DE3901773C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sammelweiche für Fördereinrichtungen, insbesondere für Schüttgüter, mit mehreren absperrbaren Leitungen, die in eine Hauptleitung einmünden, wobei an jeder Leitung nahe der Einmündung in die Hauptleitung ein Absperrorgan vorgesehen ist.

Derartige Sammelweichen, die zum Sammeln oder Verteilen von Schüttgütern dienen können, sind aus der DE-OS 15 06 994 und der DE-AS 23 41 675 bekanntgeworden. Im ersten Fall handelt es sich um einen Förderstrang in Form eines durchgehenden Rohres, das viereckige Ausschnitte aufweist, über denen jeweils ein Drehschieber-Absperrorgan angeordnet ist, über das das Schüttgut aus einem darüber liegenden Speicher in das Rohr fallen kann.

Bei der DE-AS 23 41 675 werden mehrere Leitungen mit einer Hauptleitung über jeweils ein Absperrventil verbunden, wobei die Hauptleitung ein durchgehendes Rohr ist, in das für jede der Zweigleitungen ein Krümmer einmündet, an dessen von der Hauptleitung entfernten Ende das Absperrorgan sitzt. Bei beiden bekannten Sammelweichen also die Hauptleitung ein durchgehendes Rohr.

Aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der EP 1 50 780 A2 und der DE 37 02 109 C1, sind Ventile und andere Absperrorgane verwendende Einrichtung und Leitungen bekanntgeworden, bei denen diese Ventile mit Rohrstücken zusammengeflanscht sind, an die ihrerseits andere Ventile angeflanscht sind.

Ferner ist aus der DE-AS 23 61 279 eine Sammelweiche bekanntgeworden, die eine flach rechteckige Hauptleitung besitzt, in die unter rechtem Winkel mehrere Leitungen einmünden. Durch Pneumatikzylinder auf der den Leitungen gegenüberliegenden Seite der Hauptleitung können Ventilteller auf die Leitungsmündungen gedrückt und diese damit verschlossen werden. Solche Absperrvorrichtungen dienen insbesondere dazu, von mehreren Schüttgutbehältern kommende Förderleitungen zur wahlweisen Förderung aus bestimmten Behältern oder zur Mischung von Komponenten zu vereinigen. Ein Zusatzluftventil am Ende der Hauptleitung ermöglicht eine möglichst vollständige Entleerung auch der Hauptleitung.

Bei im übrigen gleichem Aufbau weist die Sammelweiche nach der DE-AS 26 06 989 einen Leitungs-Einmündungswinkel von ca. 30° auf. Auch hier ragen die Ventilschäfte im geschlossenen Zustand der Leitungen quer durch die Hauptleitung und verengen diese und stören die Strömung. Insbesondere bei der Förderung von Schüttgütern, wie Granulaten, wird dadurch die Förderung behindert, und der Ventilschaft ist der Beschädigung und Verschmutzung ausgesetzt. Rückstände können sich an ihm ablagern. Die Ventilteller können durch eingeklemmte Granulatkörner am ordnungsgemäßen Schließen gehindert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sammelweiche der erwähnten Art zu schaffen, die trotz einfachem Aufbau und großer baulicher Freiheit einen ungehinderten und freien Durchgangsquerschnitt bei geringem Strömungswiderstand und guter Reinigungsmöglichkeit bietet. Insbesondere soll sie eine gute Anpassungsmöglichkeit an unterschiedliche Voraussetzungen beim Aufbau von Förderanlagen bieten.

Diese Aufgabe wird für die vorstehend erwähnte Sammelweiche durch die den kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 umfassenden Merkmale gelöst.

Durch das Schieber-Absperrorgan, das nahe der Einmündung in der Leitung angeordnet ist, wird die Hauptleitung in keiner Weise eingeengt. Sie ist stets frei, so daß auch bei mehreren hintereinander geschalteten Absperrvorrichtungen kein Teil der geschlossenen Organe den Durchgangsquerschnitt der Hauptleitung beeinträchtigt.

