DE3911424A1 - Zwei-wege-weiche fuer schuettgut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zwei-Wege-Weiche der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.

Eine derartige Weiche ist aus der DE-PS 35 02 818 bekannt. Sie dient zur Beschickung von unterhalb der zweiten Ab­ gangsöffnung angeordneten Silos mit granuliertem oder pulverförmigem Schüttgut, wozu das Küken aus seiner ersten Stellung um 90° in seine zweite Stellung gedreht wird, so daß der Quersteg des Kükens als zu dem ersten Strömungsweg rechtwinklige Prallplatte wirkt. Die damit erzwungene rechtwinklige Umlenkung des Schüttgutstromes in der zweiten Stellung des Kükens verursacht einen unerwünscht hohen Druckverlust. Vor allem aber kann das Küken nur bei freigeblasener Schüttgutleitung umgestellt werden. Bei abgestellter Förderung und noch in der Leitung liegendem Schüttgut gelangen nämlich zumindest bei der Umstellung des Kükens aus der zweiten in die erste Stellung unvermeidbar Schüttgutpartikel in den Spalt zwischen der dem Schüttgutstrom abgewandten Stirn­ kante des Quersteges des Kükens und dem zwischen dem ersten und dem zweiten Abgangsanschluß liegenden Bereich der Gehäuseinnenwand und blockieren daher früher oder später die Drehbewegung des Kükens. Bei Umstellung des Kükens von der ersten in die zweite Stellung im laufenden Förderstrom kommt hinzu, daß Schüttgutpartikel in dem Spalt zwischen dem gleichen Stirnrand des Quersteges des Kükens und dem zwischen dem Eingangsanschluß und dem ersten Abgangsanschluß liegenden Bereich der Innenwand des Gehäuses eingeklemmt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Zwei-Wege-Weiche der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art zu schaffen, die auch bei schüttgutge­ füllter Förderleitung umstellbar ist und in der zweiten Stellung des Kükens einen geringeren Druckverlust als die bekannte Weiche aufweist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeich­ nenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die beiden erfindungsgemäß in der Gehäuseinnenwand vorgesehenen, taschenförmigen Ausnehmungen haben eine Tiefe, die mindestens gleich dem größten vorkommenden Granulat- oder Korndurchmesser des Schüttgutes ist. Die beiden aufeinanderzu laufenden und sich in der Spitze des an der jeweiligen taschenförmigen Ausnehmung gebildeten Dreiecks treffenden Kanten führen im Zusammen­ wirken mit den entsprechenden Stirnrändern des Quersteges des Kükens zu einer Verdrängung von in den entsprechenden Spaltbereichen befindlichen Schüttgutpartikeln in die taschenförmigen Ausnehmungen hinein, von wo aus diese Schüttgutpartikel ungehindert in den ersten Abgangsan­ schluß oder in den zweiten Abgangsanschluß fallen. Die in dem weiteren (dritten) Dichtungsbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Abgangsanschluß vorgesehenen Bohrungen zum Einblasen von Druckluft halten auch diesen Bereich, der nicht mit einer taschenförmigen Ausnehmung versehen werden kann, da er von den Stirnrändern des Quersteges des Kükens wechselweise in der einen und in der anderen Richtung überstrichen wird, von Schüttgut­ partikeln frei.

Eine trotz der relativ komplizierten Geometrie der Ge­ häuseinnenwand herstellungstechnisch einfache und zu einer sicheren Abdichtung führende Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß zumindest der erste Strömungsweg rechteckigen Querschnitt hat.

Da das Freispülen des erwähnten, dritten Dichtungsberei­ ches nur während der Verstellung des Kükens erforderlich ist, ist es zweckmäßig, die Bohrungen zum Einblasen von Druckluft mit einer Druckluftquelle über ein gemeinsames Ventil zu verbinden, das über eine auf einem der seit­ lichen Drehzapfen des Kükens sitzende Nockenbahn während des Verstellens des Kükens in Offenstellung gehalten wird.

Eine für die Förderung auch weicher Granulate und pulverförmiger Schüttgüter bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß zwischen den dem Schütt­ gutstrom abgewandten Kanten der beiden Stirnränder des Quersteges des Kükens ein Abdeckblech vorgesehen ist, das die Form eines zu der zylindrischen Innenwand des Gehäuses koaxialen Zylindermantelsegmentes hat.

