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Ablaufeinrichtung für Kesselwagen mit AbschluB durch zwei hintereinander
geschaltete Absperrkegel Die Ahlaufeinrichtungen für Kesselwagen, die zum Ablassen
des Ladegutes dienen, werden bei schwierig abzudichtenden Flüssigkeiten, wie Treibstoff,
Äther, bestimmten Chemikalien usw., besonders hoch beansprucht. Es muß bei solchen
Ab-
laufeinrichtungen ein dichter Abschiuß auch bei den schwierigst abzudichtenden
Flüssigkeiten erzielt werden. Andererseits muß aber die Bauart so einfach und robust
sein, daß auch bei dickflüssigen Stoffen keine t'erstopfungen eintreten können,
urrd keine Beschädigungen durch die raühe Behandlung im Kesselw-agenlretrieh möglich
sind'.
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Besondere Sch"; ierigkeiten >i der Abdichtung entstehen noch dadurch,
daß die Absperrorgane einer solchen Ablaufeinrichtung auch bei stärksten Erschütterungen,
wie sie durch Fahr- und' Rangierstöße entstehen, dicht halten müssen, vor allem
auch dann, wenn lange Fahrtstrecken zurückgelegt werden müssen. Hinzu kommen hierbei
noch die Schwierigkeiten, die durch Wärmedehnungen des Kesselmantels infolge der
wechselnden Außentemperatur (Sonnenbestrahlung wechselt mit Abküh-
lung durch
Fahrtwind undRegenschauer) entstehen. Alle diese Schwierigkeiten können sehr leicht
zu Undichtigkeiten führen, was dann die unangenehmsten Störungen mit sich bringt.
Undicht gewordene Wagen müssen ausrangiert und umgepumpt werden damit dann ein Nachsehen
der Ablaufeinrichtung möglich ist.
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Durch die vorliegende Erfindung soll eine Ablaufeinrichtung für Kesselwagen
geschaffen werden, die diese Schwierigkeiten vermeidet. Bei der der
Erfindung
zugrunde- liegenden Bauart von Ablaufeinrichtungen sind zwei unabhängig voneinanderwirkende
Absperrkegel vorhanden, von denen jeder für sich auf einer Sitzfläche dichtet. Erfindungsgemäß
ist der eine dem Inneren des Kessels zugewandte Absperrkegel mit metallischer Dichtung
und der andere nach außen liegende Absperrkegel mit elastischer Dichtung ausgerüstet.
Die beiden Absperrkegel sind durch einen Zapfen oder ein anderes Maschinenelement
derart miteinander verbunden, daß beide Absperrkegel in ihrer Achsenriehtung eine
begrenzte Bewegung gegeneinander oder voneinander ausführen können. Zwischen den
beiden Absperrkegeln ist eine kräftige Feder angeordnet, die das Bestreben hat,
beide Absperrkegel voneinander wegzudrücken. Beim Schließen dieser so ausgebildeten
Ablaufeinrichtung setzt sich zuerst der nach außen liegende elastisch dichtende
Absperrkegel auf seinen Sitz; bei weiterem Betätigen der Gewindespindel wird dann
der nach dem Innern des Kessels zu liegende Absperrkegel gegen den nach außen liegenden
Absperrkegel bewegt, bis auch der zweite Kegel gegen seinen Sitz anliegt. Dabei
wird die zwischen beiden Absperrkegeln befindliche Feder zusammengepreßt und der
nach außen liegende Absperrkegel durch die Federkraft gegen seinen Sitz gedrückt.
