DE2165521A1

DE2165521A1 - Dichtungsanordnung an dem absperrorgan am auslass eines schuettgutbehaelters

Info

Publication number: DE2165521A1
Application number: DE19712165521
Authority: DE
Inventors: Herbert Bode; Adalbert Dreyer; Herbert Marbach
Original assignee: Claudius Peters AG
Current assignee: Claudius Peters AG
Priority date: 1971-12-30
Filing date: 1971-12-30
Publication date: 1973-07-12
Also published as: BR7209195D0; JPS4877566A; FR2166148B1; JPS5339679B2; AT324950B; GB1420765A; IT971335B; NL7215558A; SU435619A3; BE792431A; SE397326B; FR2166148A1

Description

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		D/i¹
IETHIFFTi		p 6291/71

Claudius Peters AGr₁ 2 Hamburg 39» Kapstadtring 1

Sichtungsanordnung an dem Absperrorgan am Auslaß eines Schüttgutbehälters

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungsanordnung an dem aus einem beweglichen Schieber und einem stationären Dichtteil bestehenden Absperrorgan am Auslaß eines Sohüttgutbehälters, der an einen Verbraucher) insbesondere an einen pneumatischen Förderer angeschlossen ist, der zeitweilig einen höheren Druck als der Behälter führt.

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Übliche Absperrorgane an Schüttgutbehältern - wobei im Zusammenhang der·Erfindung unter AbsperrOrganen auch solche mit regelnder Funktion zu verstehen sind sind üblicherweise mit Dichtteilen versehen, die elastisch an die Oberfläche des Schiebers angedrückt sind. Der Dichtdruck solcher Dichtteile wird meist wesentlich durch die Eigenspannung des Dichtteils bestimmt u&d_v kann gegebenenfalls von dem in Förderrichtung bestehenden Druckgefälle unterstützt werden. A Sie sind jedoch nicht zur Abdichtung gegenüber einem entgegen der Förderrichtung wirkenden Druckgefälle geeignet.

Beispiel für einen Anwendungsfall, bei dem ein Druckgefälle entgegen der Förderrichtung auftreten kann, ist eine Anlage zum Gasblasen bei Konvertern nach dem Qxygen-Bodenblas-Verfahren, bei dem zeitweise reines Gas und zeitweise ein Kalk-Gas-Gemisch eingeblasen wird. Die _Ä Einblasleitung istfc als pneumatische Förderleitung ausgebildet. Der Auslaß des Kalkstaubbehälters mündet hinter der Förderdüse in diese Leitung. Während des Einblasens eines Kalk-Gas-Gemische ist der Behälter mit einem Druck beaufschlagt, der mindestens so groß ist wie der Druck der Förderleitung. Während des reinen Gasblasbetriebs ist ein vom Druck in der Förderleitung unabhängiger

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Druck im Behälter erwünscht, damit beispielsweise während des Gasblasens der Behälter neu gefüllt werden kann. Dies ist aber nur dann möglich, wenn - im Gegensatz zu bekannten Dichtungsanordnungen - die Dichtung an dem Absperrschieber des Behälters nicht bei einem von der Förderleitung zum Behälter wirkenden Druckgefälle von dem Schieber abgehoben wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die zumindest bei geschlossenem Absperrschieber auch eine Abdichtung gegenüber entgegen der normalen Förderrichtung wirkendem Druckgefälle gewährleistet.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Dichtkraft zwischen dem stationären Dichtteil und dem beweglichen Schieber mittels eines Verstellorgans verstellbar ist, dessen Bewegung durch den Betriebszustand des Absperrorgans bestimmt ist.

Neben rein mechanischen Lösungen, bei denen beispielsweise der Dichtteil quer zur Dichtfläche beweglich ist und mit einem Antrieb versehen ist, der ihn jeweils im geschlossenen Zustand des Schiebers oder im Stillstand des Schiebers

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in beliebiger Stellung gegen den Schieber preßt und der mit dem Schieberantrieb in beliebiger Weise gekoppelt ist, werden solche Lösungen bevorzugt, bei denen das Verstellorgan ein pneumatischer Ausdehnungsmotor ist, der zweckmäßigerweise ein nachgiebiger, an eine Druckmittelquelle angeschlossener Hohlkörper ist. Diese Ausführung gibt die Möglichkeit, den Ausdehnungsmotor innerhalb der staubführenden Hohlräume in unmittelbar Nähe des Dichtungsteils oder konstruktiv mit