Vorteilhaft ist das Schieber-Absperrorgan ein Kolbenschieber, dessen Durchmesser vorteilhaft größer sein kann als der Leitungsdurchmesser. Dadurch ist sichergestellt, daß eine Dichtwirkung am gesamten Umfang vorhanden ist. Vorteilhaft ist auch das Merkmal, daß bei einer Absperrvorrichtung der den quer zur Leitung verlaufenden Kolbenschieber aufnehmende Schieberkanal über die Schieberschließstellung hinaus fortgesetzt ist und eine Verbindung, vorzugsweise einen nahezu der Querschnittsfläche des Kolbenschiebers entsprechenden Durchbruch zur Hauptleitung aufweist. Dadurch kann der Kolbenschieber nicht nur an ihm hängenbleibende Granulate o. dgl. bei seinem Schließen "abschneiden" statt sie einzuklemmen, sondern er kann die vor sich hergeschobenen und/oder abgescherten Teile gleich in die Hauptleitung auswerfen, so daß sie nicht in einem Totraum sitzen, wo sie bei einer Reinigung u. U. schlechter zu erreichen wären.

Gefördert wird dieses Merkmal insbesondere durch die bevor­ zugte Ausführung, nach der die Leitung unter einem Winkel, vorzugsweise von 45°, in die Hauptleitung einmündet und Betätigungsmittel für das Schieber-Absperrorgan auf der den größeren Winkel mit der Hauptleitung bildenden Seite der Leitung angeordnet sind. Dabei wird der Winkel zwischen Leitung und Hauptleitung, der die Verbindung bzw. den Durch­ bruch enthält, sehr klein und schafft keinen großen Totraum. Es handelt sich vielmehr um eine weitgehend offene Tasche, aus dem Granulate sofort in die Hauptleitung fallen. Zusätz­ lich wird durch diese Schrägstellung eine strömungsgünstige Einführung der Leitung in die Hauptleitung geschaffen.

Es sind zwar, auch bei Fördereinrichtungen, Kolbenschieber bereits bekannt (s. DE-PS 29 49 298). Hierbei handelt es sich jedoch um Dreiwegeventile, bei denen die Fortsetzung des Schieberkanals über die Schließstellung hinaus von einem gesonderten Schieberteil zur Schaffung eines drosselfähigen Dreiwegeventils verschlossen wird. Beim Schließen des Ventils mitgeschobene oder abgeschnittene Granulatteile könnten hier ins Freie fallen. Eine Zusammenführung einer oder mehrerer Leitungen mit einer Hauptleitung im Ventilbereich ist nicht vorgesehen.

Dadurch, daß die Sammelweiche sich aus mehreren Einzelbauelementen baukastenartig zu einem Ventilblock mit miteinander fluchtenden Hauptleitungen zusammenbauen läßt, wobei jedes einzelne Bauteil eine Sammelweiche der vorher beschriebenen Art sein kann, ist es möglich, aus gleichen Bauelementen beliebige Ventilblöcke für beliebig viele Anförderleitungen zusammenzusetzen und sie in die gleiche Hauptleitung münden zu lassen.

Bevorzugt können die Leitungen mehrerer Absperrvorrichtungen auf jeweils der gleichen Seite der Hauptleitung einmünden. Dadurch geschieht die Umlenkung des Schüttgutes von den Leitungen in die Hauptleitung sanft und ohne daß der Strom unmittelbar in die Leitungsmündung der benachbarten Absperr­ vorrichtung einbläst, was insbesondere wegen der möglichen kurzen Bauweise andernfalls geschehen könnte.

Die erfindungsgemäße Bauart der Sammelweiche ermöglicht es auch, daß die Leitungen und die Hauptleitung einen durchgehenden gleichmäßigen und vorzugsweise kreisförmigen Querschnitt haben. Bei anderen Bauarten derartiger Sammelweichen mußte der Querschnitt der Hauptleitung oft flach rechteckig sein, was nicht nur sein Widerstandsverhalten, sondern auch die Reinigungsmöglichkeit verschlechterte.

Eine besonders baugünstige Ausführung ergibt sich dadurch, daß die Leitungen bzw. die Absperrvorrichtungen eines Ventilblocks bzw. einer Sammelweiche bei aneinander angrenzenden Absperrvorrichtungen unter einen Winkel um eine Ventilblock- Längsachse herum gegeneinander versetzt sind. Dies ermöglicht es insbesondere, daß die Betätigungsmittel des Schieber- Absperrorgans und/oder die Leitung in Hauptachsen-Längsrichtung über eine jeweilige Anschlußebene hinausragen, in die die Hauptleitung mündet und die zum Anschluß benachbarter Absperrorgane, von Anschlußleitungen und/oder eines Zusatzluftventiles ausgebildet ist.

