DE8003894U1

DE8003894U1 - Vertikales auslassventil fuer rieselfaehiges und viskoses material

Info

Publication number: DE8003894U1
Application number: DE19808003894
Authority: DE
Original assignee: FOERDERTECHNIK AG BASEL (SCHWEIZ)
Current assignee: FOERDERTECHNIK AG BASEL (SCHWEIZ)
Priority date: 1979-03-02
Filing date: 1980-02-14
Publication date: 1980-05-29
Also published as: CH635800A5

Description

Vertikales Auslassventil für rieselfähiges und viskoses

Material

Die Neuerung bezieht sich auf ein vertikales .. Auslassventil für die Ausgabe von rieselfähigem oder viskosem Material von einem Vorratsbehälter, mit einem Ventilgehäuse, einem an dessen obern Ende angebauten, sich nach" oben erweiternden Einlauftrichter, einer im Uebergangsbereich zwischen dem Ventilgehäuse und dem Einlauftrichter angeordneten und einen Durchlass festlegenden Auslass- und Dichtungsbereich, einem Ventilverschlusselement sowie einer Betätigungs- und Führungseinrichtung zum Bewegen des Verschlusselementes in eine beliebige, zwischen einer Schliessstellung und einer volloffenen Oeffnungsstellung liegenden Stellung.

■

Auslassventile dieser Art werden vorzugsweise in Einrichtungen zur gesteuerten Gewichts- oder Mengendosierung in Verbindung mit Wäge- oder Volumenbestimmungsvorrichtungen angewandt, wo zwar keine extremen Präzisionsanforderungen gestellt, aber robuste und zuverlässig arbeitende und leicht rein haltbare Verschlussmittel benötigt werden. Einrichtungen dieser Art sind beispielsweise Abpackmaschinen in Herstell- und Verteilbetrieben, Gewichts- oder Volumendosiergeräte oder -anlagen für Verarbeitungsbetriebe,

Dosiervorsätze für Mischwerke, Abfüllanlagen zum Beladen von Bahnwagen oder Schiffen etc.. Die für solche Anwendungen bisher üblichen Auslaufschieber bedingen durch die Voraussetzung einer zuverlässigen Abdichtung relativ auf-5 wendige Konstruktionen, arbeiten aber langfristig in der Regel wenig zuverlässig, weil sowohl die Lager- als auch die Dichtungselemente einem erheblichen Verschleiss ausgesetzt sind und erfordern einen erheblichen Reinigungsaufwand. Ausserdem ist das Dichtungsmittel meist relativ 10 teuer und schwierig ein- und auszubauen.

Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist daher, ein Auslassventil der eingangs genannten Art vorzuschlagen, das nur wenig bewegliche und verschleissarme Kon-15 struktionsteile aufweist, ein einfaches, effizientes und leicht zugängliches Abschlussmittel besitzt und mit wenig Aufwand rein gehalten werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den 20 kennzeichnenden Merkmalen des Schutzanspruchs 1.

I Vorteilhaft am neuerungsgemässen Auslassventil

I ist, dass das Verschlussorgan selbst als Führungsmittel

ρ für das auszugebende Material 'wirksam sein kann und sper-

;! · 25 rende Materialbrücken durch einfache Teilbewegungen in

Ψ< Schliess- und Oeffnungsrichtung aufgebrochen werden können.

U Dadurch kann auch Schüttmaterial, dessen Partikel leicht

;ί zu gegenseitigem Verkeilen neigen, zuverlässig abdosiert

Ι·; werden. Durch das Fehlen von Führungsrohren oder -büchsen

f- . 30 ist die Gefahr von Verklemmungserscheinungen infolge U Staubschichtaufbau minim, und die Möglichkeit, die

Antriebsteile des Verschlussorgans grösstenteils im "Strömungsschatten" unterhalb des Verschlussorgans anzubringen, reduziert Verschleisserscheinungen am Antriebsgestänge erheblich.

