DE102009011605A1

DE102009011605A1 - Rohrweiche mit zwei definierten Verstellrichtungen

Info

Publication number: DE102009011605A1
Application number: DE102009011605A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Dipl.-Ing. Tschritter
Original assignee: ALFONS TSCHRITTER GmbH
Current assignee: ALFONS TSCHRITTER GmbH
Priority date: 2009-03-04
Filing date: 2009-03-04
Publication date: 2010-09-09
Also published as: WO2010100085A1; DE112010000956A5

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rohrweiche (1) zum automatischen, walhlweisen Anschluss eines Verbindungsrohres (11) an eines von wenigstens zwei Anschlussrohren (30, 50), die jeweils ein Rohrende (30.1, 50.1) für eine Verbindung mit einem freien Ende (11.20) des Verbindungsrohres (11) aufweisen. Dabei sind die mit dem freien Ende (11.20) des Verbindungsrohres (11) zu verbindenden Rohrenden (30.1, 50.1) der Anschlussrohre (30, 50) zueinander beabstandet und das freie Ende (11.20) des Verbindungsrohres (11) ist über eine Verstellmechanik derart automatisch verstellbar, dass das freie Ende (11.20) wahlweise mit einem Rohrende (30.1; 50.1) eines Anschlussrohres (30.1; 50.1) bestimmungsgemäß verbindbar ist. Erfindungsgemäß weist die Rohrweiche (1) eine Verstellmechanik auf, mittels derer das freie Ende (11.20) des Verbindungsrohres (11) automatisch mindestens entlang zweier, vordefinierter Verstelleinrichtungen (D, V) verstellbar ist, um das freie Ende (11.20) mit einem Rohrende (30.1; 50.1) eines Anschlussrohres (30; 50) zu verbinden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrweiche nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Rohrweichen werden regelmäßig in Fördereinheiten von Verarbeitungsanlagen z. B. für Kunststoffe verwendet, bei denen zu verarbeitendes Material innerhalb von Rohren bzw. Rohrleitungen transportiert und den einzelnen Prozesseinheiten der Verarbeitungsanlage zugeführt wird. Üblicherweise ist ein derart transportiertes Material ein staubförmiger oder körniger Stoff, beispielsweise ein Kunststoffgranulat. Es können aber auch gasförmige oder flüssige Stoffe über ein derartiges System von Rohren bzw. Rohrleitungen transportiert werden.
Bei industriellen Verarbeitungsprozessen ist es oftmals erwünscht, einen zentralen Stoffstrom einer zentralen Materialquelle verschiedenen nachgeschalteten Prozesseinheiten, wie z. B. bei Kunststoffverarbeitungsanlagen einer nachgeschalteten Spritzmaschine, wahlweise zuzuführen. Hierzu wird ein von der zentralen Materialquelle kommendes Zentralrohr über eine Rohrweiche jeweils wahlweise an ein Anschlussrohr einer nachgeschalteten Prozesseinheit angeschlossen.
Das Zentralrohr und das jeweils an das Zentralrohr angeschlossene Anschlussrohr sind dabei über ein Verbindungsrohr der Rohrweiche miteinander verbunden. Ein Ende des Verbindungsrohres, das mit einem Rohrende eines Anschlussrohres zu verbinden ist, ist verstellbar ausgeführt, so dass dieses freie Ende des Verbindungsrohres von einem Rohrende eines Anschlussrohres entfernt werden und mit einem anderen Rohrende eines anderen Anschlussrohres verbunden werden kann.
Aus dem Stand der Technik sind für derartige Rohrweichen bereits unterschiedliche Ausführungsformen bekannt. So zeigt die DE 70 39 223 eine Verteilervorrichtung als Rohrweiche, bei der ein Zentralrohr mit linear hintereinander angeordneten Anschlussrohren verbunden werden kann. Die zu verbindenden Rohrenden der Anschlussrohre sind beabstandet zueinander entlang einer Verteilerplatte angeordnet. Zum wahlweisen Anschluss des Zentralrohres mit einem der Anschlussrohre wird ein Kupplungsstück, das mit dem Zentralrohr verbunden ist, geradlinig entlang der Verteilerplatte verschoben und jeweils mit einem der Rohrenden verbunden. Für eine Erhöhung der an das Zentralrohr anschließbaren Anschlussrohre müssen diese entlang der Verteilerplatte hintereinander angeordnet werden, wodurch der Platzbedarf für diese Rohrweiche erheblich steigt.
