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Die
Erfindung betrifft eine Winkeldrehdurchführung im Baukasten-System
nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Eine
Winkeldrehdurchführung für die Durchführung
eines einzigen Mediums ist mit dem Gegenstand der eigenen
DE 94 15 871 U1 bekannt
geworden. Die dortige Offenbarung soll vollinhaltlich vom Offenbarungsgehalt
der vorliegenden Erfindung umfasst sein.
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Kern
solcher Winkeldrehdurchführungen ist, dass ein Hochdruckmedium
z. B. stirnseitig eingespeist wird und im Winkel von 90 Grad die
Winkeldrehdurchführung verlässt.
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Die ältere
DE 94 15 871 U1 beschreibt
eine solche Winkeldrehdurchführung, die auch für
sehr hohe Drücke von z. B. 300 bar bei Temperaturen von 30
Grad Celsius geeignet ist und die für Drehzahlen im Bereich
von 1 000 Umdrehungen pro Minute ausgelegt ist.
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Eine
solche bekannte Anordnung einer Winkeldrehdurchführung
nach der
DE 14 15 871
U1 ist jedoch nicht geeignet, unterschiedliche Medien durchzuleiten.
Unter dem Begriff „unterschiedliche Medien” werden
zwei, drei oder vier voneinander getrennte und getrennt zu führende
Medien verstanden. Ein solches Medium kann beispielsweise im einen Kanal
ein Gas oder Fluid sein, während im anderen Kanal eine
Flüssigkeit hindurchgeleitet wird. Beispielsweise ist es
dann erforderlich, in dem einen Kanal das Gas mit einem Druck von
z. B. 200 bar hindurchzuführen, während im anderen
Kanal das flüssige Medium mit einem Druck von 300 bar hindurchgeführt
wird.
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Der
Erfindung liegt deshalb allgemein die Aufgabe zugrunde, eine Winkeldrehdurchführung
der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass es erstmals möglich
ist, getrennte Medien mit den genannten Drücken bis zu
Drehzahlen von 100 Umdrehungen pro Minute und mehr getrennt hindurchzuführen.
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Zur
Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die
technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.
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Wesentlich
ist, dass die Winkeldrehdurchführung im Baukasten-System
aufgebaut ist und im Wesentlichen aus einer zentralen Hohlwelle
besteht, auf der vorderseitig und rückseitig jeweils ein
Dichtungspaket angeordnet ist und im Mittenbereich zwei, drei oder
mehr Gehäuse angeordnet sind, die mit jeweils einer Trennfuge
aneinander anliegen, welche Gehäuse einen jeweiligen Medienausgang
definieren, der senkrecht zur Längsachse der Hohlwelle
gerichtet ist und dass zwischen den Gehäusen im Bereich
der Trennfuge jeweils eine Zentrierhülse angeordnet ist,
die sich wiederum über eigene Dichtungspakete links- und
rechtsseitig der Trennfuge an den gehäuseseitigen Stirnseiten
abstützt und dort abdichtend anliegt.
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Mit
der gegebenen technischen Lehre wird ein Baukasten-System beschrieben,
welches darin besteht, dass die Gehäuse wie die Perlen
auf einer Schnur mit den senkrecht zur Längsachse der Hohlwelle
abgehenden Auslässen auf der Hohlwelle aufgefädelt
werden und zwischen den einander anstoßenden Gehäusen
jeweils eine Zentrierhülse mit links- und rechtsseitigem
Dichtungspaket angeordnet wird.
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Auf
diese Weise wirkt die Zentrierhülse als Trennanordnung
zwischen den einander zugeordneten und nebeneinander auf der Hohlwelle
aufgefädelten Gehäusen und nimmt die hohen Drücke
auf, die axial über die Hohlwelle durch das jeweils vorderseitig
und rückseitig der Hohlwelle angeordnete Dichtungspaket
entsteht.
