DE19952435A1

DE19952435A1 - Device for switching bulk material from inlet to one of two or more outlets comprises rotating valve, seals being fitted between valve and its seating which have notch and can be connected to separate compressed gas inlet

Info

Publication number: DE19952435A1
Application number: DE1999152435
Authority: DE
Inventors: Kurt Pfeifer
Original assignee: Coperion Waeschle GmbH and Co KG
Current assignee: Coperion Waeschle GmbH and Co KG
Priority date: 1999-10-30
Filing date: 1999-10-30
Publication date: 2001-05-17

Abstract

The device for switching bulk material from an inlet (2) to one of two or more outlets (3, 4) comprises a rotating valve (6). Seals (9) are fitted between the valve and its seating (1). These have a notch (10) and can be connected to a separate compressed gas inlet (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Schüttgutweiche, umfassend einen Eingangskanal, mindestens zwei Ausgangskanäle und einen im Gehäuse angeordneten, den Eingangskanal wahlweise mit einem der Ausgangskanäle verbindenden Drehkörper, der gegenüber dem Gehäuse über wenigstens eine mit einer Kerbe versehene Dichtung abdichtbar ist.The invention relates to a bulk diverter, comprising an input channel, at least two output channels and one arranged in the housing, the Optionally connecting the input channel with one of the output channels Rotary body that is opposite the housing via at least one with a notch provided seal is sealable.

Eine gattungsgemäße Schüttgutweiche ist aus der Druckschrift DE 34 14 974 A1 bekannt. In diesem Dokument wird eine Ringdichtung zur Abdichtung der Spalte zwischen der Innenwand eines Weichengehäuses und der Umfangsfläche des im Weichengehäuse angeordneten Drehkörpers offenbart. Die elastisch verformbare Dichtung ist in eine Nut eingesetzt, welche die Anschlußkanäle umgibt und weist eine im wesentlichen V-förmige, dem Anschlußkanal zugewandte Kerbe auf. Im druckfreien Zustand hebt sich die Dichtung infolge ihrer Eigenelastizität vom Drehkörper ab, so daß sich die zum Drehen desselben aufzuwendenden Verstellkräfte und der Verschleiß an der Dichtung reduzieren. Unter dem Einfluß des in den Anschlußkanälen wirkenden Förderdrucks auf die kerbseitige Fläche der massiv ausgeführten und robusten Dichtung wird diese auf die Umfangsfläche des Drehkörpers gepreßt. Zur konstruktiven Ausgestaltung von Dichtung und Kerbe wird ausdrücklich auf die genannte Druckschrift verwiesen.A generic bulk diverter is known from document DE 34 14 974 A1 known. In this document, a ring seal is used to seal the column between the inner wall of a switch housing and the peripheral surface of the im Switch housing arranged revolving body disclosed. The elastically deformable Seal is inserted into a groove which surrounds and faces the connection channels an essentially V-shaped notch facing the connecting channel. in the pressure-free state, the seal stands out due to its inherent elasticity Rotating body, so that the same to turn to turn Reduce adjustment forces and wear on the seal. Under the influence of the delivery pressure acting in the connecting channels on the notch-side surface The solid and robust seal is placed on the peripheral surface of the rotating body pressed. For the design of seals and Kerbe is expressly referred to the publication mentioned.

Diese bekannte Anordnung hat sich bei Förderdrücken von mindestens 1 bar über Umgebungsdruck bewährt. Bei niedrigeren Förderdrücken hingegen, beispielsweise 0,5 bar über dem Umgebungsdruck, ist nicht sichergestellt, daß die auf die Dichtung wirkenden Druckkräfte den Spalt zwischen Gehäuse und Drehkörper zuverlässig verschließen.This known arrangement has over at delivery pressures of at least 1 bar Proven ambient pressure. At lower delivery pressures, however, for example 0.5 bar above ambient pressure, it is not ensured that the compressive forces acting on the seal the gap between the housing and Seal the rotating body reliably.

In der Patentanmeldung DE 19 16 581 wird eine Rohrweiche für die pneumatische Förderung von Schüttgütern beschreiben, bei welche die Abdichtung zwischen Gehäuse und Drehkörper über eine im Gehäuse eingelassene, aufweitbare Schlauchdichtung herbeigeführt wird. Durch Zufuhr von Druckgas in das Innere der Schlauchdichtung läßt sich diese unabhängig vom Förderdruck an die Umfangsfläche des Drehkörpers anpressen.In the patent application DE 19 16 581 a pipe switch for the pneumatic Convey bulk goods where the sealing between Housing and rotating body via an expandable recessed in the housing Hose seal is brought about. By supplying compressed gas to the inside The hose seal can be used regardless of the delivery pressure Press the peripheral surface of the rotating body.

