden so gewählt, daß auch bei Bewegung des Ventiltellers keine Verschmutzung der Dichtfläche durch das aufgefangene Gut erfolgen kann. Das Volumen des Auffangbehälters wird außerdem von der Menge der technologisch bedingten Verschmutzungen und den zu erreichenden Wartungsabständen vorgegeben.

Ein weiterer Schutz des Ventils in geschlossenem Zustand wird durch die Gestaltung des Dichtbereiches des Ventiltellers erreicht. Der Ventilteller besitzt zwei konzentrisch ange ordnete Dichtränder, deren Höhe und Durchmesser so aufeinander abgestimmt sind, daß bei Anliegen des inneren Dichtrandes am Ventilgehäuse der äußere Dichtrand des Ventil tellers die elastische Dichtung im Ventilgehäuse so weit verformt, daß eine ausreichend geringe Leckrate erreicht wird.

Zum Schutz des Ventils in geöffnetem Zustand ist eine Ventilschutzeinrichtung in Form eines Schutzrohres vorgesehen, die mittels eines vom Ventilteller unabhängigen Stellglie des so weit in das geöffnete Ventil geschoben wird bis die Oberkante des Schutzrohres metallisch dicht am Ventilgehäuse anliegt.

Durch diese wirksame Abschirmung des Ventilinneraumes und der Dichtung verkleinert sich die erforderliche Ventilnennweite wesentlich gegenüber bisherigen Ausführungen, da der Sicherheitsabstand zwischen Teilchenstrom und Ventildichtung wesentlich kleiner als bisher gewählt werden kann. Zusätzlich verkleinern sich durch die konstruktive Trennung von Ventilteller und Ventilschutzeinrichtung die äußeren Abmessungen des Ventils um ein Drittel gegenüber den Abmessungen bisheriger Ventile mit vergleichbarer Funktion. Der Durchmesser des Schutzrohres wird kleiner gewählt als der Durchmesser des an schließenden Abflußrohres für den Teilchenstrom, so daß das Schutzrohr vor dem Schließen des Ventils durch das Stellglied in das Abflußrohr geschoben werden kann.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Fig. 1 zeigt ein Ventil mit den wesentlichen Merkmalen des Vakuumventils im geschlossenen Zu stand. Fig. 2 zeigt das gleiche Vakuumventil im geöffneten Zustand.

Der doppelwandige Ventilteller 4 ist beweglich mit dem Rahmen 5 verbunden. Zum Schließen des Ventils drückt ein Antriebsmechanismus 6 den Rahmen 5 gegen das Ven tilgehäuse 1. Der Ventilteller 4 wird dadurch in bekannter Weise mittels im Rahmen befindlicher Auflaufschrägen angehoben und gegen das Ventilgehäuse gedrückt. Dabei drückt der äußere Dichtrand des Ventiltellers in der Endstellung gegen die in einer Nut des Ventilgehäuses 1 liegende elastische Dichtung 2 bis eine für die Dichtwirkung aus reichende Verformung erzielt wird. Gleichzeitig legt sich die Oberkante des inneren Dicht randes des Ventiltellers metallisch dicht am Ventilgehäuse an und schirmt somit die Ventildichtung wirksam gegen Verschmutzung ab. Herabfallende Verschmutzungen wer den von der Vertiefung im Ventilteller aufgenommen, ohne die Funktionssicherheit des Ventils zu beeinträchtigen. Die aufgefangenen Verschmutzungen können nach Entfernen des Reinigungsflansches 3 leicht aus der Vertiefung im Ventilteller entfernt werden.

Zum Öffnen des Ventils (Fig. 1) wird der Rahmen 5 mit dem Ventilteller 4 durch den An triebsmechanismus 6 in seine andere Endlage gebracht. Anschließend wird die konzen trisch zur Ventilöffnung angeordnete und als Führungsrohr 7 gestaltete Ventilschutzein richtung mittels des Stellgliedes 8 metallisch dicht gegen das Ventilgehäuse 1 gedrückt und schirmt den Ventilinnenraum gegen Verschmutzung und Wärmestrahlung ab. Hier durch wird ein Fördern von Gütern von der Dosiereinrichtung durch das Ventil in das Ab flußrohr 9 möglich, ohne die Funktion des Ventils zu beeinträchtigen.

Bezugszeichenliste

1

Ventilgehäuse

2

Ventildichtung

3

Reinigungsflansch

4

Ventilteller

5

Rahmen für Antriebsmechanismus des Ventiltellers

6

Antriebsmechanismus für Rahmen und Ventilteller

7

Führungsrohr

8

Stellglied für Führungsrohr

9

Abflußrohr

Claims

1. Ventil für Vakuumanlagen zum Durchschleusen von Granulat bzw. flüssigen oder staubförmigen Gütern, bestehend aus Ventilgehäuse, Ventilteller mit Antriebsmechanismus und einem elektromotorischen, pneumatischen oder hydraulischem Antrieb, dadurch gekennzeichnet,

1. daß der Ventilteller (4) so ausgeführt ist, daß er neben seiner Funktion als Dichtflansch gleichzeitig als Auffangbehälter für Granulat bzw. flüssiges oder staubförmiges Gut dienen kann, wobei Form und Größe des Auffangbehälters so gewählt sind, daß bei Bewegung des Ventiltellers keine Verschmutzung der Dichtfläche durch das aufgefangene Gut erfolgt,
2. daß der Ventilteller zwei konzentrisch angeordnete Dichtränder besitzt, deren Durchmesser und Höhe so aufeinander abgestimmt sind, daß bei Anliegen des inneren Dichtrandes am Ventilgehäuse der äußere Dichtrand die elastische Dichtung im Ventilgehäuse so weit verformt, daß eine ausreichend geringe Leckrate erreicht wird,
3. daß das Ventil ein Führungsrohr (7) für den das Ventil durchlaufenden Teilchenstrom mit einem vom Antrieb (6) des Ventiltellers unabhängigem Stellglied (8) besitzt,
4. daß das Führungsrohres (7) bei geöffnetem Ventil metallisch dicht am Ventilgehäuse (1) anliegt,
5. daß der Durchmesser des Führungsrohres (7) kleiner als der Durchmesser des anschließenden Abflußrohres (9) ist,
6. daß das Führungsrohr bei geschlossenem Ventil über das Ventilgehäuse hinaus in das anschließende Abflußrohr (9) ragt,

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (1) einen Reinigungsflansch (3) besitzt.