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Die
Zentrierhülse ist also ein zentrisches Teil, welches die
jeweils von beiden Seiten auf die Dichtungshülse ausgeübten
Dichtungsdrücke aufnimmt und so verhindert, dass das Medium
am Außenumfang der Hohlwelle entlang strömt und
zu einer Leckage im Bereich der Trennfuge zwischen den Gehäusen
führt.
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Damit
ist es erstmals möglich, je nach der gewünschten
Länge der Hohlwelle ein, zwei oder drei unterschiedliche
Gehäuse auf der Hohlwelle aufzufädeln und die
besagte Zentrierhülse jeweils im Bereich der Trennfuge
mit den links- und rechtsseitig angeordneten Dichtungspaketen anzuordnen.
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Ein
solches Dichtungspaket ist funktionell wichtig und besteht zum Beispiel
jeweils aus einem inneren Mantelring, an dessen Außenumfang
ein O-Ring ansetzt, der in einer Aufnahme an der Zentrierhülse
gehalten ist.
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Ferner
ist wichtig, dass die Zentrierhülse einen radial auswärtsgerichteten
Ansatz aufweist, der in Form einer radialen Stufe in die Trennfuge
zwischen den beiden Gehäusen hineingreift und als Anschlag
und Zentrierung der beiden Gehäuse zueinander dient, sodass
sich eine im Wesentlichen fast geschlossene Trennfuge ergibt.
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Damit
nimmt dieser radiale Ansatz, der nach außen gerichtet ist,
die axial auf die links- und rechtsseitig angeordneten Gehäuse
wirkenden Dichtungskräfte auf und zentriert die beiden
Gehäuse zueinander.
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Die
gesamte Winkeldrehdurchführung wird axial durch eine Anzahl
von Zylinderschrauben zusammengehalten, welche Zylinderschrauben
die beiden auf der Hohlwelle aufgefädelten Gehäuse
zusammenhalten und zueinander mit hohem Druck anpressen. Die beiden
Gehäuse werden also gegeneinander durch die vorher genannten
Zylinderschrauben gezogen und gegeneinander gepresst.
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Zur
Sicherung der Hohlwelle, damit diese aus den Gehäusen nicht
herausfällt, wird eine zentrale, stirnseitige Senkschraube
verwendet, welche sich mittels einer Haltescheibe an der Stirnseite
der Hohlwelle abstützt und dort das stirnseitig angeordnete Rillenkugellager
in Position hält.
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Der
Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht
nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern
auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche
untereinander.
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Alle
in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten
Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche
Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit
sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der
Technik neu sind.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg
darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei
gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche
Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
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Es
zeigen:
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1:
Längsschnitt durch eine Winkeldrehdurchführung
mit zwei unterschiedlichen Medienführungen
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2:
die Stirnansicht der 1 von der linken Seite
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3:
einen vergrößerten Teilschnitt durch die untere
Hälfte der Winkeldrehdurchführung in Richtung
der Pfeile A-A in 2
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4:
die Stirnansicht der Ausführung nach 1 von
der rechten Seite her
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5:
zeigt die Zusammenschaltung mehrerer Gehäuse
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In 1 ist
allgemein eine zentrale Hohlwelle 1 dargestellt, in deren
Stirnseite (siehe 4) zwei zueinander versetzte
Medieneinlässe 2, 3 angeordnet sind,
die als Hohlverschraubungen ausgebildet sind. Das voneinander getrennte
zu führende Medium wird beispielsweise in den Medieneinlass 2 in Pfeilrichtung 4 eingespeist,
während das andere Medium in Pfeilrichtung 5 in
den Medieneinlass 3 eingespeist wird.
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Das
jeweilige Medium im Medieneinlass 2 wird dann aus dem Medienauslass 27 in
Pfeilrichtung 4 ausgelassen, und das Medium in dem Medieneinlass 3 wird
aus dem Medienauslass 28 ausgelassen.
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Selbstverständlich
sind die eingezeichneten Pfeilrichtungen 4, 5 nur
beispielhaft zu verstehen. Es können beide Pfeilrichtungen 4, 5 umgedreht
sein oder die eine Pfeilrichtung kann in der eingezeichneten Pfeilrichtung 4 sein,
während die andere Medienströmung entgegen der
Pfeilrichtung 5 erfolgt.
