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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft ein Krümmerelement für den Einsatz in pneumatischen, rieselfähiges Gut fördernden Anlagen. Krümmerelemente unterliegen einem erhöhten Abrieb, der die Standzeit derselben ganz wesentlich verkürzt.
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STAND DER TECHNIK
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Aus der
EP 0 111 589 B1 ist ein Krümmerelement bekannt, das eine Auswölbung besitzt. Die Auswölbung befindet sich zwischen den beiden hinsichtlich ihrer Strömungsrichtung um 90 Grad gegeneinander versetzten Rohrenden und erstreckt sich – bezogen auf die Ebene der Strömungsumlenkung – im Bereich zwischen den Rohrenden radial nach außen und zu beiden Seiten. Die innere Wandung der Auswölbung ist bogenförmig mit einer verdickten, dem Einlaufstutzen gegenüber liegenden Prallwand ausgebildet. Die Prallwand ist dabei so geneigt, dass das an ihr reflektierende, in die Auswölbung zurückfallende Fördergut zum Auslaufstutzen und einer dort vorhandenen, in die Auswölbung hineinragenden, ein Hemmnis bildenden Wanderweiterung hingerichtet ist. Dieses Hemmnis ist schneidenartig im Querschnitt geformt und dadurch einer erheblichen Belastung und somit einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt. In dem bogenförmigen hinteren, dem Einlaufstutzen benachbarten Bereich ist daher ein verstärkter Abrieb festzustellen, der vorzeitig zur Zerstörung des gesamten Krümmerelements führen kann.
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Um ein Leck in dem Rohrleitungssystem der Förderanlage zu vermeiden, müssen die Krümmerelemente daher in regelmäßigen Abständen ausgetauscht werden. Ein solcher Wechsel ist mit einer längeren Standzeit der Förderanlage verbunden, was Produktionsausfälle nach sich ziehen kann. Sind die Rohrkrümmer mit Rohrverbindern an das übrige Rohrleitungssystem angeschlossen, kann es darüber hinaus erforderlich sein, einen Teil des Rohrleitungssystems zu demontieren, um den auszutauschenden Rohrkrümmer ersetzen zu können. Neben dem Zeitverlust können dabei erhebliche Reinigungskosten anfallen, da gegebenenfalls eine Entleerung und Reinigung des gesamten Rohrleitungssystems erforderlich sein kann.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Ausgehend von diesem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Krümmerelement anzugeben, das einen geringen Verschleiß aufweist und im Bedarfsfall möglichst wirtschaftlich ersetzt werden kann.
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Das erfindungsgemäße Krümmerelement ist durch die Merkmale des Hauptanspruchs 1 gegeben. Sinnvolle Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von sich an den Hauptanspruch 1 anschließenden weiteren Ansprüchen.
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Das Krümmerelement für den Einsatz in pneumatischen, rieselfähiges Gut fördernden Anlagen besitzt einen Krümmerbogen aus endseitigen Rohrstutzen. Je nach Förderrichtung ist einer der beiden Rohrstutzen als Einlaufstutzen und der andere Rohrstutzen als Auslaufstutzen ausgebildet. Zwischen den beiden Rohrstutzen weist das Krümmerelement eine Querschnittsaufweitung auf. Im Bereich der Querschnittsaufweitung ist erfindungsgemäß zumindest bereichsweise ein austauschbares Haubenelement vorhanden, das lösbar an dem Rohrmantel des Krümmerbogens befestigt ist. Das Haubenelement bildet somit einen Teil des Rohrmantels des Krümmerelements.
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Durch das Haubenelement kann dabei der einem erhöhten Verschleiß ausgesetzte Teil des Krümmerelements austauschbar ausgebildet sein, so dass bei einer Wartung des Rohrleitungssystems lediglich noch das Haubenelement ausgetauscht werden muss. Durch die mehrteilige Ausbildung des Krümmerelements können Einlauf- und Auslaufstutzen im Rohrleitungssystem verbleiben, was die Standzeit während der erforderlichen Wartungsarbeiten erheblich reduziert. Auch die Materialkosten können durch Austausch lediglich des Haubenelements reduziert werden. Darüber hinaus ist durch geeignete Wahl des Materials des Haubenelements eine spezielle Anpassung desselben an das zu fördernde Gut möglich.