Die Neuerung ist nachstehend anhand der Zeichnung erläutert.
Darin zeigt:

Fig. 1 ein am untern Ende eines Vorratssilos angebautes Auslassventil der neuerungsgemässen Art mit einem für den Anschluss eines Sacks gestalteten Auslassende, in einem in der Ebene des Bewegungsgestänges liegenden Vertikalschnitt und in geschlossener Stellung;

Fig. 2 das Auslassventil nach Fig. 1 in der gleichen Schnittebene, aber in voll geöffneter Stellung, und

Fig. 3 das Auslassventil in geöffneter Stellung nach Fig. 2, jedoc]
gestängeo gedreht.

nach Fig. 2, jedoch um 90 in die Ebene des Führungs-

In der Zeichnung bezeichnet 1 allgemein das untere Ende eines Vorratssilos mit einem Auslaufstutzen 2 und einem Befestigungsflansch 3· An letzterem ist mittels eines Gegenflansches H der Einlauftrichter 5 eines vorzugsweise einstückig daran angeformten, mindestens innerhalb einer Auslass- und Dichtungszone 6 einen kreisrunden Durchlass (Fig. 2, 3) aufweisenden Ventilgehäuses 7 angeschlossen. Die Auslaufseite 7¹ des Ventilgehäuses 7 ist

in ihrer Form dem jeweiligen Anwendungszweck des Auslassventils anpassbar und im gezeigten Beispiel als zylindrische Zone mit einem Endbördel 8 zum satten Anlegen der Eintrittsöffnung eines in Fig. 1.beispielsweise gezeigten Sackes 9 gestaltet.

Der Konuswinkel des 'Einlauftrichters 5 entspricht vorzugsweise dem Neigungswinkel des Auslassstutzens 2 am Vorratssilo 1, welcher Winkel seinerseits entsprechend dem Schüttwinkel des Abfüllgutes gewählt ist Der Durchlass 6' ist in geschlossener Ventilstellung durch ein kegelförmiges Verschlussglied 10» nachstehend Verschlusskegel genannt, verschlossen. Die Mantelfläche des Verschlusskegels 10 besitzt im gezeigten Beispiel.die gleiche Neigung wie der Einlauftrichter 5· Es. versteht sich, dass der Konuswinkel am Verschlusskegel . 10 gegebenenfalls auch vom Neigungswinkel des Einlauftrichters 5 abweichen kann. Am untern Rand des Verschlusskegels 10 schliesst eine Aufnahmezone 11 für einen Dichtungsring 12 an, dessen Querschnitt im unbelasteten Zustand (siehe Fig. 2 und 3) vorzugsweise kreisrund ist. Der Durchmesser des untern Randes des Verschlusskegels 10 ist zur Sicherstellung einer einwandfreien Abdichtung etwas grosser als der lichte Durchmesser des Durchlasses 6'.

..

Der Verschlusskegel 10 ist, namentlich für Auslass-Durchmesser von über 100 mm, als nach unten offener Hohlkörper gestaltet, in dessen Innerem ein Lagerblock 13 angeformt oder durch Befestigungsmittel gehalten ist.

An diesem Block sind in einem ersten Führungsschlitz 14 das obere Ende eines gekröpften Antriebshebels 15 mittels eines Drehzapfens 16 und in einem zweiten Führungsschlitz

17 das obere Ende des obern Gliedes 18 eines zweiteiligen Führungsgestänges 19 mittels eines Drehzapfens 20 angelenkt. Das untere Ende des Antriebshebels 15 ist über einen Drehzapfen 22 mit dem geschlitzten Anschlussende 23' eines Exzenterhebels 23 gelenkig verbunden, welcher seinerseits auf einer Antriebswelle 2k befestigt ist.

Um den Verschlusskegel 10 aus seiner in Pig. I gezeigten Schliessstellung in die in Fig. 2 gezeigte (ganz) offene Stellung zu bringen, wird die Antriebswelle 24 in Uhrzeigerrichtung (Pfeil A in Fig. 1) gedreht. Durch passende Wahl des Drehwinkels kann die Oeffnungsweite W (Fig. 2) des ringförmigen Ventildurchlassquerschnitts praktisch stufenlos eingestellt und dadurch die Dosiergeschwindigkeit wenigstens teilweise beeinflusst werden. Diese Drehbewegung kann von Hand (nicht gezeigte Kurbel am Vierkant-Wellenende 2V) oder durch eine auf die Welle 2k bzw. deren Ende 2k' (Fig. 3) einwirkende (nicht gezeigte) Servo-Steuereinrichtung veranlasst werden.

Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, streckt sich beim Anheben des Verschlusskegels 10 durch die Bewegung der Hebel 15 und 23 das zweiteilige Führungsgestänge 19» bestehend aus dem bereits genannten obern Glied 18 und einem beiderends gegabelten untern Glied 25 aus einer anfänglich etwa rechtwinkligen gegenseitigen "unteren" Stellung in eine etwas unter l80° liegende "obere" Stellung. Das untere Glied 25 ist einerseits mittels eines Drehzapfens 26 mit dem obern Gestängeglied 18 verbunden,· und anderseits an einem am Ventilgehäuse 7 befestigten Steg 27 mittels eines Gelenkzapfens 28 schwenkbar geführt.

