DE102004011228A1

DE102004011228A1 - Drehrohrweiche

Info

Publication number: DE102004011228A1
Application number: DE200410011228
Authority: DE
Inventors: Edgar Wulbrandt
Original assignee: S & W Rohrsysteme & Co KG GmbH; S & W Rohrsysteme GmbH and Co KG
Current assignee: S & W Rohrsysteme & Co KG GmbH; S & W Rohrsysteme GmbH and Co KG
Priority date: 2004-03-04
Filing date: 2004-03-04
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2024-03-05
Also published as: DE102004011228B4

Abstract

Die Drehrohrweiche hat einen oberendigen Einlaufstutzen und ein daran anschließendes Drehrohr, welches um die Achse des Einlaufstutzens schwenkbar ist. Das gekröpfte Drehrohr reicht mit seinem Auslaßende bis zu einer zur Verlängerung der Achse des Einlaufstutzens radialen Kupplungsebene, in der auf einem Teilkreis liegende Einlaßöffnungen von Ablaufstutzen angeordnet sind. Daran kann wahlweise das Auslaßende des Drehrohres durch dessen Verschwenken angeschlossen werden. Zwecks verbesserter Abdichtung eines einfacheren Aufbaus und verringerten Verschleißes sind am Auslaßende des Drehrohres und/oder an den Einlaßöffnungen der Ablaufstutzen Dichtungen angeordnet, die mittels eines strömungsfähigen, unter Druck stehenden Mediums beaufschlagbar und dementsprechend expandierbar sind, um die Dichtwirkung zu erzielen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehrohrweiche gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Solche Drehrohrweichen dienen dazu, rieselfähige oder schüttbare Güter, die insbesondere pneumatisch befördert werden, vom Einlaufstutzen über das Drehrohr an einen der Ablaufstutzen weiterzuleiten, um das zulaufende Gut mittels geeigneter Rohrsysteme an verschiedene Speicher- oder Verarbeitungsstellen weiterleiten zu können.

Es sind Drehrohrweichen bekannt, bei denen die Ablaufstutzen an einer kegeligen Wandung des Drehrohrweichengehäuses angeordnet sind und an dieser Wandung nach innen vorstehende Einlaßöffnungen aufweisen, an die das Auslaßende des Drehrohres mittels einer Schiebemuffe angekuppelt wird. In ähnlicher Weise werden die Einlaßöffnungen derjenigen Ablaufstutzen mit einem verschieblichen Verschlußstück verschlossen, die jeweils über das Drehrohr nicht an den Einlaufstutzen angeschlossen sind. Die bekannte Ausführung ist mechanisch und steuerungstechnisch aufwendig, um den hohen Dichtigkeitsanforderungen zu genügen, die bei pneumatischen, im Überdruck fördernden Systemen auftreten, in denen Drücke bis zu 6 bar zu beherrschen sind.

Es sind anders gestaltete Drehrohrweichen bekannt, bei denen das Auslaßende des Drehrohres an einer Drehscheibe angeschlossen ist, die auf einem sogenannten Kupplungsboden drehbar angeordnet ist, an welchen die Ablaufstutzen angesetzt sind. Die Abdichtung an der Kupplungsstelle zwischen dem Auslaßende des Drehrohres und der Einlaßöffnung des betreffenden Ablaufstutzens und die Absperrung der Einlaßöffnungen der nicht aktiven Ablaufstutzen erfolgt hier über paßgenau aufeinanderliegende Flächen der Drehscheibe und des Kupplungsbodens, deren Fertigung eine hohe Präzision erfordert. Dennoch ist diese Ausführung problematisch, weil sie vor allem verschleißanfällig ist, denn im Bereich der Dichtflächen reibt hier Metall auf Metall.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehrohrweiche zu schaffen, die eine sichere Abdichtung in erster Linie zwischen dem Auslaßende des Drehrohres und der Einlaßöffnung des aktiven Ablaufstutzens ermöglicht, einfach aufgebaut und verschleißarm ist.

