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Die Erfindung betrifft eine Wegeventilvorrichtung
für einen
pneumatischen, abrasive oder abriebempfindliche Teilchen tragenden
Förderstrom,
mit einer den Förderstrom
aufweitenden Ventilkammer, die wenigstens eine Stromeintrittsöffnung und
mehrere Stromaustrittsöffnungen
an einer der Stromeintrittsöffnung
gegenüberliegenden
Ventilkammerwand aufweist, sowie mit einer Einrichtung zum Auswählen mindestens
einer der mehreren Stromaustrittsöffnungen als den Förderstrom
aus der Ventilkammer abführende Öffnung,
wobei die Auswähleinrichtung eine
in der Ventilkammer vor den mehreren Stromaustrittsöffnungen
angeordnete Drehplatte mit einer vor der ausgewählten Stromaustrittsöffnung positionierbaren
Ventilöffnung
aufweist.
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Zum Leiten von Förderströmen von einer Zuführungsleitung
in einen aus mehreren Zweigen ausgewählten Leitungszweig sind als
Zungen- oder Klöppelweichen
ausgebildete Weicheneinrichtungen bekannt, bei denen durch schräg zur Strömungsrichtung
in den Förderstrom
eingreifende Leitflächen
einer Umlenkung des Förderstroms
erfolgt, so daß er
in ein gewünschtes
anderes Zweigrohr eintritt. Es ist auch bekannt, Rohrendstücke von
Zuführungsleitungen
beweglich auszubilden, so daß unter
Verlegung des Rohrendstücks
dessen Austrittsöffnung
vor der Eintrittsöffnung
einer ausgewählten
Zweigleitung angeordnet werden kann. Durch die bei diesen bekannten
Vorrichtungen erfolgende Umlenkung des Strahls kommt es insbesondere
bei abrasive Teilchen tragenden Förderströmen zu einer starken Abnutzung dieser
Weicheneinrichtungen. Die Instandhaltung solche Einrichtungen verwendender
Anlagen erfordert dementsprechend einen hohen Aufwand.
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Aus der
DE 78 21 106 U1 ist eine
Wegeventilvorrichtung mit den eingangs erwähnten Merkmalen bekannt, deren
Ventilkammer sich ausgehend von der Stromeintrittsöffnung zunächst konisch
aufweitet und dann in einen als flacher Zylinder ausgebildeten Kammerteil übergeht,
in welchem die Drehplatte angeordnet ist.
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Durch die beschriebene Aufweitung
der Kammer in Strömungsrichtung
kommt es zu einer Verlangsamung des Förderstroms und damit zu einer Verringerung
der Abriebwirkung an den Ventilteilen.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine neue Wegeventilvorrichtung der eingangs erwähnten Art
zu schaffen, die gegenüber
dieser bekannten Vorrichtung in Bezug auf Verschleiß durch Abrasion
weiter verbessert ist.
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Die diese Aufgabe lösende Wegeventilvorrichtung
nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkammer
als länglicher
Zylinder mit den genannten Öffnungen
an den Stirnseiten ausgebildet ist.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung
der Ventilkammer als länglicher
Zylinder kommt es infolge stärkerer
Aufweitung zu einer weiteren Verlangsamung des Förderstroms und damit weiteren
Verringerung der Abriebwirkung an den Ventilteilen, vor allem aber
sorgt die längliche
Ventilkammer dafür,
daß der
Förderstrom
etwa senkrecht auf die Drehplatte auftrifft, wobei es zu einer weitaus
geringeren Abriebwirkung als beim schrägeren Auftreffen der abrasiven Teilchen
kommt.
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Schließlich läßt sich die Drehplatte leicht auswechseln.
Dadurch und durch den erwähnten verminderten
Verschleiß der
Ventilteile ergibt sich gegenüber
den aus dem Stand der Technik bekannten, in diesem Zusammenhang
verwendeten Vorrichtungen ein verringerter Instandhaltungsaufwand.
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Die Drehplatte ist ohne großen konstruktiven Aufwand über eine
von außen
durch eine Gehäusewand
der Ventilkammer geführte
Antriebswelle bewegbar. Durch geeignete Drehung in eine Zwischenstellung
kann durch ein solches Drehverschlußteil vorteilhaft eine Vollsperrung
der Wegeventilvorrichtung z.B. bei Gegendruck erreicht werden.