Dieses Abdeckblech hält in der zweiten Stellung des Kükens die Rückseite dessen Quersteges von Schüttgut frei, wodurch der zwischen dem ersten und dem zweiten Abgangs­ anschluß liegende Dichtspalt, in den die Druckluft­ bohrungen münden, zusätzlich gegen das Eindringen von Schüttgutpartikeln bei der Verstellung des Kükens aus der zweiten in die erste Stellung geschützt wird.

Für bestimmte Schüttgüter, z.B. harte Granulate, kann eine reine Spaltabdichtung der Weiche genügen. Vor allem bei Verwendung für pulverförmige Schüttgüter empfiehlt es sich jedoch, die im Anspruch 5 angegebenen Dichtungs­ profile und zweckmäßigerweise auch die im Anspruch 6 genannten Ringdichtungen vorzusehen.

In der Zeichnung ist die Weiche nach der Erfindung in einer beispielhaft gewählten Ausführungsform schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt gemäß der Linie I-I in Fig. 3,

Fig. 2 einen Längsschnitt ähnlich Fig. 1, jedoch mit in der zweiten Stellung befindlichem Küken,

Fig. 3 einen Querschnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 einen Teilschnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 2,

Fig. 5 einen in Fig. 1 mit "X" bezeichneten, jedoch als Aufsicht gehaltenen Ausschnitt aus dem Küken,

Fig. 6-8 drei verschiedene perspektivische Darstellun­ gen des Gehäuses der Weiche.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Weiche umfaßt im wesentlichen ein in der Seitenansicht (entsprechend den Fig. 1 und 2) T-förmiges Gehäuse 10 mit drei An­ schlußflanschen, von denen der erste einen Eingangsan­ schluß 1 a, der zweite einen ersten Abgangsanschluß 1 b und der dritte einen zweiten Abgangsanschluß 1 c bildet. In der in Fig. 1 in ausgezogenen Linien wiedergegebenen, ersten Stellung eines Kükens 4 ist der Eingangsanschluß 1 a über einen ersten, geraden Strömungsweg A mit dem ersten Abgangsanschluß 1 b verbunden. Über die in Fig. 1 strichpunktiert dargestellte Zwischenstellung ist das Küken 4 in die in Fig. 2 dargestellte, zweite Stellung verstellbar, in der der Eingangsanschluß 1 a über einen zweiten Strömungsweg 8 mit dem zweiten Abgangsanschluß 1 c verbunden ist.

Das Küken 4 besteht gemäß Fig. 3 aus zwei kreisförmigen Seitenscheiben 4.1 und 4.2, die über einen Quersteg 4.3 miteinander verbunden und mit je einem Lagerzapfen 4.4 und 4.5 versehen sind. Die Lagerzapfen 4.4 bzw. 4.5 sind über Buchsen 3 a bzw. 3 b in Seitendeckeln 2 a bzw. 2 b drehbar gelagert, die mit dem Gehäuse 10 verschraubt sind. Zwischen den Seitenscheiben 4.1 bzw. 4.2 und den zuge­ hörigen Seitendeckeln 2 a bzw. 2 b sind Ringdichtungen 11 a bzw. 11 b angeordnet.

Der Lagerzapfen 4.4 hat eine über den Seitendeckel 2 a hinausreichende Verlängerung, auf der ein später noch er­ läuterter Schaltnocken 12 sitzt. Auch der Lagerzapfen 4.5 hat eine über den zugehörigen Seitendeckel 2 b hinaus­ reichende Verlängerung zur Herstellung einer drehfesten Verbindung entweder mit einem nicht dargestellten, motori­ schen Antrieb oder/und einem ebenfalls nicht dargestell­ ten Handhebel.

Der erste und der zweite Strömungsweg haben jeweils Rechteckquerschnitt. Dies erleichtert die Abdichtung der Stirnränder 4.31 bzw. 4.32 des Quersteges 4.3 des Kükens. In diese Stirnränder 4.31 und 4.32 ist ein Dichtungs­ profil 7 eingelegt, das in beiden Stellungen des Kükens nicht dem Schüttgutangriff ausgesetzt ist und sich, wie aus den Fig. 3 und 5 ersichtlich, auch längs der von dem Schüttgut abgewandten Bögen der kreisförmigen Seiten­ ränder der Seitenscheiben 4.1 und 4.2 des Kükens 4 erstreckt. Dessen von dem Schüttgutstrom abgewandte Rück­ seite ist mit einem Abdeckblech 4.6 versehen, das sich in der Form eines Zylindermantelsegmentes zwischen den entsprechenden Kanten 4.31 und 4.32 des Quersteges 4.3 des Kükens erstreckt.

