DE102004011228B4 - Drehrohrweiche - Google Patents
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Abstract
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,
wobei 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, wobei ferner das Drehrohr (4) mit seinem
Auslaßende
(4.3) an einem Drehgestell (6) angeordnet ist, an welchem Verschlußvorrichtungen
(14) in entsprechender...
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehrohrweiche mit einem oberendigen Einlaufstutzen und einem daran anschließenden Drehrohr, welches um die Achse des Einlaufstutzens schwenkbar ist und mit Kröpfungen versehen mit seinem Auslaßende bis zu einer zur Verlängerung der Achse des Einlaufstutzens radialen Kupplungsebene reicht. In dieser Ebene sind auf einem Teilkreis liegende Einlaßöffnungen von Ablaufstutzen angeordnet, an die wahlweise das Auslaßende des Drehrohrs unter dessen Verschwenken anschließbar ist.
- 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.
- Bei Rohrweichen anderer Art hat man zur Abdichtung der Trennfugen an den miteinander zu verbindenden Rohrstutzen Dichtungsringe vorgesehen, die über pneumatische, an eine Druckluftquelle anzuschließende Leitungen aufblasbar sind, um während des Fördervorgangs ein Austreten des Fördermediums zu unterbinden. Eine entsprechende Schieberohrweiche ist aus dem Dokument
DE 41 10 996 A1 bekannt. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehrohrweiche der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine sichere Abdichtung nicht nur zwischen dem Auslaßende des Drehrohres und der Einlaßöffnung des aktiven Ablaufstutzens sondern auch derjenigen Ablaufstutzen vorgesehen ist, die jeweils nicht an das Drehrohr angeschlossen sind.
- Diese Aufgabe wird durch die Gesamtheit der Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
- Für die erfindungsgemäße Drehrohrweiche ist wesentlich, daß sie am Drehrohr und am Drehgestell Dichtungen aufweist, die sich unter dem Druck des strömungsfähigen Mediums aufweiten und bei ge eigneter Abstützung an den Preßflächen eine hohe Dichtwirkung erzielen. Die Dichtwirkung wird nicht durch eine Gleitbewegung beeinträchtigt und ist über den Druck des die Hohlkammern der Dichtungen beaufschlagenden Mediums steuerbar. Im drucklosen, entspanntem Zustand der Dichtungen kann das Drehrohr verschwenkt werden, ohne eine schleißende Wirkung auf die Dichtungen auszuüben, denn die Aktivierung der Dichtungen erfolgt nur bei Stillstand des Drehrohres, während bei der Schwenkbewegung des Drehrohres die Dichtungen drucklos gemacht sind und sich zusammenziehen, wobei sie vollständig von der jeweiligen Dichtfläche oder dem Dichtsitz abgehoben sind.
- 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 in1 eingekreisten Einzelheit II bei druckloser, entspannter Dichtung, -
3 eine vergrößerte Schnittdarstellung der in1 eingekreisten Einzelheit II bei druckbeaufschlagter Dichtung, -
4 eine vergrößerte Schnittdarstellung der in1 eingekreisten Einzelheit IV, -
5 eine vergrößerte Schnittdarstellung der in1 eingekreisten Einzelheit V und -
6 eine Draufsicht auf den Kupplungsboden der Drehrohrweiche. - Im einzelnen erkennt man in
1 ein Gehäuse1 , welches sich von oben nach unten hin erweitert. Nach oben hin ist das Gehäuse1 durch eine Kopfplatte2 abgeschlossen, und am Unterende weist das Gehäuse1 eine abschließende Bodenplatte3 auf. In der Kopfplatte2 des Gehäuses1 ist ein Einlaufstutzen3 gehalten, an den ein Drehrohr4 anschließt. Das Drehrohr4 weist ein mit dem Einlaufstutzen3 koaxiales Einlaufende4.4 auf, welches auf einem an der Innenseite der Kopfplatte2 nach unten hin vorstehenden Abschnitt3.1 des Einlaufstutzens3 drehbar aufgenommen ist, wie auch5 zeigt. - Der Hauptteil des Drehrohres
4 ist aus der Richtung der Achse A des Einlaufstutzens3 abgekröpft, wozu in das Drehrohr4 ein entsprechender Rohrbogen4.1 integriert ist. Am Unterende geht das Drehrohr4 in ein Auslaßende4.3 über, welches mit der Achse A des Einlaufstutzens3 parallel ist, wozu das Auslaßende4.3 mittels eines Rohrbogens4.2 an den Hauptteil des Drehrohres4 anschließt. - Das Auslaßende
