DE2300806B2 - Dichtungsanordnung an dem aus einem beweglichen schieber und einem stationaeren dichtteil bestehenden verschlussorgan am auslass eines schuettgutbehaelters - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung an dem aus einem beweglichen Schieber und einem stationären Dichtteil bestehenden Verschlußorgan am Auslaß eines Schüttgutbehälters, der an einen Verteiler, insbesondere einen pneumatischen Förderer, angeschlossen ist der zweitweise einen höheren Druck als der Behälter führt, wobei der mit dem Dichtteil zusammenwirkende Oberflächenteil des Schiebers sphärisch ist und der Schieber ein als eine Einheit im Schiebergehäuse montierbares Dichtungsgehäuse enthält, das durch zwei Gehäuseringe gebildet ist, die zur Oberfläche des Verschlußorgans hin offen sind und einen elastischen Dichtungsring am äußeren Umfang dicht und lösbar einklemmen.

Übliche Absperrorgane an Schüttgutbehältern, wobei im Zusammenhang der Erfindung unter Absperrorganen auch solche mit durchflußregelnder Funktion zu verstehen sind, sind üblicherweise mit Dichtteilen versehen, die elastisch an die Gegendichtfläche angedrückt sind. Der Dichtdruck solcher Dichtteile wird meist wesentlich durch die Eigenspannung des Dichtteils bestimmt und kann gegebenenfalls von dem in Förderrichtung bestehenden Druckgefälle unterstützt werden. Solche Absperrorgane sind jedoch nicht für eine Abdichtung gegenüber einem entgegen der Förderrichtung wirkenden Druckgefälle geeignet.

Beispiel für einen Anwendungsfall, bei dem ein Druckgefälle entgegen der Förderrichtung auftreten kann, ist eine Anlage zum Gasblasen bei Konvertern nach dem Oxygen-Bodenblas-Verfahren, bei dem zeitweise reines Gas und zweitweise ein Kalk-Gas-Gemisch eingeblasen wird. Die Einblasleitung ist als pneumatische Förderleitungs ausgebildet Der Auslaß des KaikstaubbehäJters mündet hinter der Förderdüse in diese Leitung. Während des Einblasens eines Kalk-Gas-Gemisches ist der Behälter mit einem Druck beaufschlagt, der mindestens so groß ist wie der Druck der Förderleitung. Während des reinen Gasblasbetriebs ist ein vom Druck in der Förderleitung unabhängiger Druck im Behälter erwünscht damit beispielsweise während des Gasblasens der Behälter neu gefüllt werden kann. Dies ist aber nur dann möglich, wenn - im Gegensatz zu bekannten Dichtungsanordnungen — die Dichtung an dem Absperrschieber des Behälters nicht bei einem von der Förderleitung zum Behälter wirkenden Druckgefälle von dem Schieber abgehoben wird.

Es ist eine Dichtungsanordnung an dem aus einem beweglichen Schieber und einem stationären Dichttei! bestehenden Absperrorgan am Auslaß eines Schüttgutbehälters bekannt (DT-PS 10 26 689), wobei der mit dem Dichtteil zusammenwirkende Oberflächenteil des Schiebers sphärisch ist und der Dichtteil auf der von dem Schieber abgewandten Seite eines im Schiebergehäuses fest angeordneten Flansches lösbar befestigt ist.

Derartige Dichtungsanordnungen sind erheblichem Verschleiß unterworfen. Sie müssen deshalb sehr häufig — bei einigen Anlagen in Zeitabständen von wenigen Tagen — ausgewechselt werden.

Die Erfindung geht von einer Anordnung aus, wie sie in der DT-PS 12 99 475 gezeigt ist, bei der ein als eine Einheit im Schiebergehäuse montierbares Dichtungsgehäuse vorgesehen ist das durch zwei Gehäuseringe gebildet ist die zur Oberfläche des Verschlußorgans offen sind und einen elastischen Dichtungsring am äußeren Umfang dicht und lösbar einklemmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung dieser Art zu schaffen, die schnell und leicht auswechselbar ist und die auch gegenüber einem entgegen der Förderrichtung wirkenden Druckgefälle verbesserte Dichtwirkung aufweist.

