DE3230774A1

DE3230774A1 - Bogenstueck fuer rohrleitungen, insbesondere fuer die pneumatische foerderung von pulvern oder granulaten

Info

Publication number: DE3230774A1
Application number: DE19823230774
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: SIMOTRA
Current assignee: SIMOTRA
Priority date: 1981-08-20
Filing date: 1982-08-19
Publication date: 1983-03-24
Also published as: ES275182Y; ES275182U; FR2511752B1; FR2511752A1

Description

PATENTANWALT 8300 Augsburg

JÖRG-MICHAEL LEMKE Ξ

DIPLOM-INGENIEUR

Societe Industrielle d*Exploitation des Moyens de Transport S i m ο t r a

Paris, Frankreich 192-02

Bogenstück für Rohrleitungen, insbesondere für die pneumatische Förderung von Pulvern oder Granulaten

Die Erfindung betrifft ein Bogenstück für Rohrleitungen bzw. Äohrleitungsnetze, insbesondere für die-pneumatische Förderung von Pulvern oder Granulaten.

Bei der pneumatischen Förderung von Pulvern und Granulaten ist festzustellen, daß durch Bogenstücke hervorgerufene Richtungswechsel Förderverluste erzeugen, die von der Reibung des mitgeführten Materials an den Innenwänden des Bogenstücks herrühren. Daraus folgt ein schneller Verschleiß solcher Bogenstücke, vor allem in Gegenwart von abrasiven Materialien wie z. B. Sand, Aluminiumoxid und Bimsstein.

Man hat bereits verschiedene Vorrichtungen zur Verbesserung der Haltbarkeit der Bogenstücke vorgeschlagen, jedoch haben sich alle diese Vorrichtungen als wenig verläßlich und sehr teuer erwiesen.

Man hat auch bereits vorgeschlagen, das Äußere der Bogenstücke mit einer Lage aus Beton zu überziehen, um sie zu verstärken und ihre Lebensdauer zu erhöhen. Diese Lösung hat sich jedoch als sehr wenig wirksam herausgestellt. Ferner hat man auch

bereits das Innere der Bogenstücke mit anti-abrasiven
bzw. abriebfesten Schichten ausgekleidet, jedoch sind
solche Auskleidungen zumeist sehr wenig wirksam, wobei
allgemein festzustellen ist, daß die Verwirklichung
solcher Bogenstücke mit innerer Auskleidung verhältnismäßig teuer ist.

Somit läßt sich beispielsweise für Rohrleitungen,die
derzeit für die pneumatische Förderung von relativ

abrasiven Pulvern verwendet werden, beispielsweise für '·'

den Transport von Sand, feststellen, daß die Benutzungs- ?j

dauer eine^. dabei Verwendung findenden Bogenstücks, selbst :;

wenn dieses mit einer anti-abrasiven Auskleidung versehen 'U

ist, lediglich einigen Betriebs tagen entspricht. Nun ist J-j

abv - generell bei Installationen die mit dem Auswechseln w

eines Bogenstücks verbundene Arbeit viel teurer als das '.:

Bogenstück selber. Darüberhinaus können sich solche Bogen- ^:>^:

stücke in nur sehr schwierig zugänglicher Umgebung ba- |j

finden oder auch in großer Höhe, wie auf Siloniveau usw. |

Man hat nun bereits auch vorgeschlagen, Bogenstücke aus

sehr widerstandsfähigen Materialien zu verwirklichen. ί;

Aus diesem Grunde hat man Bogenstücke auch bereits durch j:

ein Zusammensetzen von Elementen aus Basalt hergestellt. ^?;

Wenn auch derartige Bogenstücke gegen Abrieb helfen, so ί sind doch die Kosten der Herstellung bzw. Fabrikation Ij prohibitiv. |j

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe '■] wird darin gesehen, den Nachteilen der bekannten !lösungen
abzuhelfen und ein Bogenstück für Rohrleitungen zur
pneumatischen Förderung von Pulvern, Granulaten oder anderen

abrasiven oder äußerst abrasiven Produkten zu schaffen, das sehr verläßlich ist, sich auf einfache Weise verwirklichen läßt, dabei verhältnismäßig preiswert ist und die Förderverluste auf ein Minimum verringert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Bogenstüc¹. der oben genannten Art dadurch gelöst, daß sich sein innerer Querschnitt zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Bogenstücks dahingehend verändert, daß er sich vom Eingang bis tür Krümmung vergrößert, derart, daß eine Verzögerung· des im Inneren des Bogenstücks zirkulierenden, mit Material beladenen Fluidstroms hervorgerufen wird, und daß sich dieser Querschnitt anschließend zwischen der Krümmung und dem Ausgang aufs neue verringert.