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Wichtig
ist, dass zwei Medien getrennt voneinander unter hohem Druck von
z. B. 200 oder 300 bar in der erfindungsgemäßen
Winkeldrehdurchführung verteilt hindurchgeführt
werden.
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Zu
diesem Zweck bildet die Hohlwelle 1 einen Hohlwellenschaft 6 größeren
Durchmessers, der bezüglich eines Absatzes 8 in
einen Hohlwellenschaft 7 verringerten Durchmessers übergeht.
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Auf
die beiden Hohlwellenschaftteile 6, 7 sind die
beiden Gehäuse 14, 15 aufgeschoben und abdichtend
gehalten, die in 1 als linksseitiges Gehäuse 14 und
als rechtsseitiges Gehäuse 15 bezeichnet sind.
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In
der 5 ist noch eine weitere Ausführungsform
gezeigt, die drei Gehäuse zeigt, nämlich das linksseitige
Gehäuse 14, das mittlere Gehäuse 45 und
das rechtsseitige Gehäuse 15. Diese Ausführungsform
nach 5 dient demzufolge zur getrennten Durchführung
von drei verschiedenen Medien.
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Dem
gemäß zeigt die 5 die in
der 1 bereits schon dargestellte Zentrierhülse 17,
während zur Trennung des mittleren Gehäuses 45 in 5 eine
weitere Zentrierhülse 47 verwendet wird.
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Damit
können baukastenartig eine Vielzahl von Gehäusen 14, 15, 45 auf
der Hohlwelle 1 aufgeschoben werden, wobei immer im Bereich
der Trennfuge 16 jeweils eine Zentrierhülse 17, 47 zwischen den
Gehäusen 14, 15, 45 angeordnet
ist.
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Wichtig
ist, dass diese Zentrierhülse 17 links- und rechtsseitig
jeweils von einem Dichtungspaket 21, 22 abgegrenzt
wird. Jedes Dichtungspaket 21, 22 nimmt die jeweils
axial auf die Gehäuse 14, 15, 45 wirkenden
Dichtungskräfte auf.
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Zu
diesem Zweck weist die jeweilige Zentrierhülse 17 gemäß 3 jeweils
einen axialen Ansatz 19, 20 auf, wobei die beiden
axialen Ansätze zueinander versetzt sind und von einem
mittleren radialen Ansatz 18 unterbrochen sind.
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Der
radiale Ansatz 18 bildet die Zentrierung und die Lagensicherung
der beiden einander zugeordneten Gehäuse 14, 15 im
Bereich der Trennfuge 16.
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Das
Dichtungspaket 21, 22 besteht bevorzugt aus einem
Mantelring, der drehfest auf dem Außenumfang der Hohlwelle 1 sitzt
(hier des Hohlwellenteils 6) und der an seinem radialen
Außenumfang von einem O-Ring umfasst wird, der eine zusätzliche Abdichtung
erbringt und der drehfest ebenfalls mit dem Mantelring verbunden
ist.
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Nachdem
die beiden Dichtungspakete 21, 22 funktionell
gleich sind, ist auch das Dichtungspaket 22 in gleicher
Weise ausgebildet.
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Nachdem
auch die Gehäuse 14, 15 funktionell gleich
ausgebildet sind, sind auch für die funktionell gleichen
Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet worden.
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Die
Lagensicherung gegen Herausfallen der Hohlwelle erfolgt über
eine Senkschraube 9 mit einer Haltescheibe 10 gegen
die Stirnseite 11 der Hohlwelle 1 vorgespannt
ist. Gleichzeitig dient die Haltescheibe 10 zur Lagen-
und Verschiebungssicherung des Rillenkugellagers 23.