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Die Vorrichtung kann unter Verwendung
der wenigstens einen Stromeintrittsöffnung als Stromaustrittsöffnung und
der Stromaustrittsöffnungen
als Stromeintrittsöffnungen
in entgegengesetzten Strömungsrichtungen
betrieben werden, wobei vorzugsweise die Vorrichtung an den Stirnseiten
der Ventilkammer spiegelbildlich ausgebildet ist, so daß ein über eine
bestimmte Öffnung
auf einer Seite eintretender Strahl durch eine gewünschte Öffnung auf der
anderen Stirnseite austreten kann und umgekehrt.
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Vorzugsweise ist die Ventilöffnung an
ihrer der Ventilkammer zugewandten Seite mit einer abgeschrägten Randkante
versehen. Durch diese Maßnahme
wird einem verstärkten
Verschleiß durch
den im Bereich der Austrittsöffnung
wieder einer starken Beschleunigung unterliegenden Förderstrom
vorgebeugt.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung
der Erfindung kann vorgesehen sein, daß zwischen der Drehplatte und
der Ventilkammerwand die Kanallänge
der in der Ventilkammerwand vorgesehenen Austrittsöffnungen
verlängernde
Zwischenteile angeordnet sind. Im Austrittskanallängsbereich
der Zwischenteile unterliegt der Austrittskanal infolge einer noch
hohen Zahl schräg
auftreffender Teilchen einem erhöhten
Verschleiß.
Vorteilhaft sind daher auch die separaten Zwischenteile nach einer
bestimmten Betriebsdauer zusammen mit der Drehplatte leicht auswechselbar.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung
der Erfindung kann vorgesehen sein, daß von der der Stromeintrittsöffnung gegenüberliegenden
Ventilkammerwand in die Ventilkammer hinein ein Körper mit
Leitflächen
für den
Förderstrom
vorsteht. Bei diesem Körper
kann es sich insbesondere um eine Konusspitze handeln, durch die
ein Teil des in die Ventilkammer eintretenden Förderstroms direkt in Richtung
zu der Austrittsöffnung
geleitet wird, wobei die Neigung dieser Konusspitze zweckmäßig so ausgebildet
sein kann, daß eine
Ablenkung des Förderstroms
entsprechend einer Neigung eines sich von der Austrittsöffnung erstreckenden
Anschlußrohrstücks erfolgt.
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Entsprechend einem bevorzugten konstruktiven
Aufbau der Wegeventilvorrichtung sind die Austrittsöffnungen
in einer ein Ventilkammergehäuse
abschließenden
Deckelplatte vorgesehen, wobei die Deckelplatte vorzugsweise mit
einem Verbindungsflansch des Ventilkammergehäuses verschraubt ist. Bei dieser
Ausführungsform
kann zweckmäßig die Drehplatte über einen
auf der Deckelplatte angeordneten Motor und eine durch die Deckelplatte
geführte Antriebswelle
drehbar sein.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung
der Erfindung ist ein doppelwandig ausgebildetes Ventilkammergehäuse mit
einem durch einen Überwachungsdruck
beaufschlagbaren Wandzwischenraum vorgesehen. Indem eine Überwachung
des Drucks in dem Zwischenraum erfolgt, können frühzeitig durch Abrasion an den
Innenteilen der Ventileinrichtung entstehende Lecks erkannt und
ggf. Reparaturen durchgeführt
werden. Auch mit dem Ven tilkammergehäuse verbundene Anschlußrohrstücke können doppelwandig
vorgesehen und in die Drucküberwachung
eingeschlossen sein.
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Ferner kann vorteilhaft die Flanschverbindung
zwischen der Deckelplatte und dem übrigen Ventilkammergehäuse mit
einem durch Nuten in den gegenseitig anliegenden Flächen gebildeten
Ringraum versehen sein, der ebenfalls an die Überwachungsdruckquelle angeschlossen
ist. Auf diese Weise kann ständig
die Dichtigkeit der Flanschverbindung kontrolliert werden.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten
der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Die Erfindung soll nun anhand eines
Ausführungsbeispiels
näher erläutert und
beschrieben werden. Es zeigen:
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1 ein
Ausführungsbeispiel
für eine
erfindungsgemäße Wegeventilvorrichtung
in einer geschnittenen Seitenansicht und
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2 die
Wegeventilvorrichtung von 1 in
einer Draufsicht.