Die Feder kann dabei erfindungsgemäß so stark bemessen werden, daß sie, wenn beide
Absperrkegel auf ihrem Sitz aufliegen, gerade dien Druck erzeugt, der eine Flächenpressung
zwischen .der Dichtungsfläche des nach außen liegenden Absperrkegels und dessen
Sitz bewirkt, die der zulässigen Höchst-4elastung der für diesen Absperrkegel vorgesehenen
elastischen Dichtung entspricht. Es wird also einerseits ein unbedingt genügend
festes Anpressen des nach außen liegenden Absperrkegels gegen seinen Dichtungsring
erzeugt, andererseits ein übermäßig starikes Anpressen auch bei Anwendung unzulässiger
Gewalt sicher vermieden. Bei Anwendung unzulässiger Gewalt wird die dadurch erzeugte
Schließkraft nur auf die Dichtungsfläche des nach innen liegenden Absperrkegels
übertragen, der gemäß der Erfindung metallisch dichtet und dessen Dichtungsfläche
so aus widerstandsfähigem Metall hergestellt werden kann, daß sie diese übermäßige
Belastung ohne weiteres verträgt. Durch diese Einrichtung wird also gleichzeitig
erreicht, daß die Ablaufeinrichtung unempfindlich gegen die rauhe Behandlung im
Kesselwagenbetrieb ist.
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Erfindungsgemäß wird weiterhin der Dichtungsring für den nach außen
liegenden, elastisch dichtenden Absperrkegel an oder in einem Flansch oder einem
ähnlichen Bauteil angeordnet, der unabhängig vo.n dem die Dichtungsfläche des nach
innen liegenden metallisch dichtenden Absperrkegel,s tragenden Bauteil aus dem Gehäuse
der Ablaufeinrichtung von unten,'alsö'öh-rie Befähreh des Kessels, ausgebaut werden
kann.
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Da der nach innen liegende Absperrkegel durch die Gewindespindel unabhängig
vorn dem nach außen liegenden Absperrkegel fest gegen seinen Sitz gepreßt werden
kann, ist es infolge der erfindungsgemäßen Einrichtung möglich, den Dichtungsring
des, nach außen liegenden Absperrkegels bei gefülltem Kessel auszubauen und zu erneuern.
Beim - Wiedereinsetzen des -den ausgewechselten Dichtungsring tragenden Bauteils
wird durch di-e Befestigungsschrauben dieses Bauteils, der zweck-'mäßig als Flansch
ausgebildet ist, der Dichtungsring gegen den Absperrkegel gepreßt, bis wieder die
Ursprungslage erreicht ist. Die zwischen beiden Absperrkegeln angeordnete Feder
ist dann wieder auf die vorgesehene Spannung zusammengepreßt, so daß die Ablaufeinrichtung
wieder betriebsbreit ist, .ohne daß es notwendig ist, den Kessel zu entleeren.
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Bei ordnungsgemäßer Pflege des Kesselwagens wird- das Auswechseln
des elastiischen Dichtungsringes des nach außen liegenden Absperrkegels im allgemeinen
in gewissen, sich durch Erfahrung ergebenden Abständen erfolgen, bevor eine eigentliche
Uridichtigkeit eingetreten ist. Der ,nach innen liegende Absperrkegel wird deshalb
im allgemeinen noch dicht sein. Wenn aber durch die Benutzung eine Undichtiglkeit
eingetreten sein sollte, so ist diese bedeutungslos, da die Uridichtigkeit nur verhältnismäßig
gering sein 'kann. und den Ausbau des Flansches, der den Dichtungsring des nach
außen liegenden Absperrkegels trägt, nicht ernstlich behindert. Durch die Auswechslung
des elastischen Dichtungsringes des nach außen liegenden Absperrkegels wird auch
dann ein einwandfreier Aibschluß erzeugt, wenn der nach innen liegende Absperrkegel
nicht mehr einwandfrei dichtet; dessen Instandsetzung kann also bis zu einer sich
bietenden Gelegenheit hinausgeschoben werden.
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Die erfindungsgemäße Bauart hat weiterhin den Vorteil, daß in solchen
Fällen, wo sehr dickflüssige Stoffe befördert werden sollen und deshalb ein möglichst
großer Abflußquerschnitt ahne der Strömung im Wege stehende Bauteile erzielt werden
soll, der nach außen liegende Absperrkegel und der dessen Dichtung tragende Flansch
einfach fortgelassen werden kann, bis der Kessel wieder zur Beförderung dünnflüssiger,
schwierig abzudichtender Stoffe eingesetzt wird.