• · · · · * · · lit » ■>« »fr«· t · ri

Wie aus den Pig. 1 bis 3 ersichtlich ist, stehen das Antriebshebelpaar 15, 23 und das zweiteilige Führungsgestänge 18, 25 etwa rechtwinklig zueinander, und ihre Glieder sind derart geführt, dass jeweils nur ein geringes seitliches Spiel möglich ist. Daraus resultiert eine Geradführung für den Verschlusskegel 10, welche zusammen mit dem zusätzlichen Selbstzentrierungseffekt des Füllgutes auf den konischen Verschlusskegel 10 eine ausreichende Gleichrnässigkeit des Dichtverschlusses zwischen dem Dichtungsring 12 und dem untern Ende des Einlauftrichters ergibt. Die Gestaltung aller Bewegungsantriebs- und Führungsteile als Gabeleingriffsstellen, die einen natürlichen Selbstreinigungseffekt besitzen, verhindert ein Festsitzen der Bewegungselemente. Es versteht sich, dass die Zapfenlagerungen der Hebelelemente gegen Eindringen von Staub wirksam geschützt werden, was durch relativ einfache, nicht gezeigte Dichtungsmittel, wie O-Ringe und dgl., erreichbar ist.

. Beim Betrieb des neuerungsgemässen Auslassventils kann durch abwechslungsweises leichtes Auf- und Abwärtsbewegen des Verschlusskegels 10 das Bilden von Materialbrücken bei zum Sperren neigendem Schüttgut wirksam verhindert werden. Der Bildung von Materialbrücken wirkt auch das wie eine Keilspitze in den Schüttgutvorrat hineinragende obere Ende des Verschlusskegels 10 entgegen. Weiter erzwingt die'Kegelform eine sukzessive Umformung des abzudosierenden Materials aus einer Blockoder Zylinderform in die Ringform. Bei einem handbetätigten Auslassventil wird das Auf- und Abwärtsbewegen des Verschlusskegels durch leichtes Verschwenken des (nicht

gezeigten) V/ellenantriebshebels durch die Bedienungsperson, bei Betätigung mittels gesteuertem Verstellmechanismus durch eine wirkungsmässig parallelgeschaltete Vibratoreinrichtung hervorgerufen.

Die oben erwähnte und mit 29 bezeichnete Kröpfung des Antriebshebels 15 liegt in einem Bereich, der praktisch gleich weit von der Drehachse des Zapfens 22 wie dieser vom Zentrum der Welle 2k entfernt ist. Dadurch ist es möglich, den Exzenterhebel 23 aus der in Fig. 1 gezeigten Lage über seine Totpunktstellung bezüglich des Drehzapfens 16 am obern Ende des Hebels 15 hinaus in Gegenzeigerrichtung zu verschwenken, bis der Kröpfungsbereich 29 an der Oberfläche der Welle 2k anliegt. Der sich bereits praktisch in Schliessstellung befindliche Verschlusskegel 10 wird dabei nur noch unwesentlich nach unten bewegt, wobei sich der Dichtungsring 12 noch etwas satter an die Dichtungszone 6 anlegt. Damit kann ein sich selbsthaltender, gutdichtender Abschluss erzielt werden.

Form und Material des Dichtungsringes 12 sind in weiten Grenzen dem durchzulassenden Material anpassbar. So kann er beispielsweise für hartes rieselfähiges Schüttgut aus einem entsprechend harten abriebfesten nachgiebigen Material gewählt werden, während für viskoses Dosiergut vorzugsweise ein weiches elastisches Dichtungsmaterial verwendet wird.

Claims

Schutz ansprüche

1) Vertikales Auslassventil für die Ausgabe von rieselfähigem oder viskosem Material von einem Vorratsbehälter, mit einem Ventilgehäuse (7), einem an dessen obern 5 Ende angebauten, sich nach oben erweiternden Einlauftrichter (5)i einer im Ue bergangsbereich zwischen dem Ventilgehäuse und dem Einlauftrichter angeordneten und einen Durchlass (6¹) festlegenden Auslass- und Dichtungsbereich, I einem Verschlusselement (10) sowie einer Betätigungs- und

K 10 Führungseinrichtung (13, 15, 18, 23-25, 27) zum Bewegen

!if, des Verschlusselementes in eine beliebige, zwischen einer

ι¹; Schliessstellung und einer volloffenen Oeffnungsstellung

ti liegenden Stellung,· dadurch gekennzeichnet, dass

§? - das Verschlusselement ein sich entgegen der Einlaufrich-

If 15 tung des auszugebenden Materials konisch verjüngendes fs kegelförmiges Bauteil (10) mit einem an der Kegelbasis