Wie die Fig. 1 und 2 verdeutlichen, hat das Gehäuse 10 einen ersten Bereich 10.1 seiner Innenwand, der mit dem vorderen Stirnrand 4.31 des Quersteges 4.3 des Kükens 4 während dessen Verdrehung in die erste Stellung und in dieser ersten Stellung zusammenwirkt, sowie einen zweiten Bereich 10.2 der Gehäuseinnenwand, der entsprechend mit dem anderen Stirnrand 4.32 des Quersteges 4.3 in der zwei­ ten Stellung des Kükens 4 zusammenwirkt, und schließlich einen Bereich 10.3, der bei der Verstellung des Kükens 4 zwischen seinen beiden Stellungen von beiden Stirnrändern 4.31 und 4.32 des Quersteges 4.3 überstrichen wird bzw. mit diesen Stirnrändern im Sinne eines Dichtungsspaltes zusammenwirkt. Dieser dritte Bereich 10.3 der Innenwand des Gehäuses 10 der Weiche ist gemäß Fig. 4 über eine Anzahl von auf einer Mantellinie der Gehäuseinnenwand voneinander beabstandet angeordneten Bohrungen 15 mit einem Kanal 16 verbunden, der über die schematisch dar­ gestellte Leitung 17 und ein Ventil 18 aus einer Druck­ luftquelle 19 druckluftbeaufschlagbar ist. Das Ventil 18 wird über seine Ventilstange 18.1 und den auf dem Lager­ zapfen 4.4 sitzenden Nocken 12 so gesteuert, daß es in der ersten Stellung des Kükens 4 und in dessen zweiter Stellung geschlossen ist, jedoch bei der Verdrehung des Kükens 4 aus der ersten in die zweite Stellung und um­ gekehrt jeweils geöffnet ist, so daß über die Druck­ luftbohrungen 15 Druckluft in den von dem Bereich 10.3 der Gehäuseinnenwand begrenzten Dichtungsspalt eingebla­ sen wird. In diesen Dichtungsspalt können daher keine Schüttgutpartikel gelangen oder durch die Drehbewegung des Kükens 4 hineingezogen werden. Die beiden anderen Bereiche 10.1 bzw. 10.2 der Gehäuseinnenwand weisen gleichartige, taschenförmige Ausnehmungen 10.11 bzw. 10.21 auf, deren Tiefe jeweils mindestens gleich dem größten zu erwarten­ den Durchmesser der zu transportierenden Schüttgutparti­ kel ist. Die Form der Ausnehmungen 10.11 bzw. 10.21 ist am besten aus den perspektivischen Darstellungen gemäß den Fig. 6 bis 8 zu erkennen, wobei in den Fig. 6 und 7 der Deutlichkeit halber die Seitenscheiben 4.1 und 4.2 des Kükens 4 weggelassen sind. Jede der Ausnehmungen hat in der Aufsicht die Form eines gleichschenkeligen Drei­ ecks, dessen Basis etwa die gleiche Länge wie die Stirnränder 4.31 bzw. 4.32 des Quersteges 4.3 des Kükens 4 hat und dem zweiten Abgangsanschluß 1 c bzw. dem ersten Abgangsanschluß 1 b zugewandt ist. Die Spitze des jeweiligen Dreiecks liegt auf einer Erzeugenden oder Mantellinie der zylindrischen Innenwand des Gehäuses, die während der Verstellbewegung des Kükens 4 von dem betreffenden Abschnitt des Dichtungsprofiles 7 in dem jeweiligen Stirnrand 4.31 bzw. 4.32 dessen Quer­ steges 4.3 noch vollständig überstrichen wird. Die Gehäusekanten 10.11 a und 10.11 b bzw. 10.21 a und 10.21 b führen in Verbindung mit dem jeweiligen Stirnrand 4.31 bzw. 4.32 des Quersteges 4.3 dazu, daß in den betreffen­ den Bereichen befindliches Schüttgut in die jeweilige taschenförmige Ausnehmung abgestreift wird, von wo aus es entweder in den zweiten Abgangsanschluß 1 c oder in den vor dem ersten Abgangsanschluß 1 b liegenden Raum fällt. Auf diese Weise wird das Einklemmen von Schüttgut in den betreffenden Dichtungsspalten, das sehr leicht zum Fest­ kommen und Blockieren des Kükens 4 führen würde, sicher vermieden.