Das bedeutet, daß die Baulänge jedes einzelnen Absperrorganes innerhalb eines Ventilblocks sehr kurz ist und insbesondere auch geringer als die nötigen Abmessungen der Leitungen und Betätigungsmittel. Durch den gegenseitigen Versatz können jedoch jeweils die Betätigungsmittel einer Absperrvorrichtung seitlich an den Leitungen einer anderen vorbeiragen. Diese Möglichkeit erleichtert häufig auch die Leitungsführung zu den an sie angeschlossenen Behältern.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Teil-Längsschnitt durch einen aus mehreren Absperrorganen bestehenden Ventilblock, die in Wirklichkeit um einen Winkel versetzt angeordnet sind, und

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II in Fig. 1.

In den Fig. 1 und 2 sind jeweils zwei Absperrvorrichtungen 11 dargestellt, die, ggf. mit anderen gleichartigen oder daran anschließbaren Teilen, zu einem auch als Sammelweiche bezeichneten Ventilblock 12 zusammengesetzt sind.

Jeder Ventilblock besteht aus einem Gehäuse 13, das von zwei zylindrischen Bohrungen von im wesentlichen gleichem Durch­ messer durchsetzt werden, die zwei Leitungen bilden: Eine Hauptleitung 14, die zwischen zwei im wesentlichen ebenen und zueinander parallelen Anschlußebenen 15, 16 verläuft und eine dazu unter einem Winkel von 45° angeordnete und in die Hauptleitung einmündende Leitung 17. In Verlängerung der Leitung 17 ist in das Gehäuse 13 ein Anschlußstutzen 18 eingesetzt, an den andere Leitungen durch Schweißung oder andere Anschlußmittel angebracht werden können. Quer, unter einem Winkel von 90°, durch die Leitung 17 ragt ein Schieberkanal 19 hindurch, der einen etwas größeren Durch­ messer hat als die Leitung 17. Er durchbricht das Gehäuse, das dort einen Mantel um die Leitung 17 bildet, an einer schräg nach oben weisenden Stelle und bildet dort eine Öffnung 20, in der ein Kolbenschieber 21 sich führt. Der Kolbenschieber ist bei dem links dargestellten Absperrorgan im Schließzustand und rechts in geöffnetem Zustand darge­ stellt. Der Schieberkanal 19 setzt sich auf der der Öffnung 20 gegenüberliegenden Seite über die Kolbenschieberstellung hinaus fort, die dieser im geschlossenen Zustand (links) einnimmt und durchbricht auch die Wand zur Hauptleitung 14, so daß dort eine Verbindung bzw. ein Durchbruch 22 entsteht. Die den Schieberkanal 19 bildende Bohrung endet so, daß sie die Anschlußebene 15 nicht durchbricht.

Der Schieberkanal 19 mit dem Kolbenschieber 21, der das Absperrorgan bildet, liegt so nahe an der Einmündung 23 der Leitung 17 in die Hauptleitung 14, daß in dem spitzen Winkel zwischen den Leitungen 14, 17 und dem Schieberkanal 19 gerade noch ein kleines im Schnitt dreieckiges Verbindungsstück 24 verbleibt.

Der Kolbenschieber wird durch einen Pneumatikzylinder 25 betätigt, der auf einem Joch 26 mittels Stehbolzen 27 an das Gehäuse geschraubt ist. Die Kolbenstange des Pneumatikzylin­ ders wirkt über ein elastisches Kupplungsglied 28 auf den Kolbenschieber 21 ein. Dieser ist so gestaltet, daß er die Leitung 17 mit relativ knapper Überlappung auf beiden Seiten verschließt.

Die Anschlußebenen 15 und 16 sind im wesentlichen plan und haben angrenzend an die durchgehende Hauptleitung 14 ring­ förmige Ausnehmungen 29, in die beim Aneinandersetzen mehre­ rer Absperrvorrichtungen ein zentrierender Dichtungsring 30 eingesetzt werden kann, der die durchgehende Hauptleitung nach außen abdichtet und dabei auch eine glatt durchgehende Innenfläche schafft. Auf beiden Seiten des Ventilblocks 12 (nur die linke ist dargestellt) befindet sich ein Spann­ flansch 31 mit einer zur Hauptleitung passenden Durch­ gangsöffnung 32, der mit einem entsprechenden Ringvorsprung in eine Ausnehmung 29 in der Anschlußebene 15 eingreifen und sich dort zentrieren kann.