Diese Geschwindigkeitsabnahme des mit Partikeln beladenen Fluids am Eingang der Krümmung erlaubt eine erhebliche Verrinaerung der Abnutzung des Bogenrückens, der die am stärksten beanspruchte Oberfläche darstellt. Da die Reduzierung des Querschnitts stromabwärts von der Krümmung bzw. Biegung des Bogenstücks langsam verläuft, kann sich der Fluidstrom fortschreitend an die ; .hse des Ausgangs anpassen, ohne eine nennenswerte Abnutzung nach sich zu ziehen. Diese Reduzierung der Abnutzung birgt den Vorteil, daß sie sich mit Hilfe einfacher und preiswerter Mittel realisieren läßt, wobei gleichzeitig die Wartxingsarbeit und die Stillstandszeit der gesamten Installation verringert wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verläuft die Querschnittsvergrößerung stromaufwärts von der

Krümmungsstelle bzw.Biegung des Bogenstücks schnell, während die Querschnittsverringerung stromabwärts von der Krümmungsstelle langsam verläuft. Anders ausgedrückt verläuft die Querschnittsvergrößerung auf kürzerer, die Querschnittsverringerung auf längerer Strecke des Bogenstücks.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Eingangs- und Ausgangsquerschnitte Kreisform aufweisen, während die intermediären Querschnitte'eine der Rechteckform vergleichbare Gestalt besitzen.

Gemäß einer Weiterbildung dar Erfindung besteht das Bogenstück aus einer Hülle, deren innere Wände mit einer Auskleidungsschicht garniert sind, die aus einem gegen Abrieb widerstandsfähigen, synthetischen Material besteht.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Wand der inneren Bogenfläche des Bogenstücks einer gewöhnlichen Rundung entspricht, während die Wand der äußeren Bogenfläche bzw. des Bogenrückens nach außen hin erweitert ist, um eine Tasche oder Ausbuchtung in Höhe der Krümmung bzw. Biegung zu bilden.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung kann sich der Querschnitt zwischen dem Eingang und der Biegung .des Bogenstücks fortschreitend in Querrichtung vergrößern . I

Schließlich kann es auch von Vorteil sein, die inneren Wände der Hülle des Bogenstücks mit Ausnahme der der inneren Bodenfläche des Bogenstücks entsprechenden Wand mit einer abriebfesten Auskleidung zu versehen.

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Die Erfindung und ihre vorteilhaften Ausgestaltungen sind im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht des Bogenstücks nach der Erfindung,

von der Seite' gesehen;
Fig. 2 eine Untersicht auf das Bogenstück nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie IEI-III in Fig. 1 durch den intermediären Bereich des Bogenstücks;

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform in einer Schnittansicht gemäß Fig. 3.

Gemäß Fig. 1 ist das gezeigte Bogenstück 1 dazu bestimmt, zwei nicht gezeigte Leitungen miteinander zu verbinden , die zwischen sich einen Winkel bilden, beispielsweise zueinander rechtwinklige Leitungen. Das Bogenstück 1 besitzt einen Eingang 2 und einen Ausgang 3 mit den Rohrleitungen entsprechenden Abmessungen.

Das Produkt bzw. das Material und das Trägerfluid (komprimierte Luft bzw. Preßluft) strömen in Sinne der Pfeile F-F zwischen dem Eingang 2 und dem Ausgang 3.

Das Bogenstück 1 besteht aus einer beispielsweise metallischen Hülle 4, die innen mit einer Auskleidung 5 garniert ist, die beispielsweise ein synthetisches, gegen Abrieb widerstandsfähiges Material ist.

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Fig. 1 zeigt verschiedene Schnitte S₁, S-. ·· ^S1O ^zwiscllcn dem Eingang 2 und dem Ausgang 3 des Bogenstücks 1.