Claims (6)

1. Zwei-Wege-Weiche für Schüttgut, bestehend aus einem Gehäuse (10) mit einem Eingangsanschluß (1 a), einem damit achsgleich fluchtenden, ersten Abgangsanschluß (1 b), einem ersten Strömungsweg (A) zwischen dem Eingangsanschluß und dem ersten Abgangsanschluß, einem von diesem rechtwinklig abzweigenden, zweiten Strömungsweg (B) zu einem zweiten Abgangsanschluß (1 c), und einem Küken (4) in dem Gehäuse, welches Küken zur Drehung um eine zu der die Mittelachsen der Strömungswege enthaltenden Ebene rechtwinklige Achse seitliche Drehzapfen (4.4, 4.5) hat und aus zwei kreisförmigen Seitenscheiben (4.1, 4.2) sowie einem Quersteg (4.3) besteht, der die Seitenscheiben in einer solchen Höhe verbindet, daß er in der ersten Stellung des Kükens die Abgangsöffnung des zweiten Strömungsweges (B) von dem ersten Strömungsweg (A) abdeckt und in der zweiten Stellung des Kükens den ersten Strömungsweg mit dem zweiten Strömungsweg ver­ bindet und gleichzeitig den zu dem ersten Abgangsan­ schluß (1 b) weiterführenden Teil des ersten Strömungs­ weges abdeckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Quersteg (4.3) in der zweiten Stellung des Kükens (4) mit der Mittelachse des ersten Strömungs­ weges (A) einen Winkel von weniger als 90° einschließt, daß die zylindrische Innenwand des Gehäuses (10) in ihrem zwischen dem Eingangsanschluß (1 a) und dem zweiten Abgangsanschluß (1 c) liegenden Bereich (10.1) und in ihrem zwischen dem Eingangsanschluß (1 a) und dem ersten Abgangsanschluß (1 b) liegenden Bereich (10.2) je eine taschenförmige Ausnehmung (10.11, 10.21) hat, die in der Aufsicht jeweils die Form eines gleichschen­ keligen Dreiecks hat, dessen Basis die gleiche Länge wie die Stirnränder (4.31, 4.32) des Quersteges (4.3) hat und dem zweiten bzw. dem ersten Abgangsanschluß zugewandt ist, und dessen Spitze sich in Höhe einer Mantellinie der zylindrischen Gehäuseinnenwand befindet, die von der dem Produkt zugewandten Kante des betref­ fenden Stirnrandes (4.31, 4.32) des Quersteges (4.3) des Kükens (4) bei dessen Verstellung zwischen der ersten und der zweiten Stellung überstrichen wird, und daß die zylindrische Innenwand des Gehäuses (10) in ihrem zwischen dem ersten und dem zweiten Abgangs­ anschluß liegenden Bereich (10.3) mit Bohrungen (15) zum Einblasen von Druckluft versehen ist.

2. Weiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der erste Strömungsweg (A) rechteckigen Querschnitt hat.

3. Weiche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (15) zum Einblasen von Druckluft mit einer Druckluftquelle (19) über ein gemeinsames Ventil (18) verbunden sind, das über eine auf einem der seit­ lichen Drehzapfen (4.4) des Kükens (4) sitzenden Nockenbahn (12) während des Verstellens des Kükens in Offenstellung gehalten wird.

4. Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich zwischen den dem Schüttgutstrom abgewandten Kanten der beiden Stirnränder (4.31, 4.32) des Quersteges (4.3) des Kükens (4) ein Abdeckblech (4.6) erstreckt, das die Form eines zu der zylindri­ schen Innenwand des Gehäuses (10) koaxialen Zylinder­ mantelsegmentes hat.

5. Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in eine durchgehende Nut in den Stirnrändern 4.31, 4.32) des Quersteges (4.3) und den von dem Schüttgut abgewandten Bögen der kreisför­ migen Seitenränder der Seitenscheiben (4.1, 4.2) des Kükens ein gegen die zylindrische Innenwand des Gehäu­ ses (10) anliegendes, durchgehendes Dichtungsprofil (7) eingelegt ist.

6. Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen den seitlichen Umfangsrän­ dern der Seitenscheiben des Kükens und den Seiten­ deckeln (2 a, 2 b) des Gehäuses (10) je eine Ringdich­ tung (11 a, 11 b) angeordnet ist.