W diesem vereinigt auszuführen. Die konstruktive Vereinigung des Ausdehnungsmotors mi-tidem Dichtteil kann insbesondere so gestaltet sein, daß der Dichtteil aus einem starren Gehäuse, das zu der Gegendichtflache des Schiebers hin offen ist, einer wenigstens teilweise in der Öffnung des Gehäuses liegenden, elastischen Dichtungsleiste und ' dem in dem Gehäuse hinter der Dichtleiste vor ge seht ^n Hohlkörper besteht. Bei dieser Ausfülörung wird die Dichtleiste oder Dichtlippe unmittelbar von dem Hohlkörper ab-

fe gestützt und, wenn dieser mit Druckmittel beaufschlagt ist, gegen die Gegendichtflache des Schiebers gepreßt. Es versteht sich, daß in diesem Pail der Hohlkörper eine Gestalt haben muß, die eine gleichmäßige Abstützung bzw, Anpressung der Dichtleiste über deren volle Länge gewährleistet . Insofern soll der Hohlkörper eine der Dichtleiste

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entsprechende Gestalt besitzen. Zvaskmäßigerweise wird der Dichtteil so ausgeführt, daß er leicht auswechselbar ist.

Der pneumatische Ausdehnungsmotor kann nach der Erfindung von dem Druck des Verbrauchers, also beispielsweise dem Druck der pneumatischen Förderleitung, beaufschlagt sein. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß die Dichtung nicht beansprucht wird, wenn der Verbraucher nicht druckbeaufschlagt ist. Die Dichtung kann dabei so dimensioniert sein, daß die Flächen des Ausdehnungsmotors derart größer sind als die Flächen, auf die im geschlossenen Zustand der Förderleitungsdruck von Seiten des Schiebers her wirkt, daß eine ausreichende Anpressung der Dichtung gewährleistet ist. In vielen Fällen ist es jedoch zweckmäßiger, einen höheren Wirkdruck zu wählen, wobei ein solcher Druck bevorzugt wird, der den Druck des Verbrauchers bestimmt oder wenigstens beeinflußt. Im Falle einer Düsen-Förderleitung ist dieser Druck beispielsweise der vor der Düse herrschende Druck.

Damit der Anpreßdruck der Dichtung nur dann erzeugt wird, wenn der Schieber geschlossen ist und / oder sich im nicht-bewegten Zustand befindet, enthält die Speiseleitung des pneumatischen Ausdehnungsmotors ein abhängig vom

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Betriebszustand des Schiebers gesteuertes Ventil, das nur im geschlossenen Zustand des Schiebers beziehungsweise nur im unbewegten Zustand des Schiebers geöffnet ist. Diese Anordnung ist nicht nur zweckmäßig bei der ■ Speisung des pneumatischen Ausdehnungsmotors, vom Druck des Verbrauchers oder einem damit verwandten Druck, sondern sie ermöglicht auch die Steuerung des pneumatischen Ausdehnungsmotors von einer beliebigen Druckquelle her, beispielsweise mittels eines Druckgasbehälters oder vom allgemeinen Druckluftnetz her.

Da beim Kalk-Sauer st off-Blasen im Falle einer Undichtigkeit diei, Gefahr des Aufbrennens der Dichtung und des Schiebers beim Entspannen des Sauerstoffs durch die Undichtigkeit sehr groß ist und da in solcheA Fällen nicht nur der Betrieb, sondern auch Menschenleben gefährdoij werden, ist eine sichere Kontrollmöglichkeit für den Dichtungsverschleiß von großer Bedeutung. Die für ähnliche Fälle sonst übliche Gasschieber-Sicherheitsschaltung ist für diesen Fall zu aufwendig, da sie wegen der Staubführung des Gases aus zwei hintereinander geschalteten, druckfesten Hegelschiebern bestehen müßte.