Der Verlauf bzw. die Anordnung der Schnitte S₁, S₀ längs der Krümmung des Bogenstücks 1 ist derart, daß der Durchlaß bzw. > die lichte Weite dieser Querschnitte sich am Eingang 2 bzw. dem Beginn der Krümmung vergrößern, um auf der Höhe der Biegung bzw. der Krümmung ihr Maximum zu erreichen, während anschließend dieser Querschnitt bzw. die lichte Weite bis zum Ausgang 3 abnimmt. Am Eingang 2 und am Ausgang 3 entsprechen die lichten Querschnitte S₁, S₁₀ im wesentlichen dem Querschnitt der zugeordneten Leitungen an dieser Stelle.

Die Zunahme des Durchlaßguerschnitts erfolgt im Bereich des Eingangs der Krümmung bzw. Biegung schnell, um anschließend zum Ausgang der Biegung hin langsam abzunehmen. Dies zeigt sich bei einem Bogenstück, dessen beide Äste unterschiedliche Länge aufweisen: Der eine Ast ist verhältnismäßig kurz und entspricht dem Teil zwischen dem Eingang 2 und der Ebene des Schnitts III-III, der im wesentlichen der Hälfte der Krümmung bzw. Biegung entspricht bzw. auf halbem Weg derselben angeordnet ist, der andere Ast zwischen der Ebene III-III und dem Ausgang 3 ist sehr viel länger.

Die Fig. 2 zeigt eine Erweiterung des Durchgangsguerschnxtts in der Symmetrieebene des Bogenstücks. Gleichwohl, wie' Fig. zeigt, kann diese Erweiterung des Durchlaßguerschnitts auch senkrecht zur Symmetrieebene vorhanden sein. ^l-

Schließlich ist der Fig. 1 zu entnehmen, daß die innere Seite des Bogenstücks 1 , d. h. die zur Innenseite de*- Krümmung hin gelegene Seite, ungefähr einem Kreisbogenprofil folgt, während fj die äußere Seite 7 und insbesondere derjenige Bereich der äußeren Seite 7, der sich auf der Höhe der Krümmung bzw. Biegung

befindet, sehr akzentuiert zur Außenseite der Krümmung hin deformiert ist.

Diese besondere Form des Bogenstücks nach Fig. 1 führt zur Bildung eines Bereichs 72 sehr betonter Verzögerung im äußeren Bereich der Krümmung bzw. des Bogenrückens; in diesem Bereich wird die Geschwindigkeit der im Innerern des Bogenstücks geförderten Partikel sehr stark verringert, umso mehr, als ihre kinetische Energie verhältnismäßig gering ist, sobald sie auf der Höhe der anti-abrasiven Schicht ankommen, die die Tasche 71 begrenzt. Da das Bogenstück im Anschluß an

eine senkrechte Leitung angeordnet ist, die sich an eine horizontale Leitung anschließt (entsprechend Fig. 1),tendieren die Partikel dazu, in das Mileu des von den Partikeln und dem Fördermittel gebildeten Flüssigkeitsstroms zurückzufallen, ohne zu sehr an den Wänden zu reiben.

Allgemein ausgedrückt ruft die Veränderung des inneren Durch-

(I laßguerschnitts des Bogenstücks im Anschluß an den Eingang 2,

d. h. die sehr schnelle Vergrößerung dieses Durchlaßquer-

Schnitts, eine sehr starke Verzögerung des Fluids bzw. Geschwindigke abfall hervor, während zwischen dem Krümmungsbereich des ρ Bogenstücks und dem Ausgang 3 die Beschleunigung des Fluid- |1 Stroms auf sehr progressive Weise durch eine entsprechend _t progressive Veränderung der Durchlaßquerschnitte S_g..., S₁₀

im Sinne einer Verringerung stattfindet, um fortschreitend • das Fluid zu beschleunigen und dabei gleichzeitig den Fluidstrom entsprechend der Achse des Ausgangs auszurichten, um den Abrieb des entsprechenden Bereichs der Auskleidung 5 zu reduzieren.

_s Die Fig. 2 zeigt die Forr.i des Bogenstücks in einer Unterpicht w und unterstreicht die Vergrößerung bzw. Erweiterung dieses $ Bogenstücks.

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Fig. 3 ist eine Schnittansicht in der Schnittebere III-III in Fig. 1. Diese Fig. zeigt die Hülle 4 und die innere Auskleidung 5, die sich auf de ι drei Stirnflächen bzw. Innenwänden erstreckt. Diese Fig. zeigt ferner auch die Rechteckform des Querschnitts bzw. Durchlaßquerschnitts des Bogenstücks.