Beim dargestellten Beispiel ist an den Spannflansch 31 ein fernschaltbares Zusatzluftventil 33 angeschlossen.

Die Zusammenfügung der Absperrvorrichtung 11 zu dem Ventil­ block 12 erfolgt über Spannanker 34 in Form langer Schrau­ ben, die von Spannflansch zu Spannflansch reichen und die einzelnen Absperrvorrichtungen mit ihren Anschlußebenen ge­ geneinander spannen, wobei die Dichtringe 30 zugleich auch eine Zentrierungsfunktion übernehmen.

An das in der Zeichnung nicht dargestellte rechte Ende des Ventilblocks ist eine Förderleitung angeschlossen, die zu einem Behälter für Schüttgut führt, in dem die wahlweise aus einzelnen Vorratsbehältern über die Leitungen 17 in die Hauptleitung 14 eingeführten Schüttgutkomponenten gewogen und gemischt werden.

Fig. 1 zeigt, daß das Gehäuse 13 so kurz wie nur irgend mög­ lich ausgeführt ist. Der insgesamt unregelmäßig fünfeckige Ventilblock endet mit seinen Anschlußebenen 15, 16 einer­ seits unmittelbar anschließend an den Eintritt des Anschluß­ stutzens 18, und die Anschlußebene 16 beginnt direkt an­ schließend an die Einmündung 23. Die unter 45° schräg lie­ gende Betätigungseinrichtung 35 mit Pneumatikzylinder 25, Joch 26 etc. und auch der Anschlußstutzen 18 ragen daher zu beiden Seiten über die Anschlußebenen vor, so daß sie bei unversetzter Anordnung zweier Absperrvorrichtungen hinter­ einander miteinander kollidieren würden. Daher sind die Ab­ sperrvorrichtungen jeweils um einen Winkel von beispielswei­ se 25° gegeneinander versetzt, wie aus Fig. 2 zu erkennen ist. Dieser Winkel kann auch beliebig größer gewählt werden, und der Versatz kann aus der Mitte nach einer Seite oder nach beiden Seiten hin erfolgen. Es ist dadurch auch eine gute Anpassung an unterschiedliche räumliche Gegebenheiten bei dem Anschluß an die Vorratsbehälter möglich.

Zum Betrieb einer Fördereinrichtung für Schüttgüter sind normalerweise alle Absperrventile geschlossen, d.h. die Kol­ benschieber 21 befinden sich in ihrer die Leitung 17 ab­ schließenden Schließstellung. Nach Einschalten eines Saugge­ bläses, das auf der rechten Seite des Ventilblocks über die Förderleitung an die Hauptleitung 14 angeschlossen ist, wird jeweils die Absperrvorrichtung geöffnet, die zu dem Vorrats­ behälter führt, aus dem Schüttgut gefördert werden soll. Dazu wird der entsprechende Pneumatikzylinder 25 betätigt und zieht den Kolbenschieber 21 in die Öffnungsstellung (in Fig. 1 rechts). Das Schüttgut kann dann ohne Hindernisse und bei völlig freiem Durchgang durch Leitung 17 und Hauptlei­ tung 14 durch den gesamten Ventilblock strömen. Kurzzeitig vor Schließen eines Kolbenschiebers öffnet das Ventil 33, so daß der Unterdruck in der betreffenden Förderleitung abfällt und die Förderung in einen sog. Feinstrom übergeht. Wenn die entsprechende Absperrvorrichtung geschlossen werden soll, so wird durch Betätigung des Pneumatikzylinders 25 der Kolben­ schieber 21 wieder in die Schließstellung bewegt. Dabei kann er Schüttgüter, bei denen es sich auch um Granulate handeln kann, die sich an den Schiebersitzkanten einklemmen, nach Art einer Stanze einfach abschneiden und drängt sie in den Durchlaß 22 hinein, von wo sie in die Hauptleitung 14 fal­ len. Dort werden sie entweder sofort mitgenommen oder spätestens dann, wenn zur vollständigen Entleerung des Hauptkanals das Zusatzluftventil 33 geöffnet wird. Dies ist bei derartigen Ventilblockanordnungen stets notwendig, um eine vollständige Entleerung bei Wechsel auf eine andere Farbe, ein anderes Material oder dgl. vorzunehmen.