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Mit dem Bezugszeichen 1 ist
in der 1 eine Ventilkammer
mit einem Ventilkammergehäuse 2 bezeichnet.
Das Ventilkammergehäuse 2 ist
doppelwandig mit einer Außenwand 3 ausgebildet,
wobei zwischen der Innenwand und der Außenwand 3 ein Zwischenraum 4 gebildet
ist. Mit dem Bezugszeichen 5 ist ein Anschlußstück bezeichnet, über das
in den Zwischenraum 4 zur Druckbeaufschlagung mit einem Überwachungsdruck
ein Gas eingeleitet werden kann.
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Durch die Wand des im vorliegenden
Ausführungsbeispiel
etwa rundzylindrisch mit einem Innendurchmesser von etwa 400 mm
ausgebildeten Kammergehäuses 2 tritt
stirnseitig ein Anschlußrohrstück 6,
das über
eine Flansch-Schraub-Verbindung mit einer Rohrleitung 7 für die Zuführung eines
abrasive Teilchen tragenden Förderstroms
verbunden ist. Auch das Anschlußrohrstück 6 und
die Rohrleitung 7 sind doppelwandig ausgebildet, wobei
der entsprechende Zwischenraum des Anschlußrohrstücks 6 mit dem Zwischenraum 4 in
Verbindung steht. In der Flanschverbindung ist durch Nuten in den
aneinander gegenüberliegenden
Flanschen ein Ringraum 10 gebildet, der über ein
Anschlußstück 11 mit
der in den Figuren nicht gezeigten Überwachungsdruckgasquelle verbindbar
und dadurch einer Drucküberwachung
zugänglich
ist.
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In dem Ausführungsbeispiel ist das Anschlußrohrstück 6 koaxial
zur Zylinderachse des Ventilkammergehäuses 2 angeordnet
und steht in die Ventilkammer hinein vor.
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An der dem Rohranschlußstück 6 gegenüberliegenden
Stirnseite des Ventilkammergehäuses 2 ist
das Ventilkammergehäuse
durch eine Deckelplatte 12 abgedeckt, die mit dem übrigen Gehäuse über einen
Flansch 13 verschraubt ist. In der Deckelplatte 12 sind
in dem gezeigten Ausführungsbeispiel drei
Stromaustrittsöffnungen 14 bis 16 vorgesehen, deren
Mittelachse auf einer zu der Zylinderachse des Ventilkammergehäuses 2 koaxialen
Kreislinie angeordnet sind. Von den Stromaustrittsöffnungen 14 bis 16 erstrecken
sich Anschlußrohrstücke, von
denen in den 1 und 2 die Anschlußrohrstücke 17 und 18 gezeigt
sind. Diese Anschlußrohrstücke sind
jeweils über
eine Flansch-Schraub-Verbindung mit einem Leitungsrohr 19 bzw. 20 für den Förderstrom
verbunden. Auch die Anschlußrohrstücke 17 und 18 sowie die
Rohrleitungen 19 und 20 sind doppelwandig ausgebildet,
wobei an den Anschlußrohrstücken 17 und 18 jeweils
ein Anschluß 21 bzw. 22 zur
Verbindung mit der Überwachungsdruckgasquelle
vorgesehen ist. Wie die eintrittsseitige Flanschverbindung unterliegen
auch die Flanschverbindungen der Austrittsseite einer Druckgasüberwachung über entsprechende
Anschlüsse 23 und 24.
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Koaxial zur Zylinderachse des Ventilkammergehäuses 2 ist
auf der Deckelplatte 12 ein Motor 25 mit einer
in einem Lagerungsteil 26 zweifach gelagerten und durch
die Deckelplatte 12 geführten
Antriebswelle 27 vorgesehen. Die Antriebswelle 27 ist an
ihrem dem Motor 25 abgewandten Ende über ein Verbindungsteil 28 mit
einer Ventildrehplatte 29 verbunden. In der Ventildrehplatte 29 ist
eine Ventilöffnung 30 vorgesehen,
deren Öffnungsrand
auf der der Ventilkammer 1 zugewandten Seite eine Abschrägung 31 aufweist.