Schlauchdichtungen sind jedoch bedingt durch ihre geringe Wanddicke weniger robust als Kerbdichtungen und daher insbesondere bei der Förderung klebriger Schüttgüter nur bedingt einsetzbar.However, hose seals are less due to their small wall thickness robust than notch seals and therefore particularly sticky when conveying Bulk goods can only be used to a limited extent.

task

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schüttgutweiche mit einer hochbelastbaren und auch bei geringem Förderdruck zuverlässig anpreßbaren Dichtung bereitzustellen.The present invention has for its object a generic Bulk diverter with a high load capacity and also with low delivery pressure to provide a reliably compressible seal.

solution

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dichtung mit einem gesonderten Druckfluidanschluß verbindbar ist. Der Begriff "Druckfluid" ist in diesem Zusammenhang so zu verstehen, daß in dem betreffenden gesonderten Anschluß und damit auf der mit dem Druckfluidanschluß in Wirkung stehenden Seite der Kerbdichtung grundsätzlich ein vom Umgebungsdruck abweichender Fluiddruck herrscht. Als Druckfluid kommen insbesondere gasförmige Fluide, beispielsweise Luft, Stickstoff oder verschiedene Prozeßgase in Betracht.The object is achieved in that the seal can be connected to a separate pressure fluid connection. The term "pressure fluid" is to be understood in this context in such a way that separate connection and thus on the with the pressurized fluid connection in effect the side of the notch seal is always one of the ambient pressure there is a different fluid pressure. In particular come as pressure fluid gaseous fluids, for example air, nitrogen or various process gases into consideration.

Der Druckfluidanschluß kann nach einer Ausführung der Erfindung als Unterdruckanschluß ausgebildet sein, der mit jener Seite der Dichtung verbindbar ist, die der Kerbe gegenüberliegt. Die gekerbte Seite der Dichtung kann in diesem Fall mit dem im Eingangs- beziehungsweise Ausgangskanal herrschenden Förderdruck beaufschlagt werden, wobei sich die Anpreßkraft der Dichtung in Abhängigkeit von der Gesamtdruckdifferenz einstellt. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß bestehende Kerbdichtungen unverändert weiterverwendet werden können.The pressurized fluid connection can be in accordance with an embodiment of the invention Vacuum connection be formed, which can be connected to that side of the seal is opposite the notch. The notched side of the seal can be in this Case with the one prevailing in the input or output channel Delivery pressure can be applied, the contact pressure of the seal in Depends on the total pressure difference. This training has the Advantage that existing notch seals can be used unchanged can.

Nach einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Druckfluidanschluß als kerbseitig mit der Dichtung verbindbarer Sperrfluidanschluß ausgebildet. Der Druck des Sperrfluids ist in der Weise einzustellen, daß der nicht nur den Druck im Eingangs- beziehungsweise Ausgangskanal kompensiert, sondern einen zur Anpressung der Dichtung erforderlichen Überdruck aufweist.According to a preferred embodiment of the invention Pressure fluid connection as connectable to the seal on the notch side Barrier fluid connection formed. The pressure of the barrier fluid is in the way adjust that the not only the pressure in the input respectively Output channel compensated, but one for pressing the seal required pressure.

Die weiteren abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung.The further dependent claims relate to advantageous developments of the Invention.

characters

Die Figuren stellen beispielhaft und schematisch verschiedene Ausführungen der Erfindung dar.The figures represent examples and schematically of different versions of the Invention.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ausbildung nach Anspruch 2 in der geschnittenen Seitenansicht sowie einen vergrößerten Ausschnitt der Dichtungsanordnung Fig. 1 shows an embodiment of the invention according to claim 2 in the sectional side view and an enlarged section of the sealing arrangement

Fig. 2 eine entsprechende Abbildung einer Weiche nach Anspruch 3 Fig. 2 is a corresponding illustration of a switch according to claim 3