Dieses Problem wird gemäß der Erfindung durch eine Verschleißkontrolle an der Dichtleiste gelöst, die aus

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tneßempfindlichen Organen besteht, die in einer gewissen Verschleißtiefe in die Dichtleiste eingebettet sind und bei denen die Änderung eines Meßwerts eintritt, sobald
sie infolge Verschleißens an die Oberfläche kommen. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das meßempfindliche Organ ein Hohlraum innerhalb der Dichtleiste, der mit einer Einrichtung zur Dichtheitskontrolle dieses Hohlraumes verbindbar ist. Sobald der Verschleiß der Dichtleiste so weit fortgeschritten ist, daß der Hohlraum mit der Leistenoberfläche in Verbindung steht, können mit
Überdruck oder Unterdruck arbeitende Dichtheits-Kontrollgeräte dies feststellen. Bei einer anderen Ausführungs— form sind in der Dichtleiste elektrisch leitende Einlagen vorgesehen, die mit einer Einrichtung zur Feststellung des gegenüber dem Schieber bestehenden Leitwiderstands verbindbar sind. Diese Einlagen können aus Metalldrähten oder anderen leitenden Substanzen bestehen. Sobald sie infolge Verschleißes an die Oberfläche kommen und die Schieber-Oberfläche berühren, entsteht leitender Kontakt zwischen den Einlagen und dem Schieber, der meßtechnisch leicht feststellbar ist. Selbstverständlich müssen der Hohlraum beziehungsweise die elektrisch leitenden Einlagen so tief in der Leiste eingebettet sein, daß der Abstand zur Oberfläche der zulässigen Verschleißdistanz entspricht. Damit auch ein örtlich verdeckt auftretender Verschleiß entdeckt wird, der nicht zu einem Kontakt zwischen der erwähnten

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Einlage und dem Schieber führt, kann diese Einlage oder eine andere, gesonderte Einlage in einem Stromkreis geschaltet sein, der durch die mit dem Verschleiß verbundene Zerstörung der Einlage unterbrochen wird. Selbstverständlich müssen die elektrischen Stromgrößen so gewählt werden, daß keine Zündquelle entstehen kann. Das ist möglich durch Einstufung der Spannung im Bereich der Meßspannung und durch Einstufung der Stromstärke im Bereich von Milliamperes .

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die vorteilhafte Ausführungsbeispiele darstellt. Darin zeigen:

Fig. 1 den für die Erfindung wichtigen Teil einer Anlage zur Durchführung des Oxygen-Bodenblas— Verfahrens,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen mit der erfindungsgemäßen Dichtungseinrichtung ausgerüsteten Dosierschieber,

Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Schnitt durch eine etwas andere Ausführung der Dichtung,

Fig. 4 einen der Fig. 3 entsprechenden Schnitt durch eine weitere Dichtungsausführung und

Fig. 5 ein elektrisches Schaltbild.

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In Fig. 1 ist ein Kalkbehälter 1 gezeigt, der über seine Kopföffnung 2 in nicht gezeigter Weise befüllbar und druckdicht verschließbar ist. unterhalb seines Auslasses 3 ist eine Kammer k mit Einrichtungen 5 zur Bodenbelüftung zwecks Fluidisierung des ausfließenden Materials vorgesehen, die an ihrem rechts in der Zeichnung erscheinenden Ende durch einen Durchfluß-Regelschieber 6 verschlossen ist. Der Schieber kann als sogenannte Dosierwalze oder Dosierkugel ausgeführt sein, wie sie beispielsweise in der deutschen Patentschrift 1 026 689 beschrieben ist. Der Schieber wirkt mit dem Dichtungsteil 7 zusammen, dessen Einzelheiten weiter unten erläutert werden. Das den Schieber 6 passierende Gut gelangt in die Kammer 8, in der die Förderdüse 9 mündet, die in bekannter Weise an eine Druckluftleitung 10 mit Druckregler 11 angeschlossen ist. An die rechte Seite der Kammer 8 schließt die Förderleitung 12 an. Der pneumatische Ausdehnungsmotor des Dichtteils ist über eine Leitung 13 mit Magnetventil Ik an die Druckluftleitung 10 hinter dem Druckregler il angeschlossen.

Wie weiter oben ausgeführt wurde, sind auch andere Anschlußraögliehkeiten für die Leitung 13 gegeben, jedoch hat die gezeigte Anordnung den Vorteil, daß die Anpreßkraft der Dichtung 7 abhängig ist von dem Druck, gegenüber dem sie abzudichten hat.

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Gemäß Pig. 2 und Fig. 3 wird der Schieber 6 in bekannter Weise von einer Kugelkalotte gebildet, die einen V-förmigen Ausschnitt 15 aufweist und um die Achse 16 drehbar ist. Die Figur zeigt den Schieber in geöffnetem Zustand.