Aus anderem Zusammenhang (DT-PS 5 98851, DT-AS 16 75 517) sind Dichtungsanordnungen bekannt, die mit einem pneumatischen oder hydraulischen Ausdehnungsmotor verbunden sind, der die abdichtende Oberfläche der Dichtung gegen die Gegendichtfläche preßt. Zu diesem Zweck sind die in der Dichtungsanordnung vorgesehenen Dichtungsringe hohl ausgeführt und mit einer Druckmittelquelle verbindbar. Für die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe sind diese bekannten Anordnungen nicht ohne weiteres verwendbar, weil der im Dichtungsring befindliche Hohlraum einen sorgfältigen und dichten Anschluß an die Druckmittelquelle benötigt der eine leichte Auswechselbarkeit aussschließt. In diesem Zusammenhang ist auch zu bedenken, daß hohle Dichtungsringe, die mit einem solchen dichten Anschluß an eine zur Druckmit-

telquelle führende Leitung versehen sind, verhältnismäßig kostspielig sind. Man hat sie deshalb bisher auch nur in solchen Fällen angewendet, in denen kein erhebficher Verschleiß am Dichtungsring auftritt Auch die Anordnung nach der DT-PS 5 98 851 scheint wegen des Verschleißes in der Praxis nich* angewendet worden zu

Es ist zwar bekannt (DT-AS 12 95 939), zum Anpresien des Dichtringes zwischen Dichtring und Gehäuse eine Manschette vorzusehen oder Druckluft als Anpreßmittel der Dichtungsringe zu verwenden (CH-PS 471 994), jedoch kann aus diesen Druckschriften keine Anregung zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe entnommen werden.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht nun darin, daß benachbart zum elastischen Dichtungsring auf dessen vom Verschlußorgan abgewandten Seite eine elastische Manschette am äußeren Umfang dicht und lösbar eingeklemmt ist und die Manschette und der dem Verschlußorgan abgewandte Gehäusering einen mit einer Druckluftquelle verbundenen Ringraum einschließen und der Dichtring durch Einlaß von Druckluft in den Ringraum gegen die Oberfläche des Verschlußorgans preßbar ist.

Vorteilhafterweise weist die Manschette zur Begrenzung des Ringraumes einen Kragen auf, der sich an einem Kragen, der sich von dem vom Schieber entfernten Gehäusering in Richtung zum Schieber erstreckt, abstützt.

Das starre Dichtungsgehäuse kann mit wenigen, einfachen Mitteln an dem Befestigungsflansch befestigt werden. Zum Auswechseln des Dichtungsrings werden lediglich die das Gehäuse bildenden Ringe voneinander gelöst, der Dichtungsring wird herausgenommen und durch einen neuen ersetzt. Danach kann das Gehäuse mit dem neuen Dichtungsring wieder eingesetzt werden. Die Verbindung mit der Druckmittelquelle bereitet dabei keine Schwierigkeiten, weil nicht der auszuwechselnde Dichtring mit der Druckmittelquelle verbunden werden muß, sondern nur das Gehäuse mit der Druckmittelquelle in Verbindung steht, da der den Ausdehnungsmotor bildende Ringraum zwischen der Manschette und einem Gehäusering gebildet ist Obwohl der den Ausdehnungsmotor bildende Ringraum selbstverständlich dicht sein muß, sind kerne besonderen, die Dichtheit gewährleistende Verbindungsmittel zwischen dem Dichtungsring und dem zugehörigen Gehäusering erforderlich, weil einerseits der Dichtungsring im radial ten Gehäusering nach außen erstreckenden Ringansatz aufweist

Der in dem Ringraum herrschende Druck preßt die sen Ansatz ebenso wie den Kragen an die entsprechende Fläche des Gehäuserings, wodurch absolut dichter Abschluß dieses Raums bewirkt wird.

Die Kragen brauchen nicht unbedingt über eine Zylinderfläche zusammenzuwirken; es kann vielmehr auch eine Fläche sein, die sich in Richtung zum Schieber hin erweitert, insbesondere konisch. Es können auch andere Formen des formschlüssigen Zusammenwirkens vorgesehen sein. Es ist nicht erforderlich, kann aber vorgesehen sein, daß der Kragen des Dichtrings kolbenartig gegenüber dem des Gehäuserings beweglich ist, um bei elastischer Verformung unter dem Auspreßdruck nachgeben und bei Verschleiß der Dichtfläche sich nachstellen zu können.