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Vorzugsweise kann das Haubenelement mittels einer Flanschverbindung lösbar an dem Rohrmantel des Krümmerbogens befestigt sein. Eine solche Befestigung ist wirtschaftlich günstig herstellbar und ermöglicht gleichzeitig eine rasche Montage bei hoher Dichtigkeit des Krümmerelements. Um die Dichtigkeit des Krümmerelements weiter zu erhöhen, kann in die Flanschverbindung ein umlaufender Dichtungsring eingesetzt werden, dessen Material ebenfalls an das zu fördernde Gut angepasst werden kann.
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Um den Verschleiß des Krümmerelements und insbesondere des Haubenelements weiter zu reduzieren, kann der Rohrmantel des Haubenelements an der Innenseite zumindest bereichsweise mit zumindest einer Verschleißschicht versehen sein. Während die Innenseite eines einteiligen Krümmerelements nur bedingt mit einer inneren Verschleißschicht versehen werden kann, weist das Haubenelement einen topfartigen oder konkaven Innenraum auf, der kontrolliert und wirtschaftlich günstig mit einer Verschleißschicht versehen werden kann. Darüber hinaus ist eine Anpassung der Verschleißschicht an das zu fördernde Gut und die jeweiligen Förderbedingungen möglich. Dabei kann sowohl das Material der Verschleißschicht als auch die genaue Form der Verschleißschicht individuell an die jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden.
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Die Verschleißschicht kann direkt auf der Innenseite des Rohrmantels angebracht werden und damit einteilig mit dem Rohrmantel des Haubenelements vorliegen. In einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Verschleißschicht austauschbar vorhanden sein und lediglich lösbar an dem Rohrmantel des Haubenelements befestigt werden. In diesem Fall muss nicht mehr das gesamte Haubenelement ausgetauscht werden, vielmehr kann es ausreichend sein, das Haubenelement zu entfernen, die abgenutzte Verschleißschicht zu entfernen, diese gegen eine neue Verschleißschicht zu ersetzen und anschließend das Haubenelement mit der neuen Verschleißschicht wieder an dem Krümmerbogen zu befestigen. Bei diesem Austausch der Verschleißschicht kann auch eine weitere Anpassung derselben möglich sein. Sollte sich beispielsweise an einer Stelle ein erhöhter Verschleiß der ursprünglich eingesetzten Verschleißschicht bemerkbar machen, kann die neu einzusetzende Verschleißschicht an dieser Stelle gezielt stärker ausgebildet werden, um die Lebensdauer der Verschleißschicht zu erhöhen.
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Die lösbare Befestigung der Verschleißschicht an dem Rohrmantel des Haubenelements kann beispielsweise mittels einer oder mehrerer Schraubverbindungen erfolgen. Alternativ dazu kann eine klemmende Befestigung der Verschleißschicht erfolgen, indem die Verschleißschicht beispielsweise zwischen einer Schulterausbildung des Rohrmantels des Krümmerbogens und dem Rohrmantel des Haubenelements eingeklemmt wird. Die Verschleißschicht könnte beispielsweise auch mittels einer Klebeschicht an dem Rohrmantel des Haubenelements befestigt werden.
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Insbesondere bei einer Ausbildung des Haubenelements mit zumindest einer Verschleißschicht kann das Haubenelement mit einem Verschleißsensor ausgebildet sein. Ein solcher Verschleißsensor zeigt an, wann ein bestimmter Verschleißgrad erreicht ist. Bei diesem Verschleißgrad sollte noch ein störungsfreier Betrieb möglich sein. Sobald der Verschleißsensor ein entsprechendes Signal aussendet, kann das Haubenelement ausgetauscht werden. Die Standzeit des Haubenelements kann somit maximal ausgenutzt werden, ohne die Gefahr eines versehentlichen Durchbruchs des Krümmerelements in Kauf nehmen zu müssen.
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Es wäre auch möglich, mehrere Verschleißsensoren in einem Haubenelement vorzusehen, die jeweils auf unterschiedliche Verschleißgrade reagieren. In diesem Fall wäre eine ausreichend große Vorbereitungszeit vorhanden, um einen Austausch des Haubenelements rechtzeitig veranlassen zu können. Darüber hinaus könnten bei einem Austausch eines der Haubenelemente in einem Rohrleitungssystem weitere Haubenelemente, bei denen bereits ein gewisser Verschleiß durch einen der Verschleißsensoren angezeigt wird, bei denen ein Austausch jedoch noch nicht zwingend erforderlich wäre, bereits ebenfalls ausgetauscht werden, um die Standzeit des Rohrleitungssystems insgesamt möglichst gering zu halten.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den in den Ansprüchen ferner angegebenen Merkmalen sowie den nachstehenden Ausführungsbeispielen zu entnehmen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
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1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Krümmerelements,
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2 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Krümmerelements,
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3 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Krümmerelements und
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4 einen Längsschnitt durch eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Krümmerelements.
