DE10247465B4 - Automatic valve for firing or instantaneous expulsion of large volumes of a gaseous medium for fluidization of granular and / or powdery materials - Google Patents
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Abstract
Automatisches Schießventil das, voneinander trennbar, aufweist: einen Mittelkörper (2), der eine zylindrische, an ihren beiden Enden offene Kammer (3) definiert, ein Einlassrohr (5), einen in der zylindrischen Kammer beweglichen Kolben (9), einen Deckel (12) für eines der Enden der zylindrischen Kammer (3), und ein wegstehendes Auslassrohr (14), das am anderen Ende der zylindrischen Kammer angeordnet ist und sich in letzterer erstreckt, wo es in Schließstellung des automatischen Schießventils mit dem Kolben in Eingriff gelangt, wobei eine Flachscheibe (20) mit dem Kolben (9) verbunden ist und Ringdichtungen (21) in verschiedener Anzahl und in verschiedener konzentrischer Anordnung zugegen sind.Automatic firing valve, separable from each other, comprising: a central body (2) defining a cylindrical chamber (3) open at both ends, an inlet pipe (5), a piston (9) movable in the cylindrical chamber, a lid ( 12) for one of the ends of the cylindrical chamber (3), and a projecting outlet tube (14) which is arranged at the other end of the cylindrical chamber and extends in the latter, where it engages in the closed position of the automatic shooting valve with the piston, wherein a flat disc (20) is connected to the piston (9) and ring seals (21) are present in various numbers and in a different concentric arrangement.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein automatisches Ventil zum Schießen oder momentanen Ausstoß großer Volumenmengen eines gasförmigen Mediums zwecks Fluidisierung von körnigen und/oder pulverförmigen Materialien.The present invention relates to an automatic valve for firing or momentarily discharging large volumes of a gaseous medium to fluidize granular and / or powdery materials.
Bekanntlich werden viele Substanzen im körnigen und/oder pulverförmigen Zustand verwendet. Weiters ist bekannt, dass diese Substanzen untereinander zusammenbacken und somit Knollen oder Blöcke bilden oder in Form großer Platten an den Innenwänden von Silos und/oder Trichtern, in denen sie gelagert werden, anhaften. Was also ein fließfähiger Zustand dieser Materialien sein sollte, verändert sich zu einem festen Zustand. Eine der am meisten angewendeten Techniken zur Vermeidung des Nachteiles der Verfestigung durch Agglomeration der körnigen und/oder pulverförmigen Materialien besteht darin, in die Materialmasse eine vorbestimmte Menge an gasförmigem Medium ”einzuschießen” bzw. unter hohem Druck einzubringen. Auf Grund seiner Wirtschaftlichkeit und seiner leichten Verfügbarkeit ist das verwendete gasförmige Material gewöhnlich Pressluft aus Behältern oder Gasflaschen. In anderen Fällen, bei denen ein inertes chemisches Verhalten erforderlich ist, wird Stickstoff, gewöhnlich in Gasflaschen enthalten, verwendet. Auch bei der eventuellen Verwendung anderer Gasarten ist die Art der Aufbrechung der Pulveraggregate jedenfalls dieselbe. Bei der ”Schleßtechnik” werden Schallwellen erzeugt, welche für die relevanten plötzlichen Drucksprünge sind, die in der Materialstuktur Vibrationen verursachen und die Trennung der Materialteilchen des Agglomerats begünstigen. Zusätzlich zu dieser Vibrationswirkung wird durch Anwendung von unter hohem Druck stehenden gasförmigen Medien eine mit der kinetischen Energie des Gases in Verbindung stehende dynamische Wirkung erzielt. Das Volumen selbst des in die aufzubrechende Masse eingeführten gasförmigen Mediums ist jedenfalls bestrebt, sich in letzterer mit hoher Geschwindigkeit zu bewegen und mit ihr zu vermischen und auf diese Weise eine Mischung mit größerer Fließ- oder Gleitfähigkeit zu bilden. Aus diesen Ausführungen geht deutlich die Wichtigkeit des erhöhten Druckes, mit welchen das gasförmige Medium die pulverförmige Masse durchsetzt, hervor. Andererseits muss man in Betracht ziehen, dass diese Menge an gasförmigem Medium gering sein muss, damit seine kinetische Energie durch die Gesamtheit des im Silo oder im Aufnahmetrichter zugegenen Materials vollständig gedämpft werden kann. Anderenfalls würde sich eine große Staubmasse bilden und sich in der Umgebung der genannten körnigen und/oder pulverförmigen Materialien verteilen. Daraus resultiert also der Bedarf nach geeigneten