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Gasdichter Schieber für Schüttaüter Feststoffverschlüsse werden häufig
paarweise zum gasdichten oberen und unteren Abschluss eines Schleusenraumes zur
wechselweisen Betätigung angeordnet, z.B. auf der Gicht von Hochöfen.
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Bekannt sind solche Verschlüsse in Glockenform, bei denen zum Öffnen
und Schliessen die Glocken von ihren Dichtungsflächen abgezogen werden. Nachteilig
ist bei diesen Verschlüssen ihre grosse Bauhöhe, die durch die beiden Glocken gegeben
ist.
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Bekannt ist ein Schwenkschieber mit senkrecht zur Sitzfläche bewegbarer
Verschlussplatte, insbesondere für Vakuumanlagen, bei dem die Verschlussplatte über
ein Tragorgan und dieses Uber Steuerglieder mit einer Welle verbunden ist, die rechtwinklig
zur Ebene der Sitzfläche für die Verschlussplatte verläuft, so dass beim Drehen
der Welle das Tragorgan in eine mit dem Strömungskanal durch die Sitzfläche etwa
fluchtende Stellung verschwenkbar und die Verschlussplatte nach dem Anstossen an
ein Anschlagorgan in Richtung senkrecht zur Sitzfläche bewegbar ist und die Verschlussplatte
über ein beim Drehen das Absenken bewirkendes Gewinde mit dem Tragorgan verbunden
ist und ein Verriegelungsschieber, der mit einem der Steuerglieder über einen Kniegelenkhebel
verbunden ist,
bis zu einer durch den Anschlag becrenzten Endstellung
wåhrend der Schwenkbewegung des Tragorgans in seiner cn1eLebewegung durch Anschlagflächn
gesperrt ist und dadurch di Drehbewegung im Gewinde verhindert, beim Anstossen an
den Anschlag jedoch entsperrt wird und sich dann längs Führungen in eine andere
Endstellung schiebt, so dass heim Verschiecen die Drehbewegung im Gewinde freigegeben
und das Tragorgan durch eine Sperre des Verriegelungsschiebers am Rückschwenken
hindert ist. (DBP 1 450 572) Die Anpressung der Schieberplatte geqen den Dichtungsflansch
geschieht dabei mittels einer zentralen Spindel. Dieser Schwenkschieber ist für
Abschlüsse von Anlagen, die unter vermindertem Druck stehen, geeignet. Für Schüttgüter
ist er schon wegen der zentralen Spindel ungeeignet und auch wohl nicht gedacht.
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Auch ein Absperrschieber für Hochvakuumanlagen ist bekannt mit einer
quer zur Leitung einschiebbaren Schieberplatte, die in der Schliesslage durch einen
an einem Metallbalo befesticten beweglichen Ring an den Ventilsitz gedrückt wird,
bei dem der Ventilsitz als scharfkantige Schneide ausgebildet ist und die Schieberplatte
im geschlossenen Zustand durch eine Feder gegen zwei Anschlagstifte gedrückt wird,
deren einer in eine dreieckförmige und deren anderer in eine rechteckige Ausnehmung
der Platte eingreift. (DBP 1 216 o51) Auch dieser Schieber ist für Schüttgüter ungeeignet,
da die Anpressung der Sch'eberplatte an eine in einem Metall-Doppelbalg angeordnete
Dichtung mittels Gasdruck erfolgt.
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Die Verwendung von Metallbälgen in Verbindung mit einer Dichtfläche
ist für Schüttgüter nicht zu empfehlen, da die Bälgen nicht frei von Ansätzen und
Ablagerungen von durch das Schieberblatt verdichtetem Schüttgut bleiben und eine
Gesdichtung nicht gewährleistet ist.
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Weiterhin ist ein Flachschieber als Dosierverschluss für den unteren
Abgabetrichter eines Schüttgut enthaltenden Silos bekannt, bestehend aus einem an
dem Silotrichter hefestigten Rahmen mit etwa rechteckigem Durchfluss und cs einer
unter dem Rahmen verstellbaren Schieberplatte, bei dem die beiden in Schliessrichtung
der Schieberplatte liegenden Ecken des Durchlasses im Rahmen diagonal mittels Dreieckplatten
geschlossen sind während die Schliesskante der Schieberplatte keilförmig eingeschnitten
ist, und die der Schliesskante der Schieberplatte gegenüberliegende senkrechte Rahmenwand
eine von ihrer Unterkante ausgehende, mittlere Ausnehmung enthält, die von aussen
durch eine Platte aus nachgiebigem Material abgedeckt ist. (DBP 1 295 487) Aufgrund
des Schieberabschlusses mit einer Platte aus nachgiebigem Material gibt der Schieber
keinen gasdichten Abschluss.