Fig. 3 eine Ausführung nach Anspruch 9 mit zwei Schaltstellungen in der geschnittenen Seitenansicht und einen Querschnitt mit vergrößert dargestelltem Dichtungsdetail Fig. 3 shows an embodiment according to claim 9 with two switching positions in the sectional side view and a cross section with an enlarged seal detail

Die in Fig. 1 dargestellte Weiche umfaßt ein Gehäuse 1 mit einem Eingangskanal 2, einem zu diesem achsgleichen ersten Ausgangskanal 3 und einen davon winklig abzweigenden zweiten Ausgangskanal 4. In einer Bohrung 5 des Gehäuses 1 ist ein Drehkörper 6 um eine zur Schnittebene senkrecht stehende Achse drehbar angeordnet, der einen zur wahlweisen Verbindung des Eingangskanals 2 mit einem der beiden Ausgangskanäle 3, 4 geeigneten Durchgangskanal 7 aufweist. Weichen dieses Typs werden allgemein als Einkanalweichen bezeichnet.The switch shown in FIG. 1 comprises a housing 1 with an input channel 2 , a first output channel 3 which is the same axis as this and a second output channel 4 branching off at an angle therefrom. In a bore 5 of the housing 1 , a rotating body 6 is arranged rotatably about an axis perpendicular to the cutting plane, which has a through channel 7 suitable for optionally connecting the input channel 2 to one of the two output channels 3 , 4 . Turnouts of this type are generally referred to as single-channel turnouts.

Der Drehkörper 6 und die ihn aufnehmende Bohrung 5 im Gehäuse 1 sind zueinander durch einen Spalt 8 beabstandet. Um das Austreten von Fördergas oder Partikeln aus dem geförderten Schüttgutstrom zu verhindern, ist der Spalt 8 im Übergangsbereich zwischen Gehäuse 1 und Drehkörper 6 durch Dichtungen 9 gedichtet. Die einseitig mit einer Kerbe 10 versehenen Dichtungen 9 sind in Nuten 11 auf dem Innenumfang der Bohrung 5 eingelassen, welche jeweils den Eingangskanal 2 und die Ausgangskanäle 3, 4 vollumfänglich umschließen. Die Dichtung wird unter der kerbseitigen Wirkung des Gasdrucks im Förderstrom in der in aus der Druckschrift DE 34 14 974 A1 bekannten Weise auf den Außen umfang des Drehkörpers 6 gepreßt. Da die hierdurch bewirkte Dichtkraft bei niedrigen Förderdrücken unter Umständen nicht zur sicheren Abdichtung des Spalts 8 ausreicht, wird an die der Kerbe 10 gegenüberliegende Seite jeder Dichtung 9 mittels eines Druckfluidanschlusses 12 ein Unterdruck angelegt, der die elastische Verformung der Dichtung 9 im Bereich der Kerbe unterstützt und die Anpressung an den Drehkörper 6 erhöht. Um den Unterdruck radial gleich mäßig auf dem Außenumfang der Dichtung 9 zu verteilen, mündet der Druckfluid anschluß 12 in einer Ringnut 13, welche die Dichtung 9 vollständig umspannt.The rotary body 6 and the bore 5 receiving it in the housing 1 are spaced apart from one another by a gap 8 . In order to prevent the escape of conveying gas or particles from the conveyed bulk material flow, the gap 8 is sealed by seals 9 in the transition area between the housing 1 and the rotating body 6 . The seals 9 provided on one side with a notch 10 are embedded in grooves 11 on the inner circumference of the bore 5 , each of which completely surrounds the input channel 2 and the output channels 3 , 4 . The seal is pressed under the notch-side effect of the gas pressure in the flow in the manner known from DE 34 14 974 A1 on the outer circumference of the rotating body 6 . Since the sealing force caused thereby may not be sufficient to securely seal the gap 8 at low delivery pressures, a vacuum is applied to the side of each seal 9 opposite the notch 10 by means of a pressure fluid connection 12 , which supports the elastic deformation of the seal 9 in the area of the notch and the pressure on the rotating body 6 increases. In order to distribute the vacuum evenly radially on the outer circumference of the seal 9 , the pressure fluid connection 12 opens into an annular groove 13 which completely encompasses the seal 9 .