Nahe dem Schieber ist in dem den Schieber aufnehmenden Gehäuse 1? ein Flanschring 18 eingeschweißt, der zur Befestigung des Dichtteils 7 dient. Dieser besteht aus zwei Gehäuseringen 19 und 20 aus Stahl oder ähnlichem starrem Material, die mittels Schraube 21 lösbar und dicht an dem Flanschring 18 befestigt sind. Sie schließen einen Raum ein, der zur Oberfläche des Schiebers 6 hin offen ist. In diesem Raum befinden sich zwei Ringe 22 und 23 aus elastischem Werkstoff, von denen der Ring 22 die Dichtleiste bildet, die mit der Oberfläche des Schiebers zusammenwirkt. Der andere Ring 23, der auf der Rückseite des Rings 22 anliegt, bildet mit dem Gehäusering 20 einen Hohlraum 24, der über die Leitung 13 mit Druckluft beaufschlagt werden kann.

Wenn der Ilohlraum 2Ί mit Druckluft beaufschlagt wird, übt die dem Ring 22 zugewendete Wand des Ringes 23 auf den Ring 22 eine Kraft aus, die den Ring 22 gegen die Oberfläche des Schiebers 6 preßt. Gestalt und Elastizität beider Ringe sind so gewählt, daß dies auch dann noch in ausreichendem Maße der Fall ist, wenn bei dem Ring 22 Ver—

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schleiß von tolerierbarem Ausmaß eingetreten ist. Der Ring 23 ist dicht mit dem Gehäusering 24 verbunden, sei es, daß er an den Geh-äusering anvulkanisiert oder mit diesem verklebt ist oder die Dichtwirkung lediglich durch feste Anlage zustande kommt.

Die Druckluftbeaufschlagung des Hohlraums 24 über die Leitung 13 findet dann statt (siehe Fig.l), wenn Ventil 14 geöffnet und Leitung 10 druckbeaufschlagt ist. Der Druck in Leitung 10 ist zwar größer als der Druck in Kammer 8, gegenüber dem die Dichtung 7 abzudichten hat; er steht aber in einem bestimmten Verhältnis zu diesem Druck, so daß die in der Dichtung 7 erzeugte Anpreßkraft in einem bestimmten Verhältnis zu dem abzudichtenden Druck steht. Wenn dieses Merkmal nicht erforderlich ist, kann die Dichtung 7 (wie oben ausgeführt) auch von einer anderen Druckquelle über das Ventil 14 gespeist werden.

Dieses Ventil 14 wird abhängig von der Stellung des Schiebers 6 gesteuert. Wenn dieser seine geschlossene Endstellung erreicht hat, wird das Ventil 14 geöffnet, so daß der Hohlraum 24 des Dichtteils nur dann druckbeaufschlagt ist und demzufolge die Dichtleiste 22 auch nur dann an die Oberfläche des Schiebers 6 angepreßt wird, wenn der Schieber 6 geschlossen ist und stillsteht. Die Einrichtung kann so getroffen sein, daß der die Leiste 22 an den Schieber

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anpressende Druck in dem Raum 24 erst dann aufgebaut wird, wenn der Schieber zum Stillstand gekommen ist. Umgekehrt kann durch eine geeignete Verzögerungseinrichtung dafür Sorge getragen sein, daß der Schieber 6 erst dann seine Öffnungsbewegung beginnt, wenn der Hohlraum 2k druckentlastet ist. Auf diese Weise findet die Bewegung des Schiabers 6 bei geringer Dichtpressung zwischen der Dichtleiste 22 und der Oberfläche des Schiebers statt. Der Dichtungsverschleiß wird auf diese Weise erheblich verringert.

Es ist offensichtlich, daß diese Merkmale auch dann von Nutzen sein können, wenn eine Abdichtung ausschließlich gegenüber in Förderrichtung wirkendem Druckgefälle erforderlich ist und wenn sehr geringe Anlagekräfte zwischen Dichtung und Schieber während der Schieberbewegung bei hohen Dichtkräften im Schließzustand des Schieber« gewünscht werden.

Die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung unterscheidet sich von der gemäß Fig. 2 nur dadurch, daß der Ring 22 einen nohlraum 25 enthält, der über eine Leitung 26 mit einem Dichtigkeits-Prüfgerät verbindbar ist. So lange (wie in der Zeichnung) keine Verbindung des Hohlraums mit der Oberfläche des Ringes 22 besteht, fällt die Dichtigkeitsprobe positiv aus. Wenn hingegen der Verschleiß des Ringes so weit fortgeschritten ist, daß der Hohlraum 25 erreicht

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wird, fällt die Dichtigkeitsprobe negativ aus. Der Ring muß dann ausgewechselt werden, was infolge der leichten
Lösbarkeit der Teile 19 bis 23 ohne Schwierigkeit möglich ist.