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Die Gewindespindel, durch welche die Hubbewegung der beiden miteinander
verbundenen Absperrkegel bewirkt wird, kann entweder mit einem in an sich bekannter
Weise mit einem kardangelenkartig ausgebildeten Kopf versehen werden, wobei derGelerikbolzen
in einem nach obenoffenenSchlitz geführt ist, so d'äß auch 'das Ausbauen ödes nach
innen liegenden Absperrkegels mit seinem den Sitz tragenden Bauteil aus dem Gehäuse
von unten, ohne Befahren des Kessels, möglich ist, oder es 'kann erfindungsgemäß
die Gewindespindel mit der zur Kesseldecke führenden Ventilstange fest verbunden
sein. Diese letztere erfindungsgemäße Ausführung hat den Vorteil, daß die Ventilstange
die Aufundabwärtsbewegung der Gewindespindel mitmacht und dadurch an der tStellung
des Handrades sichtbar ist, ob die Ablaufeinrichtung offen oder ge-
schlossen
ist. Der Ausbau von unten, ohne Befahren des Kessels, kann auch bei dieser Ausführungsart
erfindungsgetnä
l3 dadurch :rmöglicht werden, daß eine Hilfsstange auf das Ende der Ventilstange
geschraubtwird, «-elche ein tiefes Herunterlassen der Ventilstange ermöglicht, wobei
die Hilfsstange die Führung in der Stopfbuchse aufrecht erhält und das Wiederhochziehen
der Ventilstange ermöglicht. Durch das infolge der erfiildungsgemäßen. Einrichtung
mögliche tiefe Herunterlassen der Ventilstange kann der die Dichtung des nach innen
liegenden Absperrkegels tragende Bauteil so weit nach unten herausgezogen werden,
daß die Verbindungsstelle zwischen Gewindespindel und Ventilstange zugänglich ist
und der die feste Verbindung beispielsweise herbeiführende Sicherungsbolzen oder
ein -sonstiges Verlrindungselement lrequein entfernt werden kann.
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In Abb. i ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. An
dem Kesselmantel a ist das Gehäuse b der Ablaufeinrichtung fest angeschweißt, so
daß eine unbedingt dichte Verbindung zwischen Gehäuse und Kesselmantel besteht.
In das Gehäuse b ist ein Hauptsitzflansch c .mit Schraubeneingesetzt und in geeigneter
Weise abgedichtet, der eine Ventilbrücke d trägt, die mit einer Warze
e für das Muttergewinde der Gewindespindel f versehen ist. Dieser Hauptsitzflansch
trägt die Dichtungsfläche g des dem Innern des Kessels zugewendeten Absperrkegels
6s, der durch den Kopf i der Gewindespindel f
leim Schließen gegen seinen
Sitz gepreßt wird. Der Hauptsitzflansch c ist so in das Gehäuse b eingesetzt, daß
er nach Lösen der Befestigungsschra@uben von unten, also ohne Befahren des Kessels,
ausgebaut werden kann.
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Unterhalb des Absperrkegels h ist der zweite nach außen liegende Absperrakegel
k angeordnet, der beim Schließen gegen den elastischen Dichtungsring d gepreßt wird,
der in einem Hilfsflansch angeordnet ist, der unabhängig von dem Hauptsitzflansch
c von unten ausgebaut werden kann. Die Befestigungsschrauben des Hilfsflansches
in werden vorzugsweise im Hauptsitzflansch c angeordnet, l@ön nen aber auch unabhängig
vom, Hauptsitztlanscli im Gehäuse b angeordnet werden. $ei Anordnung der Schrauben
im Hauptsitzflansch c entsteht der Vorteil, daß bei Anbringu@ng entsprechender .\ussparungen
im Rand des Hilfsflansches m nach ].Ösen der 13efestiguirgsschrauben des Hauptsitzflansches
c ohne weiteres Zerlegen das gesamte _@1>slierroi-gan mit beiden .1\lisper@kegeln
von unten ausgebaut werden kann.