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Mit
einer äußeren Abdeckscheibe 12 (siehe auch 2)
wird das linke Gehäuse 14 mit dem rechten Gehäuse 15 zusammengespannt,
und zwar unter Zuhilfenahme von insgesamt 4 Zylinderschrauben 13,
die am Umfang verteilt angeordnet sind, wobei das Bolzengewinde
jeder Zylinderschraube 13 gemäß 3 sowohl
eine Gewindebohrung in dem einen Gehäuse 14 als
auch in dem anderen Gehäuse 15 fluchtend durchgreift
und die beiden Gehäuse gegeneinander zieht.
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Auf
diese Weise wird ein hoher axialer Anpressdruck im Bereich der Trennfuge 16 erzeugt,
und dieser Anpressdruck wird durch die erfindungsgemäße
Zentrierhülse mit den links- und rechtsseitig angeordneten
Dichtungspaketen 21, 22 aufgenommen.
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Jenseits
des Rillenkugellagers 23 ist noch ein weiteres Dichtungspaket,
bestehend aus einem O-Ring 24 angeordnet, welches einen
Gewindering 25 umfasst, in dessen Innenraum ein O-Ring 26 aufgenommen
ist.
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Nachdem
dieses Dichtungspaket aus dem Rillenkugellager 23 im Gewindering 25 und
den genannten O-Ringen auch rechtzeitig auf der rechten Seite des
Gehäuses 15 angeordnet ist, werden dort die gleichen
Bezugszeichen für die funktionell gleichen Teile verwendet.
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Wie
eingangs erwähnt, strömt beispielsweise das Medium
in Pfeilrichtung 4 durch den Medieneinlass 2 und
tritt dort in eine Längsbohrung 29 in der Hohlwelle 1 ein
und wird entlang der Hohlwelle bis zu einem Ringraum 33 geführt,
an den eine Steigbohrung 34 ansetzt, welche in den auslassseitigen Medienauslass 27 mündet.
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In
gleicher Weise strömt das Medium in Pfeilrichtung 5 über
den Medieneinlass 3 ein, tritt dort in eine Längsbohrung 30 in
der Hohlwelle 1 hindurch und läuft dort in einen
Ringraum 31, an dem wiederum eine Steigbohrung 32 ansetzt,
die in den Medienauslass 28 mündet.
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Insgesamt
wird also das äußere Dichtungspaket jeweils auf
den Außenseiten der Gehäuse 14 und 15 als
Dichtungspaket 35 bezeichnet.
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In 5 ist
eine Dreifachanordnung für die Verteilung eines Dreifachmediums
dargestellt, wobei für die gleichen Teile die gleichen
Bezugszeichen verwendet wurden.
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- 1
- Hohlwelle
- 2
- Medieneinlass
- 3
- Medieneinlass
- 4
- Pfeilrichtung
- 5
- Pfeilrichtung
- 6
- Hohlwellenschaftteil
- 7
- Hohlwellenschaftteil
- 8
- Absatz
- 9
- Senkschraube
- 10
- Haltescheibe
- 11
- Stirnseite
(von 7)
- 12
- Abdeckscheibe
- 13
- Zylinderschraube
- 14
- Gehäuse
links
- 15
- Gehäuse
rechts
- 16
- Trennfuge
- 17
- Zentrierhülse
- 18
- radialer
Ansatz
- 19
- axialer
Ansatz
- 20
- axialer
Ansatz
- 21
- Dichtungspaket
(klein)
- 22
- Dichtungspaket
(groß)
- 23
- Rillenkugellager
- 24
- O-Ring
- 25
- Gewindering
- 26
- O-Ring
- 27
- Medienauslass
- 28
- Medienauslass
- 29
- Längsbohrung
- 30
- Längsbohrung
- 31
- Ringraum
- 32
- Steigbohrung
- 33
- Ringraum
- 34
- Steigbohrung
- 35
- Dichtungspaket
- 36
-
- 37
-
- 38
-
- 39
-
- 40
-
- 41
-
- 42
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- 43
-
- 44
-
- 45
- Gehäuse
(Mitte)
- 46
-
- 47
- Zentrierhülse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 9415871
U1 [0002, 0004]
- - DE 1415871 U1 [0005]