Die in Pig* 4 dargestellte Vorrichtung enthält einen Dichtring 22 mit einer elektrisch leitenden Einlage 27, die als nahezu geschlossene Drahtschleife ausgebildet ist und gemäß Fig. 5 an eine elektrische Schaltung 28 angeschlossen ist, die in der Lage ist, einen elektrisch leitenden Kon- g takt der Einlage 27 mit der Schieberoberflache bei allgemeinem Verschleiß und/oder die Zerstörung der Einlage bei einem Örtlich begrenzten Schaden festzustellen und durch
eine Alarmeinrichtung 29 kundbar zu machen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Dichtungsanordnung an dem aus einem beweglichen Schieber und einem stationären Dichtteil bestehenden Absperrorgan am Auslaß eines Schüttgutbehälters, der an einen Verbraucher, insbesondere einen pneumatischen Förderer angeschlossen ist, der zeitweise einen höheren Druck als der Behälter führt, dadurch gekennzeichnet , daß die Dichtkraft zwischen dem stationären Dichtteil (7) und dem beweglichen Schieber (6) mittels eines Verstellorgans verstellbar ist, dessen Bewegung durch den Betriebszustand des Absperrorgans (6) bestimmt ist.

2« Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch

gekennzeichnet» daß das Verstellorgan ein pneumatischer Ausdehnungsmotor ist*

3-i. Dichtungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der pneumatische Ausdehnungsmotor von einer als nachgiebiger, an eine Druckmittelquelle angeschlossener Hohlkörper (23)

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ausgebildeten Abstützung des stationären Dichtteils gebildet ist.

4. Dichtungsanordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß der

Dichtteil(7) aus einem starren Gehäuse (19» 20), das zu der Gegendichtflache des Schiebers (6) hin offen ist, einer wenigstens teilweise in der Öffnung des Gehäuses liegenden elastischen Dichtungsleiste (22) und " dem in dem Gehäuse hinter der Dichtleiste vorgesehenen Hohlkörper (23) besteht.

5. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche

2 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der pneumatische Ausdehnungsmotor von dem Druck des Verbrauchers (8) beaufschlagt ist.

6.:. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche

2 bis 4» dadurch gekennzeichnet , daß der pneumatische Ausdehnungsmotor von einem den Druck des Verbrauchers bestimmenden, jedoch höheren Druck angeschlossen ist.

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7. Dichtungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch geken'nze lehne t , daß im Falle

der Verwendung eines pneumatischen Düsenförderers als Verbraucher der pneumatische Aüsdehnungsmotor an den Speisedruck (Leitung 10) der Düse (9) angeschlossen ist.

8. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche

2 bis 4» dadurch gekennzeichnet , daß die Speiseleitung 03) des pneumatischen A?jsclehnungsmotors ein abhängig vom Betriebszustand des Schiebers gesteuertes Ventil (14) enthält, das nur im geschlossenen Zustand des Schiebers (6) geöffnet ist.

9. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche

2 bis 4 oder 8, dadurch gekennzsi ohne t , daß die Speiseleitung (13) des pneumatischen P Ausdehnungsmotors ein abhängig vom Betriebszustand des Schiebers gesteuertes Ventil (H) enthält, das nur im unbewegten Zustand des Schiebers (6) geöffnet ist.

10. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche

1 bis 9, dadurch gekenn seich net ,

(7)
daß der Dichtungsteil/leicht auswechselbar.' ist.

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11. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche

1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleiste .(22) des Dichtteils (7) hohl ausgebildet und mit einer Einrichtung zur Dichtheitskontrolle ihres Hohlraumes verbindbar ist.

12. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche

1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleiste (22) des Dichtteils mit einer elektrisch leitenden Einlage (27) versehen ist, die an eine Einrichtung (28) zur Peststellung des gegenüber dem Schieber bestehenden Leitwiderstandes verbindbar ist.

13. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche

1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleiste (22) eine elektrisch leitende, bei Verschleiß zerstörbare Einlage (27) enthält, die an eine Einrichtung (28) zur Feststellung ihres Leitvermögens angeschlossen' ist.

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