Fig. 2 zeigt eine Weiche ähnlichen Aufbaus, bei der die zur Aufnahme der ringförmigen Dichtungen 9 vorgesehene Nuten 11 in den Umfang des Drehkörpers 6 eingearbeitet sind. Die Kerben 10 der Dichtungen 9 weisen vom Eingangskanal 2 beziehungsweise den Ausgangskanälen 3, 4 weg und werden über einen gemeinsamen Druckfluidanschluß 12 mit Sperrgas beaufschlagt. Der Druck des Sperrgases ist so zu wählen, daß nicht nur der Gasdruck aus dem Schüttgutstrom kompensiert, sondern darüber hinaus noch ein ausreichender Anpreßdruck an der Dichtung 9 erzeugt wird. Fig. 2 shows a switch similar construction, in which the grooves 11 provided for receiving the annular seals 9 are incorporated in the circumference of the rotating body 6 . The notches 10 of the seals 9 point away from the input channel 2 or the output channels 3 , 4 and are acted upon by sealing gas via a common pressure fluid connection 12 . The pressure of the sealing gas is to be chosen so that not only the gas pressure from the bulk material flow is compensated, but also a sufficient contact pressure is generated on the seal 9 .

Nimmt der Förderdruck den eingangs erwähnten Wert von 0,5 bar an, kann der Druck des Sperrgases beispielsweise 1,5 bar über dem Umgebungsdruck betragen. Zur Anpressung der Dichtung 9 steht somit ein Differenzdruck von 1 bar zur Verfügung. If the delivery pressure assumes the value of 0.5 bar mentioned at the outset, the pressure of the sealing gas can be, for example, 1.5 bar above the ambient pressure. A differential pressure of 1 bar is thus available for pressing the seal 9 .

Um das über einen einzelnen Druckfluidanschluß 12 zugeführte Sperrgas gleichmäßig über den Drehkörper 6 zu verteilen, ist dieser mit einer Ausnehmung 14 versehen, die sich im wesentlichen um den gesamten Umfang des Drehkörpers 6 erstreckt. Nur im Bereich der Nuten 11 ist der Abstand auf einen vergleichsweise engen Spalt 8 beschränkt.In order to evenly distribute the sealing gas supplied via a single pressure fluid connection 12 over the rotating body 6 , the latter is provided with a recess 14 which extends essentially around the entire circumference of the rotating body 6 . The distance is limited to a comparatively narrow gap 8 only in the area of the grooves 11 .

In Fig. 3 ist die Anwendung der Erfindung bei einer Behälterklappenweiche dargestellt, bei welcher in der Bohrung des Gehäuses ein Drehkörper 6 mit einer im wesentlichen planen Leitfläche 15 angeordnet ist.In Fig. 3 the application of the invention is shown in a container flap switch, in which a rotating body 6 is arranged with an essentially flat guide surface 15 in the bore of the housing.

Bei der Darstellung nach Fig. 3a befindet sich der Drehkörper 6 in einer Stellung, bei welcher der Schüttgutstrom über die Leitfläche 15 hinweg vom Eingangskanal 2 in den koaxialen ersten Ausgangskanal 3 gefördert wird. Der rechtwinklig abzweigende zweite Ausgangskanal 4 wird vom Zylinderabschnitt 16 des Drehkörpers 6 abgedeckt und mittels einer in diesen eingelassenen Dichtung 9 gedichtet. Die Kerbe 11 der Dichtung 9 ist dem zweiten Ausgangskanal 4 entgegengerichtet.In the illustration according to FIG. 3a, the rotating body 6 is in a position in which the bulk material flow is conveyed over the guide surface 15 from the inlet channel 2 into the coaxial first outlet channel 3 . The second outlet channel 4 branching off at a right angle is covered by the cylinder section 16 of the rotating body 6 and sealed by means of a seal 9 embedded therein. The notch 11 of the seal 9 is directed towards the second output channel 4 .

In der Stellung des Drehkörpers 6 nach Fig. 3b wird das über den Eingangskanal 2 in die Weiche eintretende Schüttgut an der schräg angestellten Leitfläche 15 in den zweiten Ausgangskanal umgelenkt, wobei der Zylinderabschnitt den ersten Ausgangskanal 3 dichtend verschließt.In the position of the rotating body 6 according to FIG. 3b, the bulk material entering the switch via the input channel 2 is deflected at the inclined guide surface 15 into the second output channel, the cylinder section sealingly closing the first output channel 3 .