4.3 des Drehrohres4 kann fluchtend mit Einlaßöffnungen5.1 von Ablaufstutzen5 ausgerichtet werden, von denen eine Mehr- oder Vielzahl vorhanden ist, wie6 veranschaulicht. So sind beim Ausführungsbeispiel acht solcher Ablaufstutzen5 vorhanden, die unterseitig an die Bodenplatte3 angesetzt sind und deren Einlaßöffnungen5.1 bündig mit der Oberseite3.1 der Bodenplatte3 liegen. - Damit das Drehrohr
4 mit seinem Auslaßende4.3 zu dem jeweils passenden Ablaufstutzen5 hin verschwenkt werden kann, ist es an einem Drehgestell6 angeordnet. Das Drehgestell6 weist ein Achsrohr7 auf, welches mit der Achse A des Einlaufstutzens3 fluchtend an den oberen Bereich des Drehrohres4 fest angesetzt und nach unten hin durch die Bodenplatte3 hindurchgeführt ist, an deren Unterseite3.2 sich zentral eine Lagervorrichtung7.1 für das Achsrohr7 befindet. - An dem Drehrohr
4 und ggf. dem Achsrohr7 sitzt ein Mitnehmerarm8 , der folglich mit dem Drehrohr4 mitschwenkt und zur Halterung einer Drehscheibe9 dient. Gemeinsam mit der Bodenplatte3 bildet die Drehscheibe9 einen sogenannten Kupplungsboden. Durch die Drehscheibe9 ist das Auslaßende4.3 des Drehrohres4 hindurchgeführt und steht an der Unterseite der Drehscheibe9 etwas vor. Das Auslaßende4.3 des Drehrohres4 ist fest mit der Drehscheibe9 verbunden, und zwar an einer Stelle, die der Befestigungsstelle des Mitnehmerarms8 an der Drehscheibe8 diametral gegenüberliegt. Die Drehscheibe8 erstreckt sich in einer Diametralebene zur durch den Einlaufstutzen3 hindurchgehenden Achse A, die Rotationsachse für das Drehgestell6 einschließlich dem Drehrohr4 , dem Mitnehmerarm8 und der Drehscheibe9 ist. Die Bodenplatte3 verläuft in einem geringen Abstand parallel zu der Drehscheibe9 und ist ebenso wie die Drehscheibe9 eben ausgeführt, wobei zwischen der Drehscheibe9 und der feststehenden Bodenplatte3 Stützrollen15 angeordnet sind. - In der jeweils passenden Drehstellung des Drehgestells
6 wird das Auslaßende4.3 des Drehrohres4 dicht an der Einlaßöffnung5.1 des Ablaufstutzens5 angeschlossen, und dazu wird eine expandierbare Dichtung10 aktiviert. Der Anschluß des Auslaßendes4.3 des Drehrohres4 erfolgt in einer sogenannten Kupplungsebene B, die durch die Oberseite3.1 der Bodenplatte3 dargestellt ist.2 zeigt im einzelnen den Aufbau und die Anordnung der Dichtung10 . Sie besteht aus einem gummielastisch dehnfähigen Material, welches eine Hohlkammer10.1 umschließt, welche über ein geeignetes Ventil mit einer Druckluftquelle verbunden ist. Wird die Hohlkammer10.1 der Dichtung10 unter Druck gesetzt, dehnt sich die Dichtung10 aus und preßt sich gegen eine Ringfläche11 , die der Dichtung10 gegenüber am Rand der Einlaßöffnung5.1 des Ablaufstutzens5 ausgebildet ist. Diese ringförmige Anpreßfläche wird durch die Oberseite3.1 der Bodenplatte3 gebildet. Den gedehnten Dichtzustand der Dichtung10 gibt3 wieder. - Die Dichtung
10 ist in einem Hohlprofil12 angeordnet, welches im Zwischenraum zwischen der Drehscheibe9 und der Bodenplatte3 angeordnet und an einer Längsseite offen ist, wobei die Öffnung des Hohlprofils12 in die Kupplungsrichtung, also zur Kupplungsebene B weist. Am Auslaßende4.3 des Drehrohres4 ist umlaufend ein Winkelprofil fest angesetzt, welches mit der Rohrwandung13 des Auslaßendes4.3 das Hohlprofil12 bildet, welches somit einen U-förmigen Querschnitt aufweist. Wird die Dichtung10 , die ringförmig ausgebildet ist, nach Art eines Fahrradschlauchs aufgepumpt, ihre Hohlkammer10.1 also unter Druck gesetzt, tritt sie aufgrund elastischer Verformung aus der Öffnung des Hohlprofils12 heraus und legt sich unter dem Druck der beaufschlagenden Druckluft fest an die eine Dichtfläche oder einen Dichtsitz bildende Ringfläche11 an der Oberseite3.1 der Bodenplatte3 an., wie es in3 dargestellt ist. Wird die Dichtung10 drucklos gemacht, zieht sie sich in das Hohlprofil12 zurück, welches man auch als einen die Dichtung10 aufnehmenden Käfig bezeichnen kann. In diesem Zustand kommt die Dichtung10 von der Ringfläche11 frei, und es kann jetzt das Drehrohr4 verschwenkt werden, ohne daß es zu einer schleißenden Berührung zwischen der Dichtung10 und der Oberseite3.1 der Bodenplatte3 kommt. Den drucklosen Zustand der Dichtung10 zeigt2 . - Die Drehrohrweiche kuppelt nicht nur in der jeweiligen Drehstellung das Drehrohr