Vorrichtungen, wie Ventilen gemäß der vorliegenden Erfindung, welche die Erfordernis nach starken Drücken mit einer relativ geringen Menge an eingeschossener Luft vereinbaren können. Die bekannten, für diesen Zweck entwickelten Ventile haben eine monolithische Struktur, in deren Innerem sich ein Kolben od. dgl. als Folge des Aufbaus eines Ungleichgewicht an Kräften, welche seine Position im Inneren des Ventils regeln, plötzlich anhebt. Unmittelbar nach seiner Anhebung schlägt dieser Kolben mit seiner flachen Schlussplatte an einen Rand eines Rohrendes an, welches sich im Inneren des Ventilkörpers befindet und koaxial hierzu verläuft. Dies führt fortschreitend zu einer Verminderung der Abdichtung bis zur unvermeidlichen Auswechslung des Kolbens oder sogar bis zum Austausch des ganzen Ventils.As is known, many substances are used in the granular and / or powdery state. Furthermore, it is known that these substances cake together and thus form tubers or blocks or stick in the form of large plates on the inner walls of silos and / or funnels in which they are stored. So what should be a flowable state of these materials changes to a solid state. One of the most widely used techniques for avoiding the disadvantage of solidification by agglomeration of the granular and / or powdery materials is to "inject" or introduce under high pressure a predetermined amount of gaseous medium into the material mass. Due to its economy and its ready availability, the gaseous material used is usually compressed air from containers or gas cylinders. In other cases where inert chemical behavior is required, nitrogen, usually contained in gas cylinders, is used. Even with the possible use of other types of gas, the type of breakage of the powder aggregates is in any case the same. In the "Schleßtechnik" sound waves are generated, which are for the relevant sudden pressure jumps, which cause vibrations in the material structure and promote the separation of the material particles of the agglomerate. In addition to this vibratory effect, the use of high pressure gaseous media achieves a dynamic effect associated with the kinetic energy of the gas. In any case, the volume itself of the gaseous medium introduced into the mass to be broken tends to move and mix in the latter at high speed, thus forming a mixture with greater flow or lubricity. From these statements, the importance of the increased pressure, with which the gaseous medium passes through the powdery mass, clearly emerges. On the other hand, it must be considered that this amount of gaseous medium must be small, so that its kinetic energy can be completely attenuated by the totality of the material present in the silo or in the receiving hopper. Otherwise, a large amount of dust would form and spread in the vicinity of said granular and / or powdery materials. As a result, there is a need for suitable devices, such as valves in accordance with the present invention, which can accommodate the requirement for high pressures with a relatively small amount of injected air. The known valves designed for this purpose have a monolithic structure in the interior of which a piston or the like suddenly lifts as a result of the build-up of an imbalance of forces regulating its position inside the valve. Immediately after its raising, this piston, with its flat end plate, abuts against an edge of a pipe end which is located inside the valve body and extends coaxially therewith. This progressively leads to a reduction of the seal to the inevitable replacement of the piston or even to the replacement of the whole valve.
In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, dass bei diesen bekannten Ventilen die allfälligen eingebetteten Gummidichtungen in vorgesehenen Sitzen vulkanisiert werden, was ihren Austausch nicht ratsam erscheinen lässt. Andererseits verursachen die in einer Hochtemperatur-Umgebung verwendeten metallischen Dichtungen Abnützungen auch auf dem inneren Rand des Ventils, wo sie anschlagen und machen schließlich den Austausch des Ventils erforderlich.In this context, it should be noted that in these known valves, any embedded rubber seals are vulcanized in seats provided, which makes their replacement not advisable. On the other hand, the metal seals used in a high temperature environment also cause wear on the inner edge of the valve where they strike and eventually require replacement of the valve.