In der DE 42 24 408 C1 wird eine Rohrweiche für Schüttgüter vorgestellt, bei der verschiedene Zuführleitungen an verschiedene Ausgangsleitungen anschließbar sind. Indem jeweils ein freies Ende der Zuführleitungen bzw. der Ausgangsleitungen über einen eigenen Antrieb translatorisch verstellbar ist, kann so wahlweise eine bestimmte Zuführleitung mit einer bestimmten Ausgangsleitung über ein zentrales Kupplungsstück verbunden werden. Da jedoch auf diese Weise in Abhängigkeit von der Anzahl der aneinander anschließbaren Leitungen auch eine entsprechende Anzahl von Antrieben vorgesehen werden muss, ist die in der DE 42 24 408 C1 beschriebene Rohrweiche äußerst kostenintensiv.
In der DE 193 28 75 wird demgegenüber vorgeschlagen, ein Verbindungsrohr oder mehrere Verbindungsrohre jeweils über ein Kardangelenk verstellbar auszuführen, um somit ein verschwenkbares Ende des Verbindungsrohres mit Rohrenden unterschiedlicher Anschlussrohre zu verbinden. Durch die über das Kardangelenk zur Verfügung gestellten Freiheitsgrade für das verschwenkbare Ende des Verbindungsrohres ist die in der DE 193 28 75 gezeigte Lösung jedoch ausschließlich für ein manuelles Umstecken eines Zentralrohres von einem Anschlussrohr in ein anderes Anschlussrohr vorgesehen. Eine motorisch angetriebene, automatische Verstellung des einen Zentralrohres oder der Mehrzahl der Zentralrohre ist hier nicht möglich.
Unter anderem in der DE 10 2005 049 597 B3 wird daher eine Rohrweiche in der Form einer Drehrohrweiche erläutert, bei der die mit einem Verbindungsrohr zu verbindenden Anschlussrohre mit ihren Rohrenden auf einer Kreisbahn angeordnet sind. Das gekrümmte Verbindungsrohr der Drehrohrweiche ist mit seinem einen Ende dauerhaft mit einem Zentralrohr verbunden, während das gegenüberliegende Ende des Verbindungsrohres an einer Drehscheibe befestigt ist, die um eine Drehachse gedreht werden kann. Auf diese Weise ist das an der Drehscheibe befestigte Ende des Verbindungsrohres entlang der Kreisbahn drehbar und kann wahlweise mit einem Rohrende eines Anschlussrohres verbunden werden.
Nachteilig an dieser Ausführungsform ist jedoch die begrenzte Anzahl von mit dem Verbindungsrohr zu verbindenden Anschlussrohren, wenn der Bauraumbedarf der Rohrweiche möglichst gering sein soll. So müsste hierfür der Durchmesser der Kreisbahn jeweils deutlich erhöht werden, um weitere Anschlussmöglichkeiten vorzusehen. Ebenso kann es bauraumbedingt schwierig sein, die mit dem Verbindungsrohr zu verbindenden Rohrenden der Anschlussrohre entlang einer Kreisbahn angeordnet bereitzustellen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden und eine verbesserte Rohrweiche bereitzustellen.
Dies wird mit einer Rohrweiche nach dem Anspruch 1 gelöst.
Demnach ist eine Rohrweiche mit einem Verbindungsrohr, vorgesehen, das automatisch und wahlweise an eines von wenigstens zwei Anschlussrohren anschließbar ist, die jeweils ein Rohrende für eine Verbindung mit einem freien Ende des Verbindungsrohres aufweisen. Dabei sind die mit dem freien Ende des Verbindungsrohres zu verbindenden Rohrenden der Anschlussrohre zueinander beabstandet und das freie Ende des Verbindungsrohres ist über eine Verstellmechanik derart automatisch verstellbar, dass das freie Ende wahlweise mit einem Rohrende eines Anschlussrohres bestimmungsgemäß verbindbar ist, um das Verbindungsrohr an das jeweilige Anschlussrohr anzuschließen. Erfindungsgemäß weist die Rohrweiche eine Verstellmechanik auf, mittels derer das freie Ende des Verbindungsrohres automatisch mindestens entlang zweier, vordefinierter Verstellrichtungen verstellbar ist, um das freie Ende mit einem Rohrende eines Anschlussrohres zu verbinden.