Damit das zur Verfügung stehende Verschleißvolumen des Dichtrings vollständig ausgenutzt werden kann, ohne daß bei zu großem Verschleiß Undichtigkeiten riskiert werden müssen, ist der Dichtring zweckmäßigerweise mit einer Einrichtung zur Verschleißkontrolle versehen.

Geeignete Kontrolleinrichtungen, die beispielsweise mi* elektrisch ansprechenden Einlagen in dem Dichtring arbeiten, sind bekennt. Sie sind insbesondere bei dem eingangs erwähnten Anwendungsfall beim Kalk-Sauerstoff-Blasen von großer Bedeutung, weil im Falle einer Undichtigkeit die Gefahr des Ausbrennens der Dichtung und des Schiebers beim Entspannen des Sauerstoffs, durch die Undichtigkeit sehr groß ist und in einem solchen Fall nicht nur der Betrieb der Anlage, sondern auch Menschenleben gefährdet sein würden. Die Kontrolleinrichtung erzeugt ein Signal, wenn ein bestimmter Verschleiß erreicht ist, der zum Austausch des Dichtrings zwingt.

Die Ausführung des Schiebers mit sphärischer Oberfläche hat den Vorteil, daß der Dichtring und das Dichtungsgehäuse kreisringförmig sein können.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die vorteilhafte Ausführungsbeispiele darstellt Darin zeigt

Fig.! den für die Erfindung wichtigen Teil einer Anlage zur Durchführung des Oxygen-Bodenblas-Verfahrens und

F i g. 2 einen Längsschnitt durch einen mit der erfindungsgemäßen Dichtungseinrichtung ausgerüsteten Dosierschieber.

äußeren Bereich dicht zwischen den Gehäuseringen In F i g. 1 ist ein Kalkbehälter 1 gezeigt, der über seieingeklemmt ist und die Dichtung auf der radial innen- 50 ne Kopf öffnung 2 in nicht gezeigter Weise befüllbar liegenden Seite durch die Anlage der Manschette des und druckdicht verschließbar ist. Unterhalb seines AusDichtungsrings an den Kragen des zugehörigen Ge- lasses 3 ist eine Kammer 4 mit Einrichtungen 5 zur häuserings zustande kommt. Es hat sich gezeigt, daß Bodenbelüftung zwecks Fluidisierung des ausfließeneine normale, feste Anlage des Dichtungsrings an dem den Materials vorgesehen, die an ihrem rechts in der Gehäusering zur Herbeiführung der Dichtigkeit voll- 55 Zeichnung erscheinenden Ende durch einen als Durchständig ausreicht. fluß-Regelschieber β ausgebildetes Verschlußorgan Die Erfindung führt somit zu einer äußerst einfachen verschlossen ist Der Schieber ist als sogenannte Do- und leicht zu handhabenden Konstruktion, die eine aus- sierkugel ausgeführt. Der Schieber wirkt mit dem Dichgezeichnete Dichtwirkung in beiden Druckrichtungen tungsteil 7 zusammen, dessen Einzeiheiten weiter unten gewährleistet, wobei der mit einem Ausdehnungsmoto. 60 erläutert werden. Das den Schieber 6 passierende Gut verbundene Dichtring leicht auswechselbar ist und in- gelangt in die Kammer 8, in der die Förderdüse 9 münfolge seines einfachen Aufbaus ohne inneren Hohlraum det, die in bekannter Weise an eine Druckluftleitung 10 wesentlich billiger als bekannt, mit einem Ausdeh- mit Druckregler 11 angeschlossen ist. Ar. die rechte nungsmotor versehene Dichtringe ist. Seite der Kammer 8 schließt die Förderleitung 12 an. Die Dichtwirkung zwischen dem Kragen der Man- 65 Der pneumatische Ausdehnungsmotor des Dichtteiis 7 scheue und dein anliegenden Gehäusering kann noch ist über eine Leitung 13 mit Magnetventil 14 an die dadurch verbessert werden, daß der Kragen an seinem Druckluftleitung 10 hinter dem Druckregler 11 ange-Ende ein sich in Anlage an dem vom Schieber entfern- schlossen.