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Es sind auch bereits gasdichte Feststoffschieber entworfen worden,
bei denen die Abdichtung des Schieberblattes in einem fUr das Schieberblatt vorgesehenen
Schlitz und vom Schüttgutstrom abgelegen mittels eines in einer flut angeordneten
Schlauches aus elastischem Material erfolgt, wobei für die Gasabdichtung der Schlauch
unter Gasdruck gesetzt wird und dieser sich sowohl an das Schieberblatt als an den
die Nut enthaltenden Flansch des Gehäuses dichtend anlegt.
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Dieser Schieber hat sich bisher nicht zur Betriebssicherheit entwickeln-
lassen, weil das elastische Schlauchmciterial den auftretenden Scherkräften nicht
lange widersteht und deshalb der Dichtungsschlauch häufig ausgewechselt werden muss,
wozu jedesmal die fast völlige Demontage des Schiebers notwendig ist.
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Es wird deshalb ein neuer betriebssicherer, gasdichter Schieber für
Schüttgüter in einem Gehäuse von geringer Bauhöhe, @@@@@@@@@@@@@@@ unter Verwendung
eines Schieber blattes, das in Schließstellung mit seinem Rand mittels einer r..echanischen,
ragnetischen, pneumatischen oder hydraulischen Einrichtung an einen Dichtungsflansch
ansepresst ist, vorgeschlagen.
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Gekennzeichnet ist. der neue gasdichte Schieber für Schüttgüter dadurch,
dass das Schieberblatt querbeweglich zuseiner Betätiguncsrichtung an seiner Betätigungseinrichtung
befestigt und und in Schließstellung mittels eines Druckrahmens gegeneinen Dichtungsfianschen
gepresst ist, wobei der Dichtungsflansch ein Teil des Schiebergehäuses ist und der
Druckrahmen durch eine an sich bekannte Einrichtung an das Schieberblatt und mit
diesem gegen den Eichtungsflansch anpressbar ist.
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In dem Dichtungsflansch können besondere Weichpackungen in dafür vorgesehenen
Nuten oder auf den Flanschflächen andere weiche Dichtuncen angeordnet sein.
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Die Vorrichtung zum Bewegen des Druckrahmens kann, wie auch die Betätigungseinrichtung
für das Schieberblatt, in dem Schiebergehäuse angeordnet sein. Auf diese Weise wird
die Bauhöhe noch weiter vermindert, Die Vorrichtung zum Bewegen des Druckrahmens
kann aber auch ausserhalb des Schiebergehäuses angeordnet sein. Sie ist dann besonders
leicht zugänglich für- Reparaturen. Diese Bauweise empfiehlt-sich für SchdttgUter
von höheren Temperaturen und bei hydraulischen Anpressvorrichtungen, weil auf diese
Weise die Temperatur des Hydraulikmittels niedrig gehalten wird.
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tnrenn die erfindungsgemassen Schieber paarweise und als wechselweise
Abschlüsse einer Schüttgutschleuse angeordnet sind, die von einer dosierten Schüttgutmenge
passiert wird, so werden i aller Regel die Schieberblätter die Schttqutschicht nicht
durchschneiden müssen. Für den Fall jedoch, dass eine Schüttgutschicht durchschnitten
werden muss, ist bei einer besonderen Ausführung hinter den Dichtungsfianschen eine
Auffangtasche für Schüttgut angeordnet, die das Schüttgut auffängt, das das Schieberblatt
bei dem Schliessvorgang vor sich herschiebt. Auf diese Weise werden Verpressungen,
Verdichtungen und Ansätze des Schüttgutes im Bereich des Schieberblattes vermieden.
Die Auffangtasche wird von Zeit zu Zeit von aussen geleert.
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Man kann in diesem Falle zur Erleichterung des Durchschneidens der
Schüttgutschicht den erfindungsgemässen Schieber auch schräg anordnen, und man kann
an seinem Gehäuse unterhalb des Schieberblattes auch einen Rüttler oder Vibrator
anordnen, der das Schüttgut unterhalb des Schieberblattes verdichtet und auf diese
Weise das Durchdringen des Schieberblattes durch das Schüttgut erleichtert.