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Die den Hilfsflansch in gegen den Hauptsitzflansch c abdichtende Dichtung
n Wist unterhalb 'der Dichtungsfläche g angeordnet, so daß beim Ausbauen des Hilfsflansches
in der dichte Abschluß des Absperrkegels li auf seinen Sitz g nichtbeeinträchtigt
wird.
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Der Absperrkegel k ist mit dem Absperrkegel h durch einen Zapfen o
verbunden, der durch einen Sprengring p in axialer Richtung festgehalten wird. Die
in der Kupplungsbohrung des Absperrkegels h angeordnete Nut, in die der Sprengring
p eingreift, ist in axialer Richtung so breit gehalten, daß eine begrenzte Bewegung
des Absperrkegels k gegen den Absperrkegel h möglich ist. Der Bewegungsspielraum
in axialer Richtung zwischen beiden Absperrkegeln wird so bemessen, daß auch bei
stark abgenutztem Diehtungsri,ng l ein einwandfreies Anpressen des Absperrkegels
k gegen den Dichtungsring I erfolrit und andererseits auch eine Abnutzung der Dichtungsfläche
g des Absperrkegels h keine Störung der Arbeitsweise bewirken 'kann.
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Durch die 'kräftige Feder q werden die Absperrkegel k und h auseinandergedrückt.
Beim Schließen derAblaufeinrichtung setzt sich zuerst derAbsperrkegel,k auf den
elastischen Dichtungsring 1. -B#pi weittrrem Drehen des Handrades'r wird durch `dien
Kopf i der Gewindespindel f der Absperrkegel h
entgegen der
Spannung der Feder q gegen die Dichtungsfläche g gedrückt. Die Feder q ist so bemessen,
da'ß sie den Absperrkegel k bei, geschlässener Ablaufeinrichtung (Absperrkegel h
gegen Dichtungsfläche g gepreßt) mit solcher Kraft gegen den Dichtungsring L preßt,
daß dessen höchstzulässige Flächenbeanspruchung erreicht wird, ohne daß eine Überbeanspruchung
der Dichtungsfläche möglich ist, auch wenn das Handrad r unter Anwendung übermäßiger
Kraft betätigt wird.
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Durch den Sprengring p wird gleichzeitig erreicht, daß beim Ausbauen
des Hilfsflansches m die Feder q sich nur um ein begrenztes Maß entspannen kann
und auch beim Wiedereinbau nur um ein begrenztes Maß zusammengedrückt zu werden
braucht.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i ist die zur Kesseldecke führende
Ventilstange s .mit der Gewindespindel f durch einen, Bolzen t, fest veibunden:
Beint Ausbauen des ITätiptsitzflänsches c' Vöri unten wird das Handrad r entfernt
und an Stelle des Handrades eine Hilfsstange it aufgeschraubt (Abb. 2), die es ermöglicht,
die Ventilstange s so weit nach unten herunterzulassen, bis der Bolzen t aus der
durch den Deckel v verschlossenen Öffnung des Gehäuses b herausragt und von außen
entfernt werden 'kann. Die Hilfsstange it sichert dabei das richtige Wiedereinführen
der Ventilstange s nach erfolgtem Wiedereinsetzen des Bolzens t und Wiedereinbau
des Hauptsitzflansches c. Der Ausbau des Hilfsflansches m mit .dem elastischen Dichtungsring
l 'kann bei gefülltem Kessel erfolgen, da der Absperrkegel 1i während des Ausbauens
des Hilfsflansches in durch die Gewindespindel f feit gegen seine
Dichtungsfläche g gepreßt wird und das Auslaufen des Kesselinhalts verhütet, vor
allem, wenn das Auswechseln des Dichtungsringes L rechtzeitig erfolgt, bevor die
Dichtungsfläche des Absperrkegels h undicht geworden ist. Aber auch dann, wenn bereits
eine Beschädigung der Dichtungsfläche des Absperrkegels h eingetreten ist, kann
der Ausbau' des Hilfsflansches m bei gefülltem Kesselwagen erfolgen, da die durch
die LJndichtigkeit austretende Flüssigkeitsmenge bei festem Anpressen des. Absperrkegels
lt gegen seine. Dichtungsflächc,.verhältnismäßig gering. ist und das Ausbäueri des
Hilfsflansches in. nicht 'ernstlich.wer'hindevn 'kann..