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Wie weiter oben ausgeführt wurde, sind auch andere Anschlußmöglichkeiten für die Lenkung 13 gegeben, jedoch hat die gezeigte Anordnung den Vorteil, daß die Anpreßkraft der Dichtung 7 abhängig ist von dem Druck, gegenüber dem sie abzudichten hat.

Gemäß F i g. 2 wird der Schieber 6 in bekannter Weise von einer Kugelkalotte gebildet, die einen V-förmigen Ausschnitt 15 aufweist und um die Achse 16 drehbar ist. Die Figur zeigt den Schieber in geöffnetem Zustand.

Nahe dem Schieber ist in dem den Schieber aufnehmenden Gehäuse 17 ein Flanschring 18 eingeschweißt, der zur Befestigung des Dichtteils 7 dient. Dieser besteht aus zwei Gehäuseringen 19 und 20 aus Stahl oder ähnlichem starren Material, die mittels Schraube 21 lösbar und dicht an dem Flanschring 18 befestigt sind. Sie schließen einen Raum ein, der zur Oberfläche des Schiebers 6 hin offen ist. In diesem Raum befindet sich ein Dichtungsring 22 mit einer Manschette 23 aus elastischem Werkstoff, wobei der Ring 22 die Dichtleiste bildet, die mit der Oberfläche des Schiebers zusammenwirkt. Die Manschette 23, die auf der Rückseite des Rings 22 anliegt, bildet mit dem Gehäusering 20 einen Hohlraum 24, der über die Leitung 13 mit Druckluft beaufschlagt werden kann.

In ihrem äußeren Bereich 30 sind der Dichtungsring 22 und die Manschette 23 dicht zwischen den Gehäuseringen 19 und 20 eingespannt. Zu diesem Zweck können gesonderte, nicht gezeigte Schrauben vorgesehen sein, die lediglich die Ringe 19 und 20 zusammenspannen. Eine solche Verbindung der Ringe 19 und 20 hat auch den Vorteil, daß der Dichtteil 7 als eine Einheit mittels der Schrauben 21 montierbar ist, ohne daß während der Montage auf richtige Lage der den Dichtteil 7 bildenden Einzelteile zueinander geachtet werden muß. Die Manschette 23 des Dichtrings ist an ihrem radial innenliegenden Rand mit einem Kragen 31 versehen, der im wesentlichen parallel zur Mittelachse des Rings verläuft, also quer zur Ringebene. Seine in dem Ausführungsbeispiel zylindrische Innenfläche liegt an einer entsprechend zylindrischen Fläche eines Kragens 32 an, der sich von dem starren Gehäusering 20 in entgegengesetzter Richtung gleichfalls achsparallel erstreckt. Wenn in dem Ringraum 24 Überdruck herrscht, wird der Kragen 31 gegen den Gehäusekragen 32 gepreßt und dadurch abgedichtet. Ferner ist der Kragen 31 mit einem umlaufenden, nach außen gewendeten Ansatz 33 versehen, der an einer weiteren Wand des Gehäuserings 20 anliegt. Auch dieser Ansatz wird durch den in dem Hohlraum 24 herrschenden Überdruck gegen den Gehäusering 20 dichtend gepreßt

Dank dieser Formgebung ist ein dichter Abschluß des Hohlraums 24 gewährleistet, obwohl die Manschette 23 des Dichtrings nicht an der Oberfläche des Gehäuserings 20 verklebt oder vulkanisiert zu sein braucht. Die Dichtwirkung kommt schon durch feste Anlage dieser Teile aneinander zustande.

Wenn der Hohlraum 24 mit Druckluft beaufschlagt wird, übt die dem Ring 22 zugewendete Wand der Manschette 23 auf den Ring 22 eine Kraft aus, die den Ring 22 gegen die Oberfläche des Schiebers 6 preßt.

ίο Gestalt und Elastizität beider Ringe sind so gewählt, daß dies auch dann noch in ausreichendem Maße der Fall ist, wenn bei dem Ring 22 Verschleiß von tolerierbarem Ausmaß eingetreten ist.