Durch die damit realisierte Verstellbarkeit des freien Endes des Verbindungsrohres entlang wenigstens zweier voneinander unterschiedlicher Raumrichtungen können die Rohrenden der Anschlussrohre auf vielseitige Weise und nicht zwingend entlang einer stetigen Strecke, wie z. B. entlang einer Geraden, einem Kreisbogen oder einer Kreisbahn, angeordnet werden. Vielmehr ist auch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrweiche denkbar, bei der die Rohrenden der Anschlussrohre verteilt und unsymmetrisch an der Rohrweiche angeordnet sind.
So kann die Rohrweiche auch ein Gehäuse mit einer Bodenplatte umfassen, an der die Anschlussrohre befestigt sind, während Innerhalb des Gehäuses das verstellbare Verbindungsrohr angeordnet ist. Je nach gewünschter Anzahl an das freie Ende des Verbindungsrohres wahlweise anbindbare Anschlussrohre sind an der Bodenplatte Öffnungen vorgesehen, durch die jeweils ein Rohrende von außerhalb des Gehäuses hindurchgeführt werden kann. Die Rohrenden werden dann an der Bodenplatte fixiert, so dass das oberhalb der Bodenplatte entlang zweier Verstellrichtungen verstellbare Ende des Verbindungsrohres wahlweise mit einem Rohrende eines Anschlussrohres verbunden werden kann.
Unter einem Anschluss des Zentralrohres an eines der Anschlussrohre über das Verbindungsrohr wird hierbei stets verstanden, dass die Rohre so miteinander verbunden werden, dass festes Material und/oder ein Fluid (flüssig und/oder gasförmig) von dem Zentralrohr in das angeschlossene Anschlussrohr und/oder umgekehrt von dem angeschlossenen Anschlussrohr in das Zentralrohr geleitet werden kann.
Indem weiterhin die Verstellung des freien Endes des Verbindungsrohres über zwei separate Antriebsvorrichtungen realisiert wird, die das freie Ende des Verbindungsrohres jeweils entlang einer vorgegebenen Verstellrichtung und mit variablem, einstellbaren Verstellweg verstellen, kann die erfindungsgemäße Rohrweiche auf nahezu jede beliebige Anordnung von Rohrenden an ihrer Bodenplatte eingestellt werden. Dabei kann es sich auch um eine austauschbare Bodenplatte handeln. Hierfür wird beispielsweise eine Steuerung der beiden Antriebsvorrichtungen entsprechend der durch die Bodenplatte vorgegebenen Anordnung und der Anzahl der Anschlussrohre eingestellt.
Ebenso ist es hierbei dann möglich, vorgegebene Konfigurationen, d. h. bestimmte Bodenplatten-Typen und/oder eine bestimmte Anzahl von Anschlussrohren, in der Steuerungseinheit für die Antriebsvorrichtungen auswählbar zu hinterlegen.
Generell wird es weiterhin bevorzugt, wenn bei einer erfindungsgemäßen Rohrweiche das freie Ende des Verbindungsrohres mittels der Verstellmechanik um wenigstens eine Drehachse drehbar und/oder mittels der Verstellmechanik translatorisch verstellbar ist. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass das freie Ende des Verbindungsrohres um zwei unterschiedliche Drehachsen, die insbesondere zueinander parallel sein können, drehbar ist sowie das freie Ende des Verbindungsrohres entlang dreier unterschiedlicher Verstellrichtungen, z. B. zueinander senkrechter Raumrichtungen, innerhalb der erfindungsgemäßen Rohrweiche verstellbar ist.
In einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass eines der mit dem freien Ende des Verbindungsrohres zu verbindenden Rohrenden der Anschlussrohre auf einer Kreisbahn mit einem ersten Durchmesser und das andere Rohrende des anderen Anschlussrohres auf einer Kreisbahn mit einem zweiten Durchmesser angeordnet ist. Hierbei können natürlich auch mehrere Anschlussrohre auf den beiden Kreisbahnen vorgesehen sein.
In einer Ausführungsvariante sind die beiden Kreisbahnen weiterhin konzentrisch zueinander und der gemeinsame Mittelpunkt der beiden zueinander konzentrischen Kreisbahnen liegt auf einer Drehachse, um die das freie Ende des Verbindungsrohres mittels der Verstellmechanik drehbar ist. Derart können durch die Verstellbarkeit des freien Endes des Verbindungsrohres in eine zusätzliche Verstellrichtung die Anzahl der zu verbindenden Anschlussrohre im Gegensatz zu der Drehrohrweiche der DE 10 2005 049 597 B3 verdoppelt werden, ohne dass hierfür ein um Vielfaches größerer Bauraumbedarf für die Rohrweiche nötig wäre. Vielmehr ist es mit der erfindungsgemäßen Rohrweiche möglich, dass die auf einer Kreisbahn angeordneten Rohrenden der Anschlussrohre über eine einfache Drehbewegung des freien Endes des Verbindungsrohres erreichbar sind und gegebenenfalls direkt an das Verbindungsrohr angeschlossen werden. Durch Drehung des freien Endes um eine weitere zu der ersten Drehachse parallele Drehachse oder durch eine geradlinige bzw. translatorische Verschiebung des freien Endes ist das freie Ende auf die zweite Kreisbahn „schaltbar” und derart ebenso mit einem Rohrende eines Anschlussrohres auf dieser zweiten Kreisbahn verbindbar.
Weiterhin wird es als vorteilhaft erachtet, für eine Verstellung des freien Endes des Verbindungsrohres entlang einer Verstellrichtung eine erste Antriebsvorrichtung und für eine Verstellung entlang einer anderen Verstellrichtung eine zweite Antriebsvorrichtung vorzusehen. Hierüber ist eine gezielte, separate Steuerung der beiden Verstellbewegungen entlang dieser beiden Verstellrichtungen in einfacher Weise möglich.
In einer darauf basierenden Weiterbildung kann dann zudem die zweite Antriebsvorrichtung mittels der ersten Antriebsvorrichtung zusammen mit dem freien Ende des Verbindungsrohres entlang einer Verstellrichtung verstellbar sein. Damit kann die erfindungsgemäße Rohrweiche deutlich kompakter ausgelegt werden, da für die Verstellung entlang einer zweiten Verstellrichtung eine kleinere Antriebsvorrichtung verwendet werden kann, die in stets nur geringem Abstand zu dem freien Ende des Verbindungsrohres angeordnet ist.
So kann mittels der ersten Antriebsvorrichtung das freie Ende des Verbindungsrohres über ein Drehelement, z. B. eine Drehscheibe oder einen Ausleger, um eine Drehachse drehbar sein, das mit dem freien Ende verbunden ist und von der ersten Antriebsvorrichtung angetrieben wird, und die zweite Antriebsvorrichtung an diesem Drehelement befestigt sein.
In einem Ausführungsbeispiel umfasst die zweite Antriebsvorrichtung einen Pneumatikzylinder, über den das freie Ende des Verbindungsrohres translatorisch verstellbar ist.
Um zu garantieren, dass bei einem Anschluss des Verbindungsrohres an ein Anschlussrohr kein Material in die übrigen Anschlussrohre bzw. aus diesen zurück gelangt, wird es als besonders vorteilhaft erachtet, wenn die Verstellmechanik der Rohrweiche derart ausgebildet ist, dass bei einer Verbindung des freien Endes des Verbindungsrohres mit einem Rohrende eines Anschlussrohres das unverbundene Rohrende oder die unverbundenen Rohrenden der weiteren Anschlussrohre durch Komponenten der Verstellmechanik automatisch verschlossen sind. Derartige Komponenten der Verstellmechanik können insbesondere Verstellplatten oder Drehscheiben sein, über die das freie Ende des Verbindungsrohres an eine Antriebsvorrichtung angebunden und verstellbar ist.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die erste Antriebsvorrichtung und die zweite Antriebsvorrichtung, die eine Verstellung des freien Endes des Verbindungsrohres entlang unterschiedlicher Verstellungsrichtungen realisieren, miteinander gekoppelt sind und/oder über ein schaltbares Getriebe miteinander verbindbar sind.