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Die Durchflussquerschnitte können bei allen Schieberanordnungen quadratisch,
rechteckig, kreisförmig und elliptisch sein.
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Die Erfindung wird beispielsweise durch die Fig. 1 bis 4 erläutert.
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Fig. 1 ist teils eine Seitenansicht, teils ein Schnitt durch den erfindungsgemässen
Schieber mit der ausserhalb des Gehäuses angeordneten Anpressvorrichtung in Schließstellung
mit angepresstem Druckrahmen; Fig. 2 ist eine vergrösserte Detailzeichnung von Fig.
1;
Fig. 3 ist teils eine Seitenansicht, teils ein Schnitt durcn
einen erfindungsgn:jssen Schieber in Schließstellung mi innerhalb des Gehäuses angeordneter
Anpressvorrichtung für das Schieberblatt.
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Fig. 4 ist teils eine Seitenansicht, teils ein Schnitt durch einen
erfindungsgemäss schräg angeordneten Schieber mit innerhalb des Gehäuses angeordneter
Anpressvorrichtung für das Schieberblatt und einer Auffangtasche für Schüttgut.
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Der Schieber besteht im wesentlichen aus dem Gehäuse 1, den beweglichen
Schieberteilen 2 und den hydraulischen Betätigungselementen 3.
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Das Gehäuse besteht aus dem oberen Flanschenrahmen 1.1, dem Mittelrahmen
1.2, dem unteren Flanschenrahmen 1.3, den geschweissten Kastenblechen 1.4 mit Versteifungsrippen
1.5, der cand 1.6, dem Blockflansch 1.7, der Schieberdichtuno 1.8, dem Schaber 1.9
und den Führungsbuchsen l.lo.
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Die beweglichen Schieberteile sind: Schieberblatt 2.1, Druckrahmen
2.2., Abweiser ?.3, Stössel 2.4 und Kolbenstangenbefestigung 2.5.
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Zu den hydraulischen Betätigungselementen gehören: Per Differentialzylinder
3.1 mit seiner in das Gehäuse ragenden Kolbenstange 3.2 und Stangenkopf 3.3 sowie
eine grösser Anzahl (ca. 4 bis 20) Hydraulikspanner 3.4 bekannter Konstruktion.
Die Anzahl der Hydraulikspanner hängt ab von der Grösse der Dichtfläche des Schiebers,
von der Belastung des Schieberblattes durch Gasdruck und Feststoffsäule sowie von
dem Druck des Hydraulikmediums.
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Als Hydraulikmedium wird vorzugsweise Hydrauliköl einaestt, das c'urch
ein Aggregat auf einen Druck von ca. 30 bis 200 b-:~ cbrcht wird. Für eine aus 2
Schiebern bestehen Schlauseneinheit ist ein gemeinsames Druckaggregat erforcrlich.
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Das Schieberblatt wird mittels der Hydraulikspanner 3.4 über Stössel
2.4 und Druckrahmen 2.2 gegen die Schieberdichtung 1.8 gedrückt.
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In Fig. 2 ist der Schieber ebenfalls in geschlossener Stellung, jedoch
mit gelöstem Schieberblatt gezeichnet. Es genügt eine Absenkung des Schieberblattes
von wenigen Millimetern, um die Schieberdichtung zu entlasten. Zum Offnen des Schiebers
zieht der Differentialzylinder 3.1 das abgesenkte Schieberblatt in das Gehäuse,
wodurch der Durchflus:querschnitt freigegeben wird. Das Schieberblatt gleitet dann
über den Druckrahmen, der nur den Höhenhub mitmacht, und über zwei im Schie~ergehäuse
angebrachte Gleitschienen 1.12. bis nahe an die RUckwand 1.6.
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Die Hydraulikspanner 3.4 mit ihrem einseitig wirkenden Plungerolben
3.4.1 (s. Fig. 2), dem Gehäuse 3.4.2 und dem Gewindeansatz 3.4.3 sind in den unteren
Flanschrahmen 1.3 geschraubt.
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Über das Sackloch 1.3.1 und die im ganzen Flanschenrahmen vorgesehene
Langbohrung 1.3.2 erhalten die Spanner den erforderlichen Öldruck zum Anpressen
des Schieberblattes.