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WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Krümmerelements 10 ist in 1 dargestellt. Das Krümmerelement 10 besitzt einen rohrförmigen Einlaufstutzen 12 und einen ebenfalls rohrförmigen Auslaufstutzen 14. Einlaufstutzen 12 und Auslaufstutzen 14 sind im vorliegenden Beispielsfall jeweils als Flansch-Stutzen ausgebildet. Im Gegensatz dazu könnten der Einlaufstutzen und/oder der Auslaufstutzen auch mit einem Innen- oder einem Außengewinde versehen sein. Darüber hinaus wäre es möglich, den Einlaufstutzen und/oder den Auslaufstutzen derart auszubilden, dass ein Anschluss-Stutzen mittels eines Rohrverbinders an denselben befestigt werden kann.
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Grundsätzlich sind beliebige Krümmungswinkel des Krümmerelements 10 möglich, wobei sich neben einem Krümmungswinkel von 90 Grad wie in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel auch ein Krümmungswinkel von 135 Grad als vorteilhaft herausgestellt hat. Die Strömungsrichtung 16 durch das Krümmerelement 10 hindurch kann durch außen auf demselben kenntlich gemachte Pfeile ersichtlich sein. Dies ist erforderlich, um den in strömungstechnischer Hinsicht richtigen Einbau des Krümmerelements 10 in ein Rohrleitungssystem sicherzustellen.
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Der zwischen dem Einlaufstutzen 12 und dem Auslaufstutzen 14 vorhandene Krümmerbogen 18 weist eine Querschnittsaufweitung 20 auf. Die Querschnittsaufweitung 20 sitzt gleichermaßen rucksackartig auf der äußeren, schwächer gekrümmten Hälfte 22 des Krümmerbogens 18 auf. Diese strichpunktiert gezeichnete Hälfte 22 ist nicht (mehr) vorhanden und bildet den Übergangsbereich zwischen dem Krümmerbogen 18 und der Querschnittsaufweitung 20.
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Der Rohrmantel 24 des Krümmerelements 10 ist zweiteilig ausgebildet, wobei ein Teil des Rohrmantels 24 von dem Rohrmantel 26 des Krümmerbogens 18 und der andere Teil des Rohrmantels 24 von einem Haubenelement 28 gebildet wird. Das Haubenelement 28 ist im Bereich der Querschnittsaufweitung 20 vorhanden und kann mittels einer Flanschverbindung 30 an dem Rohrmantel 26 des Krümmerbogens 18 befestigt werden. Dadurch kann der Rohrmantel 24 im Bereich der Querschnittsaufweitung 20 ausgetauscht werden, wobei diese Austauschbarkeit insbesondere in demjenigen Teil des Krümmerelements 10 vorhanden ist, der einem besonders hohen Verschleiß ausgesetzt ist. Die Standzeit des Krümmerelements 10 insgesamt kann dadurch wesentlich erhöht werden. Das Haubenelement 28 kann darüber hinaus vergleichsweise einfach und damit wirtschaftlich günstig ausgetauscht werden, ohne das gesamte Krümmerelement 10 aus der Förderanlage ausbauen zu müssen.
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Im vorliegenden Beispielsfall ist im Bereich der Flanschverbindung 30 ein umlaufender Dichtungsring 32 vorgesehen. Abhängig von dem zu fördernden Gut könnte auf den Dichtungsring 32 auch verzichtet werden.
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Der Rohrmantel 26 des Krümmerbogens 18 besitzt eine im Wesentlichen konstante Dicke. Im Vergleich dazu ist der Rohrmantel 34 des Haubenelements 28 etwas dicker ausgebildet, da es insbesondere im Bereich des Haubenelements 28 zu einem Verschleiß des Krümmerelements 10 kommt. Der Rohrmantel 26 des Krümmerbogens 18 und der Rohrmantel 34 des Haubenelements 28 müssen nicht aus dem gleichen Material bestehen. Beispielsweise kann das Material des Rohrmantels 34 des Haubenelements 28 individuell an das zu fördernde Gut angepasst werden, während es sich bei dem Material des Rohrmantels 26 des Krümmerbogens 18 um einen hochfesten Stahlguss handeln kann.