Bei den üblichen Ventilen läuft der Kolben im Inneren des Ventils mit einer Metall-Metall-Passung, wodurch Reibungen entstehen, die bald nicht mehr mit der vom Ventil verlangten Flinkheit vereinbart werden können und den Ersatz der ganzen Anordnung erforderlich machen. Die üblichen Ventile sind derart aufgebaut, dass sie vereint mit den anderen Vorrichtungsteilen installiert werden müssen, so dass ihr Austausch gewöhnlich die Entfernung auch dieser Teile erforderlich macht. Die bekannten Kolben sind in strukturelle Geometrien integriert, welche eine große Dimensionierung der Kolben erforderlich machen und große Massenträgheiten verursachen.In the conventional valves, the piston inside the valve runs with a metal-to-metal fit, creating friction that soon becomes incompatible with the speed demanded by the valve and necessitates the replacement of the entire assembly. The usual valves are constructed so that they must be installed in unison with the other parts of the device so that their replacement usually requires the removal of these parts as well. The known pistons are integrated in structural geometries which require a large dimensioning of the pistons and cause large mass inertias.
Aus der
Ein weiteres Schießventil ist aus der
In der
Ein automatisches Schießventil mit einem doppelt konisch-zylindrischen Auslassrohr, dessen Querschnittsfläche in Ausströmrichtung der Luft zunimmt, ist aus der
Weiterhin ist aus der
Das Befüllen eines Behälters für Schießluft durch ein Rückschlagventil ist sowohl aus der
Ein weiteres Schießventil ist aus der
Aus der
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Ventils von zusammengesetzter Bauweise, um den Austausch nur derjenigen Teiles desselben zu ermöglichen, welche tatsächlich abgenützt oder beschädigt sind. Ein weiteres Ziel ist die Schaffung eines Ventils der vorgenannten Art, welches einen Schnellverschlusskolben besitzt, der keinen Reibungen unterworfen ist, welche die von ihm geforderte momentane Schalttätigkeit beeinträchtigen könnten. Ein weiteres Ziel ist die Schaffung eines Ventils der oben genannten Art, welches über Flanschausbildungen verfügt, die eine leichte Entfernung desselben von der Anlage, auf welcher es installiert ist, gestatten.The object of the present invention is to provide a valve of a composite construction in order to enable the replacement of only that part thereof which is actually worn or damaged. Another object is to provide a valve of the aforesaid kind which has a quick-action piston which is not subjected to any friction which could affect the instantaneous switching action it requires. A further object is to provide a valve of the above mentioned type which has flange formations which permit easy removal thereof from the installation on which it is installed.
Ein weiteres Ziel ist die Schaffung eines Schießventils, welches eine minimale Trägheit besitzt.Another goal is to create a shooting valve that has minimal inertia.
Ein weiteres Ziel ist die Schaffung eines Ventils, welches einen Auslass besitzt, mit dem gleichzeitig eine Vielzahl von Anwendungsrohren bedient werden kann.Another object is to provide a valve which has an outlet which can simultaneously serve a variety of application tubes.
Diese und weitere Ziele sind der folgenden detaillierten Beschreibung zu entnehmen, welche sich auf ein automatisches Schießventil oder Schnellauslassventil mit ”maximal zulässigem Durchsatz” von gasförmigen Medien zwecks Fluidisierung von körnigen und/oder pulverförmigen Materialien bezieht, welches die Besonderheit aufweist, dass es Teile besitzt, die auf eine Verbesserung seiner Leistung in Zusammenwirkung mit einem zusammengesetzten Aufbau ausgerichtet sind, der den Austausch seiner Bestandteile mit anders ausgebildeten Ausführungsformen ermöglicht.These and other objects will be apparent from the following detailed description, which refers to an automatic shooting valve or "maximum allowable flow rate" quick-release valve of gaseous media for fluidizing granular and / or powdery materials, having the characteristic of having parts, which are directed to improving its performance in cooperation with a composite structure that allows the replacement of its components with differently designed embodiments.
Die Erfindung wird rein beispielhaft und ohne Einschränkung in den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert, worin:The invention is explained in more detail by way of example only and without restriction in the accompanying drawings, in which:
die
die
die
die
die
die
die
die
die
die
Gemäß der Zeichnungsfigur
Tatsächlich ist dieses Rohr
Diese Ausführungsform zeigt auch die Einzelheit der maximal breitem radialen Fensterausbildung; der Gleitring
Das Schießventil kann für beliebige Zeit in diesem Gleichgewicht verbleiben, bis ein Schießbefehl durch einen Zeitgeber oder eine andere Vorrichtung oder auch manuell erteilt wird. Nach Ablauf dieser Zeit springt automatisch das pneumatische Schnellablassventil
Aus
Tatsächlich ist es möglich, dass das Rohr
Das in
Diese Bügel können unter anderem auch eine eigene Verankerung an den Silos durch einen Arm
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