Die Druckluftbeaufschlagung des Hohlraums 24 über die Leitung 13 findet dann statt (s. F i g. 1), wenn Ventil 14 geöffnet und Leitung 10 druckbeaufschlagt ist. Der Druck in Leitung 10 ist zwar größer als der Druck in Kammer 8, gegenüber dem die Dichtung 7 abzudichten hat; er steht aber in einem bestimmten Verhältnis zu diesem Druck, so daß die in der Dichtung 7 erzeugte Anpreßkraft in einem bestimmten Verhältnis zu dem abzudichtenden Druck steht. Wenn dieses Merkmal nicht erforderlich ist, kann die Dichtung 7 auch von einer anderen Di uckquelle über das Ventil 14 gespeist werden.

Dieses Ventil 14 wird abhängig von der Stellung des Schiebers 6 gesteuert Wenn dieser seine geschlossene Endstellung erreicht hat, wird das Ventil 14 geöffnet, so daß der Hohlraum 24 des Dichtteils nur dann druckbeaufschlagt ist und demzufolge die Dichtleiste 22 auch nur dann an die Oberfläche des Schiebers 6 angepreßt wird, wenn der Schieber 6 geschlossen ist und stillsteht. Die Einrichtung kann so getroffen sein, daß der die Leiste 22 an den Schieber anpressende Druck in dem Raum 24 erst dann aufgebaut wird, wenn der Schieber zum Stillstand gekommen ist. Umgekehrt kann durch eine geeignete Verzögerungseinrichtung dafür Sorge getragen sein, daß der Schieber 6 erst dann seine Öffnungsbewegung beginnt, wenn der Hohlraum 24 druckentlastet ist. Auf diese Weise findet die Bewegung des Schiebers 6 bei geringer Dichtpressung zwischen der Dichtleiste 22 und der Oberfläche des Schiebers statt. Der DichtungSN'erschleiß wird auf diese Weise erheblich verringert

Es ist offensichtlich, daß diese Merkmale auch dann von Nutzen sein können.wenn eine Abdichtung ausschließlich gegenüber in Förderrichtung wirkendem Druckgefälle erforderlich ist und wenn sehr geringe Anlagekräfte zwischen Dichtung und Schieber während der Schieberbewegung bei hohen Dichtungskräften im Schließzustand des Schiebers gewünscht werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Dichtungsanordnung an dem aus einem beweglichen Schieber und einem stationären Dichtteil bestehenden Verschlußorgan am Auslaß eines Schüttgutbehälters, der an einen Verteiler, insbesondere einen pneumatischen Förderer, angeschlossen ist der zeitweise einen höheren Druck als der Behälter führt, wobei der mit dem Dichtteil zusammenwirkende Oberflächenteil des Schiebers sphärisch ist und der Schieber ein als eine Einheit im Schiebergehäuse montierbares Dichtungsgehäuse enthält, das durch zwei Gehäuseringe gebildet ist, die zur Oberfläche des Verschlußorgans hin offen sind und einen elastischen Dichtungsring am äuße^ren Umfang dicht und lösbar einklemmen, dadurch gekennzeichnet, daß benachbart zum elastischen Dichtungsring auf dessen vom Verschlußorgan abgewandten Seite eine elastische Manschette (23) am äußeren Umfang dicht und lösbar eingeklemmt ist und die Manschette und der dem Verschlußorgan abgewandte Gehäusering (20) einen mit einer Druckluftquelle verbundenen Rirgraum (24) einschließen und der Dichtring (22) durch Einlaß von Druckluft in den Ringraum gegen die Oberfläche des Verschlußorgans preßbar ist.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Manschette (23) zur Begrenzung des Ringraumes (24) einen Kragen (31) aufweist der sich an einem Kragen (32), der sich von dem vom Schieber entfernten Gehäusering in Richtung zum Schieber erstreckt, abstützt.

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (31) an seinem Ende ein sich in Anlage an dem vom Schieber entfernten Gehäusering (20) nach außen erstreckenden Ringansatz (33) aufweist.

4. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß im Falle der Verwendung eines pneumatischen Düsenförderers als Verbraucher der Ringraum (24) an die Speiseleitung (10) der Düse (9) über ein abhängig vom Betriebszustand des Schiebers gesteuertes Ventil (14) angeschlossen ist, das nur im unbewegten Zustand des Schiebers geöffnet ist.