4 an einen der Ablaufstutzen5 an, es werden des weiteren die jeweils nicht mit dem Drehrohr4 in Verbindung stehenden, weiteren Ablaufstutzen5 dicht abgesperrt. Dafür sind entsprechend der Anzahl der weiter vorhandenen Ablaufstutzen5 Dichtvorrichtungen14 vorgesehen, von denen eine in4 dargestellt ist. Entsprechend dem Durchmesser der Einlaßöffnungen5.1 der Ablaufstutzen5 sind unterseitig an die Drehscheibe9 ebenfalls ringförmige Hohlprofile12 angesetzt, die einen U-förmigen Querschnitt aufweisen und nach unten zur Bodenplatte3 hin öffnen. In gleicher Weise wie beim Auslaßende4.3 des Drehrohres4 sind in diesem Hohlprofil12 Dichtungen10 angeordnet, die ebenso mittels Druckluft beaufschlagbare Hohlkammern10.1 haben. Im expandierten Zustand pressen sich die Dichtungen10 gegen die die Einlaßöffnungen5.1 der Rohrstutzen5 umgebenden Ringflächen11 auf der Oberseite3.1 der Bodenplatte3 . Im übrigen sind durch die hier durchgehende Wandung der Drehscheibe9 die Einlaßöffnungen5.1 der Ablaufstutzen5 abgedeckelt. - Die gleiche Art der Abdichtung findet sich auch zwischen dem Einlaufende
4.4 des Drehrohres4 und der Unterseite2.1 der Kopfplatte2 des Drehrohrweichengehäuses1 . Dies geht im einzelnen aus5 hervor. So ist im einzelnen auf das Einlaufende4.4 des Drehrohres4 ein Winkelprofil aufgesetzt, welches zusammen mit der Rohrwandung des Einlaufendes4.4 ein Hohlprofil12 von U-förmigem Querschnitt bildet, welches die ringförmige Dichtung10 mit der unter Druck setzbaren Hohlkammer10.1 aufnimmt. - In den
4 und5 ist die dargestellte Dichtung10 jeweils in entspanntem, drucklosem Zustand wiedergegeben. Im expandierten, druckbeaufschlagten Zustand nimmt die Dichtung10 die gleiche Gestalt an, wie sie analog in3 dargestellt ist, sie tritt also aus dem Hohlprofil12 heraus, um sich gegen die Oberseite3.1 der Bodenplatte3 bzw. die Unterseite2.1 der Kopfplatte2 zu pressen.
Claims (13)
- 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, wobei 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, wobei ferner das Drehrohr (4 ) mit seinem Auslaßende (4.3 ) an einem Drehgestell (6 ) angeordnet ist, an welchem Verschlußvorrichtungen (14 ) in entsprechender Anzahl für jede der Einlaßöffnungen (5.1 ) der jeweils nicht an das Drehrohr (4 ) angeschlossenen Ablaufstutzen (5 ) vorhanden 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 1, 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 Seiten die Verschlußvorrichtungen (14 ) angeordnet sind. - Drehrohrweiche nach Anspruch 2, 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 – 3, 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 – 4, 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 – 5, dadurch gekennzeichnet, daß die expandierbaren Dichtungen (
10 ) aus einem gummielastisch dehnbaren Werkstoff bestehen. - Drehrohrweiche nach einem der Ansprüche 1 – 6, 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 – 7, 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. - Drehrohrweiche nach einem der Ansprüche 1 – 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium zur Beaufschlagung der Hohlkammern (
10.1 ) der Dichtungen (10 ) Druckluft ist. - Drehrohrweiche nach einem der Ansprüch 1 – 9, 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 ) einer Ringfläche (11 ) als Anpreßfläche für die expandierten Dichtungen (10 ) vorhanden sind. - Drehrohrweiche nach einem der Ansprüche 1 – 10, 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 11, dadurch gekennzeichnet, daß die einseitigen Öffnungen der Hohlprofile (
12 ) an der Kupplungsebene (B) liegen. - Drehrohrweiche nach Anspruch 11 oder 12, 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.
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