Auf das Verbindungsteil 28 und die Ventildrehplatte 29 ist
ein in dem gezeigten Ausführungsbeispiel
die Form einer Konusspitze aufweisendes Kunststoffteil 32 aufgesetzt,
das über
eine Feststellschraube 34 an dem Verbindungsteil 28 befestigt ist.
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Mit den Bezugszeichen 35 und 36 sind
in der 1 Zwischenstücke bezeichnet,
die auswechselbar zwischen der Ventildrehplatte 29 und
der Deckelplatte 12 angeordnet sind und den gleichen Innendurchmesser
wie die Austrittsöffnungen 14 und 15 in der
Deckelplatte 12 aufweisen. Der Flansch 13 und die
Deckelplatte 12 weisen Nuten zur Bildung eines Ringraumes 37 auf,
der mit einem Anschlußstück 38 für die Verbindung
mit der (nicht gezeigten) Überwachungsdruckgasquelle
in Verbindung steht.
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Ein über die Rohrleitung 7 und
das Anschlußrohrstück 6 in
die Ventilkammer 1 eintretender, abrasive Teilchen aufweisende
Förderstrom
prallt gegen die der Eintrittsöffnung
gegenüberliegende
Stirnwand der Ventilkammer. Nur ein kleiner Teil gelangt, zum Teil
unter Führung
durch die vorstehende Konusspitze, auf direktem Weg durch die Austrittsöffnung 14, über der
die Ventilöffnung 30 in
der in 1 gezeigten Stellung
angeordnet ist. Der größte Teil des
Förderstroms
wird durch die Ventildrehplatte 29 abgelenkt und gelangt
erst danach mit einer sich innerhalb der Ventilkammer 1 ausbildenden
resultierenden Strömung
durch die Austrittsöffnung 14 in
das Rohranschlußstück 18 und
in die Leitung 20.
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Durch den gegenüber den Rohrdurchmessern wesentlich
größeren Durchmesser
der Strömungskammer 1 kommt
es infolge der damit verbundenen Strömungsquerschnittsaufweitung
insgesamt zu einer die Abriebfähigkeit
der im Trägerstrom
enthaltenen Teilchen herabsetzenden Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit.
Ferner ist der Abrieb durch die Teilchen des Trägerstroms dadurch vermindert,
daß die
im wesentlichen senkrecht auf die Ventildrehplatte auftreffenden
Teilchen keine so große Abriebwirkung
wie schräg
auftreffende Teilchen erzeugen können.
Daß hingegen
die Konusspitze 32 durch schräg auftreffende Teilchen einer
verstärkten Abnutzung
unterliegt, ist kein großer
Nachteil, da diese Kunststoffspitze mit geringem Aufwand ausgewechselt
werden kann. Auch die einem geringeren Verschleiß unterliegende Ventildrehplatte 29 sowie die
Zwischenstücke 35 und 36 sind
nach einer entsprechend längeren
Nutzungsdauer leicht auswechselbar.
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Durch Drehung der Ventildrehplatte 29 mit
ihrer Ventilöffnung 30 über eine
der Öffnungen 14 bis 16 kann
jeweils eine dieser Austrittsöffnungen
als den Förderstrom
führende Öffnung ausgewählt werden,
wobei es während
der Drehung vorübergehend zu
einem Verschluß sämtlicher
Austrittsöffnungen und
einer verstärkten
Aufstauung des Förderstromes kommt.
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Durch die Drucküberwachungsanschlüsse 5,11,21,22,24 und 38 kann
eine umfassende Kontrolle der Ventileinrichtung auf Dichtigkeit
erfolgen, so daß der
Betrieb unterbrochen werden kann, wenn über eine Druckänderung
die Entstehung eines Lecks festgestellt wird.
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Die anhand der 1 und 2 beschriebene Vorrichtung
kann auch in umgekehrte Strömungsrichtung
betrieben werden.
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Insbesondere könnte die Vorrichtung z.B. eintrittsseitig
spiegelbildlich zur Austrittsseite ausgebildet sein, so daß wahlweise
einer von drei zuführbaren
Förderströmen in eine
von drei Ausgangsleitungen geleitet werden kann.