Diese Aufgabe wird durch die Gesamtheit der Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Für die erfindungsgemäße Drehrohrweiche ist wesentlich, daß sie zumindest am Drehrohr eine Dichtung aufweist, die sich unter dem Druck des strömungsfähigen Mediums aufweitet und bei geeigneter Abstützung an den Preßflächen eine hohe Dichtwirkung erzielt, die nicht durch eine Gleitbewegung beeinträchtigt wird und die über den Druck des die Hohlkammern der Dichtungen beaufschlagenden Mediums steuerbar ist. In drucklosem, entspanntem Zustand der Dichtung kann das Drehrohr verschwenkt werden, ohne eine schleißende Wirkung auf die Dichtung auszuüben, denn die Aktivierung der Dichtung erfolgt nur bei Stillstand des Drehrohres, während bei der Schwenkbewegung des Drehrohres die Dichtung drucklos gemacht ist und sich zusammenzieht, wobei sie vollständig von der jeweiligen Dichtfläche oder dem Dichtsitz abgehoben werden kann. Eine derartige expandierbare Dichtung wird vorteilhaft an all denjenigen Anschlußstellen der Drehrohrweiche eingesetzt, an denen bei der Schwenkung des Drehrohres eine Relativbewegung zwischen einem vorübergehend zu bewegenden und einem feststehenden Bauteil auftritt.

Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine Drehrohrweiche im vertikalen Längsschnitt,
2 eine vergrößerte Schnittdarstellung der in 1 eingekreisten Einzelheit II bei druckloser, entspannter Dichtung,
3 eine vergrößerte Schnittdarstellung der in 1 eingekreisten Einzelheit II bei druckbeaufschlagter Dichtung,
4 eine vergrößerte Schnittdarstellung der in 1 eingekreisten Einzelheit IV,
5 eine vergrößerte Schnittdarstellung der in 1 eingekreisten Einzelheit V und
6 eine Draufsicht auf den Kupplungsboden der Drehrohrweiche.
Im einzelnen erkennt man in 1 ein Gehäuse 1, welches sich von oben nach unten hin erweitert. Nach oben hin ist das Gehäuse 1 durch eine Kopfplatte 2 abgeschlossen, und am Unterende weist das Gehäuse 1 eine abschließende Bodenplatte 3 auf. In der Kopfplatte 2 des Gehäuses 1 ist ein Einlaufstutzen 3 gehalten, an den ein Drehrohr 4 anschließt. Das Drehrohr 4 weist ein mit dem Einlaufstutzen 3 koaxiales Einlaufende 4.4 auf, welches auf einem an der Innenseite der Kopfplatte 2 nach unten hin vorstehenden Abschnitt 3.1 des Einlaufstutzens 3 drehbar aufgenommen ist, wie auch 5 zeigt.
Der Hauptteil des Drehrohres 4 ist aus der Richtung der Achse A des Einlaufstutzens 3 abgekröpft, wozu in das Drehrohr 4 ein entsprechender Rohrbogen 4.1 integriert ist. Am Unterende geht das Drehrohr 4 in ein Auslaßende 4.3 über, welches mit der Achse A des Einlaufstutzens 3 parallel ist, wozu das Auslaßende 4.3 mittels eines Rohrbogens 4.2 an den Hauptteil des Drehrohres 4 anschließt.
Das Auslaßende 4.3 des Drehrohres 4 kann fluchtend mit Einlaßöffnungen 5.1 von Ablaufstutzen 5 ausgerichtet werden, von denen eine Mehr- oder Vielzahl vorhanden ist, wie 6 veranschaulicht. So sind beim Ausführungsbeispiel acht solcher Ablaufstutzen 5 vorhanden, die unterseitig an die Bodenplatte 3 angesetzt sind und deren Einlaßöffnungen 5.1 bündig mit der Oberseite 3.1 der Bodenplatte 3 liegen.
Damit das Drehrohr 4 mit seinem Auslaßende 4.3 zu dem jeweils passenden Ablaufstutzen 5 hin verschwenkt werden kann, ist es an einem Drehgestell 6 angeordnet. Das Drehgestell 6 weist ein Achsrohr 7 auf, welches mit der Achse A des Einlaufstutzens 3 fluchtend an den oberen Bereich des Drehrohres 4 fest angesetzt und nach unten hin durch die Bodenplatte 3 hindurchgeführt ist, an deren Unterseite 3.2 sich zentral eine Lagervorrichtung 7.1 für das Achsrohr 7 befindet.
An dem Drehrohr 4 und ggf. dem Achsrohr 7 sitzt ein Mitnehmerarm 8, der folglich mit dem Drehrohr 4 mitschwenkt und zur Halterung einer Drehscheibe 9 dient. Gemeinsam mit der Bodenplatte 3 bildet die Drehscheibe 9 einen sogenannten Kupplungsboden. Durch die Drehscheibe 9 ist das Auslaßende 4.3 des Drehrohres 4 hindurchgeführt und steht an der Unterseite der Drehscheibe 9 etwas vor. Das Auslaßende 4.3 des Drehrohres 4 ist fest mit der Drehscheibe 9 verbunden, und zwar an einer Stelle, die der Befestigungsstelle des Mitnehmerarms 8 an der Drehscheibe 8 diametral gegenüberliegt. Die Drehscheibe 8 erstreckt sich in einer Diametralebene zur durch den Einlaufstutzen 3 hindurchgehenden Achse A, die Rotationsachse für das Drehgestell 6 einschließlich dem Drehrohr 4, dem Mitnehmerarm 8 und der Drehscheibe 9 ist. Die Bodenplatte 3 verläuft in einem geringen Abstand parallel zu der Drehscheibe 9 und ist ebenso wie die Drehscheibe 9 eben ausgeführt, wobei zwischen der Drehscheibe 9 und der feststehenden Bodenplatte 3 Stützrollen 15 angeordnet sind.