Aus Fig. 3c, die einen Querschnitt der Weiche in Stellung nach Fig. 3a wiedergibt, ist die Verbindung der Dichtung 9 mit dem Druckfluidanschluß ersichtlich. Der Zylinderabschnitt 16 des Drehkörpers 6 weist eine Kammer 17 auf, die über einen kanalförmigen Druckfluidanschluß 12 in der Welle 19 und der Seitenscheibe 20 mit Sperrgas beaufschlagbar ist. Aus der Kammer 17 gelangt das Sperrgas über Sperrgaskanäle 18 in die Nut 11 und wirkt dort auf die zum zweiten, derzeit druckfreien Ausgangskanal 4 gerichtet Kerbe 10 der Dichtung 9.From Fig. 3c, which shows a cross section of the switch in the position according to Fig. 3a, the connection of the seal 9 with the pressurized fluid connection can be seen. The cylinder section 16 of the rotating body 6 has a chamber 17 which can be acted upon with sealing gas via a channel-shaped pressure fluid connection 12 in the shaft 19 and the side window 20 . The sealing gas passes from the chamber 17 via sealing gas channels 18 into the groove 11 and acts there on the notch 10 of the seal 9 directed towards the second, currently pressure-free outlet channel 4 .

Der Erfindungsgegenstand ist selbstverständlich nicht auf die Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr kann auch eine Vielzahl anderer Weichentypen, beispiels weise die aus der Druckschrift DE 34 14 974 A1 bekannte Zweikanalweiche erfindungsgemäß ausgestaltet werden. The subject of the invention is of course not on the embodiment limited. Rather, a variety of other switch types, for example as the two-channel switch known from the publication DE 34 14 974 A1 be designed according to the invention.

Reference list

11

Gehäuse casing

11

22nd

Eingangskanal Input channel

22nd

33rd

, ,

44th

Ausgangskanal
Output channel

55

Bohrung
drilling

66

Drehkörper
Rotating body

77

Durchgangskanal
Through channel

88th

Spalt
gap

99

Dichtung
poetry

1010th

Kerbe
score

1111

Nut
Groove

1212th

Druckfluidanschluß
Pressurized fluid connection

1313

Ringnut
Ring groove

1414

Ausnehmung
Recess

1515

Leitfläche
Guide surface

1616

Zylinderabschnitt
Cylinder section

1717th

Kammer
chamber

1818th

Sperrgaskanal
Sealing gas channel

1919th

Welle
wave

2020th

Seitenscheibe
Side window

Claims

1. Bulk diverter, comprising an input channel ( 2 ), at least two output channels ( 3 ), ( 4 ) and one in the housing ( 1 ) arranged, optionally connecting the input channel with one of the output channels, the rotating body ( 6 ), which is opposite the housing via at least one Seal ( 9 ) provided with a notch ( 10 ) can be sealed, characterized in that the seal ( 9 ) can be connected to a separate pressure fluid connection ( 12 ).

2. Bulk diverter according to claim 1, characterized in that the pressure fluid connection ( 12 ) as the with the notch ( 10 ) opposite side of the seal ( 9 ) connectable vacuum connection is formed.

3. Bulk diverter according to claim 1, characterized in that the pressure fluid connection ( 12 ) is designed as a notch side with the seal ( 9 ) connectable locking fluid connection.

4. bulk diverter according to one of claims 1 to 3, characterized in that the notched seal ( 9 ) in a in the rotating body ( 6 ) recessed groove ( 11 ) is arranged.

5. Bulk diverter according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rotary body ( 6 ) has a guide surface ( 15 ) by means of which the bulk material flow supplied via the input channel ( 2 ) optionally into a first output channel which is substantially coaxial with the input connection ( 3 ) can be forwarded or diverted into a branching second output channel ( 4 ).

6. bulk diverter according to claim 5, characterized in that the seal ( 9 ) in the edge region of the guide surface ( 15 ) facing away from the peripheral surface of the rotating body ( 6 ) is arranged.

7. Bulk diverter according to claim 6, characterized in that the seal ( 9 ) surrounds the respective output channel to be sealed ( 3 ), ( 4 ) in the form of a closed sealing ring.

8. Bulk diverter according to claim 6 or 7, characterized in that in the rotating body ( 6 ) a chamber ( 17 ) is formed which communicates with the pressure fluid connection ( 12 ) on the one hand and with the seal ( 9 ) on the other hand.

9. bulk diverter according to claim 8, characterized in that the pressure fluid connection ( 12 ) through the shaft ( 19 ) and the side plate ( 20 ) of the rotary body ( 6 ) is guided into the chamber ( 17 ).