Es ist zu erkennen, daß durch die Erfindung eine strömungs­ technisch sehr günstige, dabei aber für Schüttgüter auch grober Konsistenz bestens geeignete Absperrvorrichtung ge­ schaffen wird, die vor allem einfach und modular aufgebaut werden kann und selbst nachträgliche Hinzufügung weiterer in eine gemeinsame Förderleitung führender Leitungen, z.B. durch Anschluß weiterer Vorratsbehälter, ermöglicht. Trotz­ dem ist eine sehr geringe Baulänge und gute Anpaßbarkeit an räumliche Verhältnisse gegeben. Es ist auch möglich, eines der Ventile ohne Anschluß an die Leitung 17 zu lassen, so daß darüber nur Luft eingesaugt wird. Zu diesem Zweck kann der Pneumatikzylinder in eine kontrollierte Zwischenstellung gefahren werden, die eine vorbestimmte Drosselung der Luft gewährleistet. Wegen der guten Führung des Kolbenschiebers und seiner elastischen Lagerung sind dabei keine Ventilflat­ tererscheinungen zu befürchten. In Abweichung von der darge­ stellten bevorzugten Ausführung können teilweise auch andere Einzelmerkmale verwendet werden. So sind andere Schieberfor­ men als die des reinen Kolbenschiebers möglich, obwohl die­ ser bauliche und funktionelle Vorteile hat. Die Winkel zwi­ schen den Leitungen 14 und 17 können den Strömungs- und Bau­ verhältnissen angepaßt werden. Ferner ist es möglich, die Absperrvorrichtung auch in anderen Einrichtungen als Schütt­ gutfördereinrichtungen zu verwenden, da sie auch dort Vor­ teile mit sich bringt.

Claims (9)

1. Sammelweiche für Fördereinrichtungen, insbesondere für Schüttgüter, mit mehreren absperrbaren Leitungen (17), die in eine Hauptleitung (14) einmünden, wobei an jeder Leitung (14) ein Absperrorgan (21) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelweiche aus mehreren je eine Baueinheit bildenden Absperrvorrichtungen (11) zusammensetzbar ist, die je ein Stück der Hauptleitung (14) und eine seitlich davon abzweigende Leitung (17) mit Absperrorgan (21) und Betätigungsmittel (35) dafür umfassen, und daß die Hauptleitungsstücke direkt und fluchtend miteinander zu einem Ventilblock verbindbar sind.

2. Sammelweiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (21) ein Kolbenschieber ist.

3. Sammelweiche nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Kolbenschiebers (21) ist als der Durchmesser der Leitung (17).

4. Sammelweiche, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der den quer zur Leitung (17) verlaufenden Kolbenschieber (21) aufnehmende Schieberkanal (19) eine Verbindung, vorzugsweise eine nahezu der Querschnittsfläche des Kolbenschiebers entsprechenden Durchbruch (22) zur Hauptleitung (14) aufweist.

5. Sammelweiche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (17) unter einem Winkel, vorzugsweise von 45°, in die Hauptleitung (14) einmündet und Betätigungsmittel (35) für das Schieberabsperrorgan (21) auf der den größeren Winkel mit der Hauptleitung (14) bildenden Seite der Leitung (17) angeordnet sind.

6. Sammelweiche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (17) mehrerer Absperrvorrichtungen (11) auf jeweils der gleichen Seite der Hauptleitung (14) einmünden.

7. Absperrvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (17) und die Hauptleitung (14) einen durchgehenden, gleichmäßigen und vorzugsweise kreisförmigen Querschnitt haben.

8. Sammelweiche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (17) bzw. die Absperrvorrichtungen (11) eines Ventilblocks (12) unter einem Winkel um eine Ventilblocklängsachse herum gegeneinander versetzt sind.

9. Sammelweiche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel (35) des Absperrorgans (21) und/oder die Leitung (17) bzw. ihre Anschlußleitungen in Hauptleitungslängsrichtung über eine jeweilige Anschlußebene (15, 16) hinausragen, in die die Hauptleitung (14) mündet und die zum Anschluß benachbarter Absperrvorrichtungen (11), von Anschlußleitungen und/oder eines Zusatzluftventils (33) ausgebildet ist.