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Die in Abb. i als Beispiel" gezeigte Awsführu'ng, bei der die Ventilstange
s fest mit der Gewin&-spindel f gekuppelt ist, bat den Vorteil, daß das
Handrad
r die Auf- und Abwärtsbewegung der Gewindespindel f mit ausführt und dadurch sichtbar
ist, ob die Ablaufeinrichtung geöffnet oder geschlossen ist. In Abb. 3 ist ein Ausführungsbeispiel
gezeigt, bei dem die Ventilstange durch ein Kardangelenk mit nach oben offenen Schlitzen
für den Kardanbolzen mit der Gewindespindel f verbunden ist. Der Ausbau des Hauptsiazflansches
c kann bei dieser Ausführungsart ohne Benutzung einer Hilfstange von unten aus erfolgen.
Die Ventilstange macht bei dieser Ausführung, wie Abb. 3 zeigt, die Auf- und Abwärtsbewegung
der Gewindespindel f nicht mehr mit, sondern ist in axialer Richtung fest in dem
Handradaufsatz w gelagert, so daß sie nur eine Drehbewegung ausführen kann.
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Abb.:I zeigt noch ein weiteres Ausführungsbeispiel, hei dem der Dichtungsring
l gleichzeitig zur Abdichtung des Hilfsflansches -ni gegen den Hauptsitzflansch
c dient.
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In Abb. 5 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dein der Absperrkegel
k mit dem Absperrkegel h durch einen mit Bajonettleiste versehenen Zapfen
verbunden ist. Sowohl der Absperrlkegel k als auch der Absperrkegel h sind bei diesem
Ausführungsbeispiel durch Ansätze gegen Drehen gesichert, @so claß hei der normalen
Betätigung die Bajonettverbindung nicht außer Eingriff gelangt. Nach erfolgtem Ausbau
des Hilfsflansches m kann dagegen der Absperrkegel k gedreht und aus der Bajonettverbindung
herausgenommen werden. Diese Ausführung ermöglicht es, nicht nur den Hilfsflansch
m finit dem Dichtungsring 1, sondern auch den Absperrkegel k bei gefülltem Kessel
von unten auszubauen.
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Diese Ausführung ist besonders dann vorteilhaft, wenn aus besonderen
Gründen auch der Absperrkegel k mit metallischer Dichtung versehen wird und hei
Instandsetzung der Ablaufeinrichtung der :\hsperrkegel k auf der Dichtungsfläche
des Hilfsflatisches in eingeschliffen werden muß, so daß der .\usbau de.s Hilfsflansches
m allein nicht genügt.
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Wenn die mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ausgerüsteten Kesselwagen
bei Transporten eingesetzt werden, wo ein Entwenden des Kesselinhaltes zu befürchten
ist, 'kann erfindungsgemäß der den Dichtungsring des außen liegenden Absperrkegels
tragende flanschartige Hilfskörper mit einem Rand versehen oder so ausgebildet werden,
daß er die Befestigungsschrauben des flanschartigen Hauptkörpers überdeckt, so daß
ein Ausbau ,dieses Hauptkörpers und die Entflamme von Flüssigkeit erst nach Ausbau
des flanschartigen Hilfskörpers möglich ist. Dadurch, daß der Ausbau erschwert und
zeitraubender wird, is,t ein Schutz gegen Diebstähl erzielt.