In der jeweils passenden Drehstellung des Drehgestells 6 wird das Auslaßende 4.3 des Drehrohres 4 dicht an der Einlaßöffnung 5.1 des Ablaufstutzens 5 angeschlossen, und dazu wird eine expandierbare Dichtung 10 aktiviert. Der Anschluß des Auslaßendes 4.3 des Drehrohres 4 erfolgt in einer sogenannten Kupplungsebene B, die durch die Oberseite 3.1 der Bodenplatte 3 dargestellt ist. 2 zeigt im einzelnen den Aufbau und die Anordnung der Dichtung 10. Sie besteht aus einem gummielastisch dehnfähigen Material, welches eine Hohlkammer 10.1 umschließt, welche über ein geeignetes Ventil mit einer Druckluftquelle verbunden ist. Wird die Hohlkammer 10.1 der Dichtung 10 unter Druck gesetzt, dehnt sich die Dichtung 10 aus und preßt sich gegen eine Ringfläche 11, die der Dichtung 10 gegenüber am Rand der Einlaßöffnung 5.1 des Ablaufstutzens 5 ausgebildet ist. Diese ringförmige Anpreßfläche wird durch die Oberseite 3.1 der Bodenplatte 3 gebildet. Den gedehnten Dichtzustand der Dichtung 10 gibt 3 wieder.
Die Dichtung 10 ist in einem Hohlprofil 12 angeordnet, welches im Zwischenraum zwischen der Drehscheibe 9 und der Bodenplatte 3 angeordnet und an einer Längsseite offen ist, wobei die Öffnung des Hohlprofils 12 in die Kupplungsrichtung, also zur Kupplungsebene B weist. Am Auslaßende 4.3 des Drehrohres 4 ist umlaufend ein Winkelprofil fest angesetzt, welches mit der Rohrwandung 13 des Auslaßendes 4.3 das Hohlprofil 12 bildet, welches somit einen U-förmigen Querschnitt aufweist. Wird die Dichtung 10, die ringförmig ausgebildet ist, nach Art eines Fahrradschlauchs aufgepumpt, ihre Hohlkammer 10.1 also unter Druck gesetzt, tritt sie aufgrund elastischer Verformung aus der Öffnung des Hohlprofils 12 heraus und legt sich unter dem Druck der beaufschlagenden Druckluft fest an die eine Dichtfläche oder einen Dichtsitz bildende Ringfläche 11 an der Oberseite 3.1 der Bodenplatte 3 an., wie es in 3 dargestellt ist. Wird die Dichtung 10 drucklos gemacht, zieht sie sich in das Hohlprofil 12 zurück, welches man auch als einen die Dichtung 10 aufnehmenden Käfig bezeichnen kann. In diesem Zustand kommt die Dichtung 10 von der Ringfläche 11 frei, und es kann jetzt das Drehrohr 4 verschwenkt werden, ohne daß es zu einer schleißenden Berührung zwischen der Dichtung 10 und der Oberseite 3.1 der Bodenplatte 3 kommt. Den drucklosen Zustand der Dichtung 10 zeigt 2.
Die Drehrohrweiche kuppelt nicht nur in der jeweiligen Drehstellung das Drehrohr 4 an einen der Ablaufstutzen 5 an, es werden des weiteren die jeweils nicht mit dem Drehrohr 4 in Verbindung stehenden, weiteren Ablaufstutzen 5 dicht abgesperrt. Dafür sind entsprechend der Anzahl der weiter vorhandenen Ablaufstutzen 5 Dichtvorrichtungen 14 vorgesehen, von denen eine in 4 dargestellt ist. Entsprechend dem Durchmesser der Einlaßöffnungen 5.1 der Ablaufstutzen 5 sind unterseitig an die Drehscheibe 9 ebenfalls ringförmige Hohlprofile 12 angesetzt, die einen U-förmigen Querschnitt aufweisen und nach unten zur Bodenplatte 3 hin öffnen. In gleicher Weise wie beim Auslaßende 4.3 des Drehrohres 4 sind in diesem Hohlprofil 12 Dichtungen 10 angeordnet, die ebenso mittels Druckluft beaufschlagbare Hohlkammern 10.1 haben. Im expandierten Zustand pressen sich die Dichtungen 10 gegen die die Einlaßöffnungen 5.1 der Rohrstutzen 5 umgebenden Ringflächen 11 auf der Oberseite 3.1 der Bodenplatte 3. Im übrigen sind durch die hier durchgehende Wandung der Drehscheibe 9 die Einlaßöffnungen 5.1 der Ablaufstutzen 5 abgedeckelt.
Die gleiche Art der Abdichtung findet sich auch zwischen dem Einlaufende 4.4 des Drehrohres 4 und der Unterseite 2.1 der Kopfplatte 2 des Drehrohrweichengehäuses 1. Dies geht im einzelnen aus 5 hervor. So ist im einzelnen auf das Einlaufende 4.4 des Drehrohres 4 ein Winkelprofil aufgesetzt, welches zusammen mit der Rohrwandung des Einlaufendes 4.4 ein Hohlprofil 12 von U-förmigem Querschnitt bildet, welches die ringförmige Dichtung 10 mit der unter Druck setzbaren Hohlkammer 10.1 aufnimmt.
In den 4 und 5 ist die dargestellte Dichtung 10 jeweils in entspanntem, drucklosem Zustand wiedergegeben. Im expandierten, druckbeaufschlagten Zustand nimmt die Dichtung 10 die gleiche Gestalt an, wie sie analog in 3 dargestellt ist, sie tritt also aus dem Hohlprofil 12 heraus, um sich gegen die Oberseite 3.1 der Bodenplatte 3 bzw. die Unterseite 2.1 der Kopfplatte 2 zu pressen.