P gehalterten peripheren Dichtungselement (12) ist, wel-

J), ches mit dem am untern Ende des Einlauftrichters ange-

i: ordneten Auslass- und Dichtungsbereich in und ausser

20 Eingriff bringbar ist, und dass ι

₍V: - die Betätigungs- und Führungseinrichtung eine erste,

aus gelenkig miteinander verbundenen Antriebsgliedern bestehende Hebelanordnung (15> 23), und eine zweite, ■ praktisch rechtwinklig zur ersten stehende, von dieser

.25 unabhängige mehrgliedrige Hebelanordnung (19 bzw. 18, 25) ■ ..enthält, wobei sowohl die erste als auch die zweite

Hebelanordnung in Schwenklagerelementen (13; I¹*, 17> 2M, ■■ . _;'27) im Ventilgehäuse (7) und am Verschlusselement (10)

gelenkig gehalten sind, um eine bezüglich Bewegungsweg und Bewegungsrichtung festgelegte Auf- und Abwärtsbewe-": gung des Verschlusselementes relativ zum Ventilgehäuse zu ermöglichen.

2) Auslassventil nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, dass das kegelförmige Verschlusselement (10) ein von seiner Basisseite her zugänglicher Hohlkörper ist, in dessen Innern Lagerungselemente (13; 1^₃ 16, 17, 20) zur gelenkigen Aufnahme der bezüglichen Enden der ersten und der zweiten Hebelanordnung (15> 23; 19 bzw. 18, 25) angeordnet sind, und dass die Basisperipherie des Verschlusselementes mit einer umlaufenden Einbuchtung (11) zur Aufnahme eines ringförmigen Dichtungselementes (12) versehen ist.

• 3) Auslassventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hebelanordnung einen mit einer im Ventilgehäuse (7) drehbar gelagerten Antriebswelle (2k) drehfest verbundenen Exzenterhebel (23) und einen an der zugeordneten Schwenklagerung im Verschlusselement angelenkten Antriebshebel (15) enthält, und dass der Antriebshebel in dem als Gabellagerung gestalteten radial äussern Ende (23^!) des Exzenterhebels (23) gelenkig gehalten ist.

Ό Auslassventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hebelanordnung (19) ein unteres (25) und ein oberes (18) Hebelglied enthält, welche durch einen Gelenkzapfen (26) miteinander verbunden sind, und dass das untere Hebelglied an einem im Innern des Ventilgehäuses (7) befestigten Lagersteg (27) und das obere

Hebelglied (18) in einer Gabelführung (17) der .Schwenklagerung (13) im Verschlusselement (10) angelenkt ist und beide Hebelglieder derart bewegbar sind, dass sie in der geschlossenen Ventilstellung einen Winkel von ca. 90 , und in der volloffenen Ventilstellung einen Winkel von weniger als 180 einschliessen.

5) Auslassventil nach den Ansprüchen 1 bis ¹I, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkstellen zwischen den Gliedern der ersten und der zweiten Hebelanordnung, und zwischen diesen und den bezüglichen Anschlussstellen ■im Verschlusselement und im Ventilgehäuse spielarm gestaltet sind, um eine präzise Bewegungsführung des Verschlusselementes relativ zum Ventilgehäuse zu erzielen.

6) Auslassventil nach den Ansprüchen 1 und 3j dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (10) in der geschlossenen Ventilstellung relativ zum Ventilgehäuse (7) bzw. zum Auslass- und Dichtungsbereich (6) selbsthemmend verriegelbar ist.

7) Auslassventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenterhebel (23) in geschlossener Ventilstellung über seine untere Totpunktslage hinaus in eine Sperr stellung schwenkbar ist, und dass der Verschlusselement Antriebshebel (15) eine Kröpfung (29) aufweist, deren Abstand von der Anlenkstelle (22) am Exzenterhebel (23) etwa gleich gross ist wie der radiale Abstand zwischen der genannten Anlenkstelle und dem Zentrum der Antriebswelle (2*1) derart, dass in der Verriegelungsstellung des Exzenterhebels die der Antriebswelle zugewandte Seitenfläche des Antriebshebels (15) einen Bewegungsbegrenzungsanschlag relativ zum Exzenterhebel bzw. zur Wellenoberfläche bildet.

Ratentanwalt

S.Schubert