Die in Fig. 4 dargestellte Variante, die ebenfalls einer Schnittansicht in einer Ebene analog zur Ebene III-III in Fig. 1 entspricht, zeigt die äußere Hülle 4 und die innere Auskleidung 5·, die in diesem Falle nicht sämtliche Seiten belegt, sondern lediglich die beiden lateralen Seiten bzw. Wände und die äußere Wand bzw. Decke, nicht jedoch die innere Wand bzw. Bodenflache, die in Fig. 1 mit 6 bezeichnet ist, da in diesem Bereich der Abrieb vernachlässigbar ist.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Hülle 4 aus Metall, während die Auskleidungsschicht 5 aus einer Lage anti-abrasiven Kunststoffs besteht, beispielsweise einem gefüllten Polyurethan oder einem Beton.

Die Herstellung der Bogenstücke nach der Erfindung ist besonders einfach, insbesondere dann, wenn es sich um Bogenstücke mit einem rechteckigen Querschnitt handelt. Es genügt in diesem Falle, eine Hülle aus Blech herzustellen, mit einem U-förmigen Querschnitt, wobei die Stege des U den Seitenwänden und die Querverbindung derselben der äußeren Wand bzw. dem Bogenrücken entsprechen, sodann das Innere mit einer Schicht anti-abrasiven Materials zu belegen und anschließend ein Blechband auf dem Niveau der Bodenfläche des Bogenstücks zu befestigen, wobei dieses Blechband mit anti-abrasiven Material garniert sein kann oder auch nicht (siehe Fig. 3 oder 4).

Es kommen gleichwohl auch andere Herstellungsverfahren in Betracht.

Claims

f! Patentansprüche

Bogenstück für Rohrleitungen bzw. Rohrleitungsnetze, insbesondere für die pneumatische Förderung von Pulvern oder Granulaten vor allem abrasiver Natur, dadurch gekennzeichnet , daß sich sein üurchflußquerschnitt (S. bis S₁₀) zwischen dem Eingang (2) und dem Ausgang (3)des Bogenstücks (1) dahingehend verändert, daß er sich vom Eingang bis zur Krümmung bzw. Biegestelle vergrößert,- derart, daß eine Verlangsamung des im Inneren • des Bogenstücks (1) fließenden, mit zu förderndem Material beladenen Fluidstroms hervorgerufen wird, und daß sich dieser Durchflußquerschnitt anschließend zwischen der Höhe der Krümmung und dem Ausgang wieder verringert.
2. Bogenstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Querschnittsvergrößerung (S. bis Sm) stromaufwärts von der Krümmungsstelle bzw. Biegung des Bogenstücks (1) auf kürzerer Strecke, die Querschnittsverringerung (S₅ bis S₁₀) stromabwärts von der Krümmungsstelle auf längerer Strecke verläuft.
3. Bogenstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch cf e kennzeichnet , daß die Eingangs- und Ausgangsquer sehn it te (S₁ und S₂) Kreisform besitzen, Wehrend die intermediären Querschnitte (S₂ bis S_g) eine der Rechteckform vergleichbare Gestalt aufweisen.
4. Bogenstück nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Bogenstück (1)

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aus einer Hülle <4) besfcohfc, äoron innoro Wündo mit einer Auskleidungsschicht (5) garniert sind, die aus einem gegen Abrieb widerstandsfähigen, synthetischen Material hergestellt ist.
5. Bogenstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (6) der krümmungsradial inneren Bogenflache des Bogenstücks (1) einer gewöhnlichen Rundung entspricht, während die Wand der krümmungsradial äußeren Bogenflache bzw. des Bogensrückens (71) nach außen hin zur Bildung einer Tasche oder Ausbuchtung in Höhe der Krümmung bzw. der Biegestjelle erweitert ist.
6. Bogenstück nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß sich der Durchlaßquerschnxtt (S₂ bis S.) zwischen dem Eingang (2) und der Biegestelle des Bogenstücks (1) fortschreitend auch in Querrichtung vergrößert.
7. Bogenstück nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Wände der Hülle (4) des Bogenstücks (1) mit Ausnahme der der krümmungsradial inneren Bodenfläche des Bogenstücks (1) zugeordneten Wand (6) mit einer abriebfesten Auskleidung (5) Versehen sind.