Claims

Drehrohrweiche mit einem oberendigen Einlaufstutzen (3) und einem daran anschließenden Drehrohr (4), welches um die Achse (A) des Einlaufstutzens (3) schwenkbar ist und mit Kröpfungen versehen mit seinem Auslaßende (4.3) bis zu einer zur Verlängerung der Achse (A) des Einlaufstutzens (3) radialen Kupplungsebene (B) reicht, in der auf einem Teilkreis liegende Einlaßöffnungen (5.1) von Ablaufstutzen (5) angeordnet sind, an die wahlweise das Auslaßende (4.3) des Drehrohres (4) unter dessen Verschwenken anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Auslaßende (4.3) des Drehrohres (4) und/oder an den Einlaßöffnungen (5.1) der Ablaufstutzen (5) Dichtungen (10) angeordnet sind, die zwecks Abdichtung des Anschlusses zwischen dem Auslaßende (4.3) des Drehrohres (4) und der jeweiligen Einlaßöffnung (5.1) des betreffenden Ablaufstutzens (5) expandierbar sind und dazu Hohlkammern (10.1) aufweisen, die mit einem strömungsfähigen, unter Druck stehenden Medium beaufschlagbar sind.
Drehrohrweiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium zur Beaufschlagung der Hohlkammern (10.1) der Dichtungen (10) Druckluft ist.
Drehrohrweiche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen (10) jeweils in Form eines geschlossenen Ringes ausgebildet sind und bei Anordnung am Auslaßende (4.3) des Drehrohres (4) oder an der Einlaßöffnung (5.1) der Ablaufstutzen (5) am jeweils gegenüberliegenden Bauteil (5.1) bzw. (4.3) eine Ringfläche (11) als Anpreßfläche für die expandierte Dichtung (10) vorhanden ist.
Drehrohrweiche nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der expandierbaren Dichtungen (10) am Auslaßende (4.3) des Drehrohres (4) und/oder an den Einlaßöffnungen (5.1) der Ablaufrohre (5) Hohlprofile (12) angeordnet sind, die einseitig in der Anschlußrichtung offen sind und aus denen heraus die druckbeaufschlagten Dichtungen (10) vorstehen.
Drehrohrweiche nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einseitigen Öffnungen der Hohlprofile (12) an der Kupplungsebene (B) liegen.
Drehrohrweiche nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung der expandierbaren Dichtung (10) am Drehrohr (4) das Hohlprofil (12) entlang dem Außenumfang des Auslaßendes (4.3) des Drehrohres (4) angeordnet ist.
Drehrohrweiche nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehrohr (4) mit seinem Auslaßende (4.3) an einem Drehgestell (6) angeordnet ist, an welchem Verschlußvorrichtungen (14) für die Einlaßöffnungen (5.1) der jeweils nicht an das Drehrohr (4) angeschlossenen Ablaufstutzen (5) vorhan den sind, die ebenfalls die expandierbaren Dichtungen (10) mit den Hohlkammern (10.1) aufweisen, die mit dem unter Druck stehenden Medium beaufschlagbar sind.
Drehrohrweiche nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehgestell (6) eine ebene Drehscheibe (9) aufweist, durch die das Auslaßende (4.3) des Drehrohres (4) hindurchgeführt ist und an deren zu den Ablaufstutzen (5) hin liegenden Seite die Verschlußvorrichtungen (14) angeordnet sind.
Drehrohrweiche nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußvorrichtungen (14) einseitig offene, ringförmig angeordnete Hohlprofile (12) mit einem U-förmigen Querschnitt aufweisen, die an die Unterseite (9.1) der Drehscheibe (9) mit ihren Öffnungen zu den Ablaufstutzen (5) hin angesetzt sind und welche die Dichtungen (10) so aufnehmen, daß diese in expandiertem Zustand aus den Hohlprofilen (12) heraus vorstehen.
Drehrohrweiche nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufstutzen (5) an einer ebenen Bodenplatte (3) angeordnet sind und ihre Einlaßöffnungen (5.1) bündig mit der dem Auslaßende (4.3) des Drehrohres (4) zugekehrten Oberseite (3.1) dieser Bodenplatte (3) sind.
Drehrohrweiche nach einem der Ansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaufstutzen (3) an einer Kopfplatte (2) gehalten und das Drehrohr (4) auf einem durch die Kopfplatte (2) hin durchragenden Abschnitt (3.1) des Einlaufstutzens (3) mit seinem Einlaufende (4.4) drehbar aufgenommen ist, wobei zwischen diesem Einlaufende (4.4) und der Unterseite (2.1) der Kopfplatte (2) ebenfalls eine der expandierbaren Dichtungen (10) angeordnet ist.
Drehrohrweiche nach einem der Ansprüche 1–11, dadurch gekennzeichnet, daß die expandierbaren Dichtungen (10) aus einem gummielastisch dehnbaren Werkstoff bestehen.
Drehrohrweiche nach einem der Ansprüche 1–12, dadurch gekennzeichnet, daß die expandierbaren Dichtungen (10) derart ausgebildet und angeordnet sind, daß sie in entspanntem, nicht mit Druck beaufschlagtem Zustand von der ihnen gegenüberliegenden Anpreßfläche des betreffenden Bauteils abgehoben sind.
Drehrohrweiche nach einem der Ansprüche 1–13, dadurch gekennzeichnet, daß die expandierbaren Dichtungen (10) derart untereinander sowie mit einer Quelle für das strömungsfähige Medium verbunden sind, daß sämtliche Dichtungen (10) gleichzeitig entweder mit Druck beaufschlagt oder zwecks Kontraktion drucklos sind.