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Diese Anpassung des Haubenelements an das zu fördernde Gut kann auch über eine Verschleißschicht 40 erfolgen. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in 2 dargestellt. Während der Krümmerbogen 18 des Krümmerelements 10.2 unverändert vorliegt, wurde ein verändertes Haubenelement 28.2 an dem Krümmerbogen 18 befestigt. Das Haubenelement 28.2 besitzt einen topfartigen Rohrmantel 34.2 mit etwa konstanter Dicke. In dem topfartigen Rohrmantel 342 ist eine Verschleißschicht 40 mittels mehrerer Schrauben 42 lösbar befestigt. In diesem Fall müsste lediglich die Verschleißschicht 40 ausgetauscht werden, während das Haubenelement 28.2 erhalten bleiben könnte.
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Um die Verschleißschicht 40 nach Gebrauch möglichst einfach entfernen zu können, füllt die Verschleißschicht 40 den Innenraum des Rohrmantels 34.2 des Haubenelements 28.2 nicht vollständig aus. Vielmehr bleibt an den Rändern des Rohrmantels 34.2 im vorliegenden Beispielsfall ein umlaufender Zwischenraum 44 vorhanden, der einen etwa keilförmigen Querschnitt aufweist. Die Verschleißschicht 40 kann sich somit durch die während der Förderung auf sie einwirkenden Kräfte in Längsrichtung verformen, ohne dass es zu einer Verkittung mit dem Rohrmantel 34.2 des Haubenelements 28.2 kommen würde. Die Verschleißschicht 40 lässt sich somit nach Gebrauch leicht aus dem Haubenelement 28.2 entfernen.
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Die Form der Verschleißschicht 40 kann an die jeweiligen Förderbedingungen individuell angepasst werden. So kann insbesondere die Innenkontur der Verschleißschicht 40 an den tatsächlich auftretenden Verschleiß angepasst werden, indem die Verschleißschicht 40 dicker oder dünner ausgebildet wird. Im vorliegenden Beispielsfall ragt die Verschleißschicht 40 mit einem kleinen Bereich über das Haubenelement 28.2 hinaus und liegt in diesem Bereich an dem Rohrmantel 26 des Krümmerbogens 18 an. Im Gegensatz zu dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel könnte darauf auch verzichtet werden.
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Eine alternative Befestigung der Verschleißschicht 40.3 ist in 3 dargestellt. Die Verschleißschicht 40.3 liegt in diesem Ausführungsbeispiel zunächst lose in dem Rohrmantel 34.3 des Haubenelements 28.3. Erst durch die Befestigung des Haubenelements 28.3 an dem Rohrmantel 26 des Krümmerelements 18 mittels der Flanschverbindung 30 wird die Verschleißschicht 40.3 zwischen einer Schulterausbildung 48 des Rohrmantels 26 des Krümmerbogens 18 und dem Rohrmantel 34.3 des Haubenelements 28.3 eingeklemmt.
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Um den auftretenden Verschleiß gut beobachten zu können, kann das Haubenelement 28.4 des Krümmerelements 10.4 gemäß 4 mit einem Verschleißsensor 50 ausgestattet sein. Dadurch ist ein rechtzeitiger Austausch des Haubenelements 28.4 beziehungsweise lediglich der Verschleißschicht 40.4 möglich. Verschleißsensoren sind grundsätzlich bereits bekannt. In dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Verschleißsensor 50 ein elektrisches Kabel 52, das mit einer Batterie 54 verbunden ist, so dass eine Signallampe 56 leuchtet. Ein Bereich 58 des elektrischen Kabels 52 ist innerhalb der Verschleißschicht 40.4 verlegt. Ist die Verschleißschicht 40.4 so stark abgenutzt, dass der Bereich 58 des elektrischen Kabels 52 freiliegt, wird auch das elektrische Kabel 52 durch den fortschreitenden Verschleiß beschädigt, so dass die Signallampe 56 erlischt. Dies ist für den Anlagenbetreiber das Signal zum Austausch des Haubenelements 28.4, wobei der Verschleißsensor 50 in der Regel so in der Verschleißschicht 40.4 angeordnet sein sollte, dass auch nach dem Erlöschen der Signallampe 56 noch für eine gewisse Zeit ein Betrieb der Förderanlage möglich ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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