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Zum Absenken des Schieberblattes wird über ein entsprechendes Schaltventil
des Hydraulik-Systems der Öldruck entspannt.
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Durch das Gewicht der Feststoffsäule und das Eigengewicht von Schieberplatte
und Druckrahmen wird der erforderliche Abstand zwischen Schieberdichtung und Schieberplatte
erreicht.
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Zur Überwindung des Eigenwiderstandes von Stössel und Hydraulikspanner
dicnt
eine Druckfeder 2.6, die beim Anpressen des Schiebrblatts durch die Hydraulikspanner
mit gespannt wird.
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t!ie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, sind sowohl- der D.fferentialzylinder
als auch die Hydraulikspanner auf der Aussenseite des Schiebergehäuses angebracht,
so dass die hydraulischen Betätigungselemente gut zugänglich sind. Bei eventuell
austretenden Leckagen kann leicht festgestellt werden, wo die schadhafte Stelle
ist, und es iSt dadurch möglich, das entsprechende Teil ohne Ausbau des gesamten
Schiebers auszuwechseln.
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Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass bei höheren
Betriebstemperaturen, beispielsweise 2000C, das Hydraullköl eine weniqer grosse
Aufwärmung erfährt und die übliche maximale Öl temperatur von 9oQC nicht überschritten
wird.
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Es lassen sich die Hydraulikspanner auch im Gehäuse unter bringen,
wie aus Fig. 3 ersichtlich ist. Dadurch kann die Bauhöhe h2 des Schiebers gegenüber
Bauhöhe hl in Fig. 1 reduziert werden.
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Fig. 1 und 3 zeigen Schieber für eine Schleuseneinheit, durch welche
ein Verfahrenssystem chargenweise beschickt wird. Dadurch, dass bei geöffnetem Schieber
eine vorgegebene Feststoffmenge die Öffnung passiert, und diese bei entsprechend
grossem Volumen des darunter befindlichen Gefässes wieder frei wird, braucht das
Schieberblatt des Schiebers keine Feststoffschicht zu durchschneiden; es kommt somit
nicht zu unerwünschten Feststoffansammlungen im Schiebergehäuse.
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Ist jedoch ein annähernd diskontinuierlicher Zufluss des Mediums in
das Verfahrenssystem erforderlich,~so muss zwangshäufig
bei dem
oberen, zur Schleuseneinheit nehorenden Schieber das Schieberblatt die Feststoffschicht
durchschnn n. U; eine S.nsexmlung von Feststofft@ien zu vUrhindern, wird für diesen
Fall eine Anordnunq des Schieber blattes 2.9 und Ausbildung des Schiebergehäuses
1.13 nach Fig. 4 getroffen.
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Das Schieberblatt 2.9 ist schräg angeordnet und die Stirnpartie 2.lo
desselben muss beim Schliessen in eine Gehäuse erweiterung 1.14 stossen. Die Gehäuseerweiterung
liest ausserhalb der Schüttgutneigung. Dadurch ist gewährleistet, dass nach C'ffnen
des unteren Schleusenschiebers die durch das Schieberblatt mitgenommene Feststoffmenge
mitgleitet.
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Zur Unterstützung des Schliessvorganges ist an der schrägen Gehäusefläche
1.15 ein Rüttler 1.16 angeordnet, der die unterhalb des Schieberblattes befindliche
Feststoffmenge verdichtet. Durch die Volumenverkleinerung wird der P:iderstand c-qen
das Schieberblatt beim Schliessen erheblich vermindert.
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Als Werkstoffe kommen für nicht aggressive Medien z.B. folgende in
Frage: Schieberblatt 2.1 aus St 70, Gehäuse l, Druckrahmen 2.2 und Gleitschienen
1.12. aus St 37, Kolbenstange 3.2 des Differentialzylinders und Stössel 2.4 aus
verchromtem Stahl. Führungsbuchsen l.lo aus Rotguss, Druckfedern 2.6 aus verzinktem
Federstahl.
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Die Abdichtung der hydraulischen Betätigungselemente an den Durchgangsstellen
in das Gehäuse erfolgt z.B. durch einge lassene O-Ringe ausSViton. Durch die Wahl
der Werkstoffe erübrigt sich eine Schmierung der Teile, womit der Schieber im ganzen
einen hohen Grad an Wartungsfreiheit besitzt.
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*) einem gummielastischen, Fluor enthaltenden Werkstoff, der im Handel
ist, z.B. unter der Bezeichnung