Hierbei wird unter einer Kopplung der beiden Antriebsvorrichtungen verstanden, dass diese nicht vollständig unabhängig voneinander arbeiten können. Vielmehr kann unter einer Kopplung der beiden Antriebsvorrichtungen beispielhaft verstanden werden, dass diese über eine gemeinsame Steuereinheit betreibbar sind, die in Abhängigkeit von einem elektronischen Signal der einen Antriebsvorrichtung die andere Antriebsvorrichtung zu einer (weiteren) Verstellung des freien Endes des Verbindungsrohres veranlasst. Dies kann insbesondere bedeuten, dass eine Verstellung des freien Endes des Verbindungsrohres über eine der beiden Antriebsvorrichtungen erst initiiert wird, wenn keine Verstellung über die andere Antriebsvorrichtung (mehr) erfolgt oder die vorangegangene Verstellung über die andere Antriebsvorrichtung abgeschlossen wurde und dies beispielsweise durch ein entsprechendes elektronisches Signal durch die gemeinsame Steuereinheit detektiert wurde.
Alternativ oder ergänzend können die beiden Antriebsvorrichtungen über ein schaltbares Getriebe formschlüssig oder kraftschlüssig miteinander verbindbar sein. Auf diese Weise wird beispielsweise ein elektromotorischer Antrieb der ersten Antriebsvorrichtung mechanisch mit der zweiten Antriebsvorrichtung gekoppelt, so dass mittels des einen elektromotorischen Antriebs auch die Verstellung entlang einer zweiten Verstellrichtung über die zweite Antriebsvorrichtung antreibbar ist.
Hierbei wird zudem deutlich, dass unter einer „Kopplung” der beiden Antriebsvorrichtungen sowohl eine elektronische als auch eine mechanische Verbindung der beiden Antriebsvorrichtungen verstanden werden kann. Wesentlich ist hierbei die Abhängigkeit der durch die beiden Antriebsvorrichtungen zu realisierenden Verstellungen, z. B. durch logische Verknüpfungen von und/oder für die Steuerung der beiden Antriebsvorrichtungen generierter Steuersignale oder eine mechanische Verbindung zwischen den beiden Antriebsvorrichtungen.
Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrweiche ist das Verbindungsrohr weiterhin dauerhaft mit einem Anschlussende, das dem freien, verstellbaren Ende des Verbindungsrohres gegenüberliegt, mit einem fixierten Zentralrohr verbunden. Derart ist über die Rohrweiche und deren Verbindungsrohr eine wahlweise und automatisch steuerbare bzw. regulierbare Anbindung des einen Zentralrohres an unterschiedliche Anschlussrohre gegeben.
Um die Verstellbarkeit des Verbindungsrohres weiterhin möglichst variabel zu halten, ist das Verbindungsrohr wenigstens abschnittsweise flexibel und/oder elastisch ausgebildet. Ein solches Verbindungsrohr kann auch bei einer dauerhaften Einspannung an seinem einen Anschlussende einer Verstellung seines freien Endes, das dem Anschlussende gegenüberliegt, ohne weiteres nachgeben und sich zumindest abschnittsweise krümmen. Dabei kann das Verbindungsrohr wenigstens abschnittsweise als flexibler oder elastischer Schlauch ausgeführt sein.
Zusätzlich zu den bisher vorgestellten Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Rohrweiche kann diese mit einem Sensorsystem versehen sein, das insbesondere mit der zuvor erläuterten Steuerungseinheit für die Antriebsvorrichtungen zusammenwirkt. Das Sensorsystem weist zusammen mit dem freien Ende des Verbindungsrohres verstellbare Funkchips auf, deren Daten von einem ortsfesten Lesegerät ausgelesen werden, um die aktuelle oder zukünftige Position des freien Endes zu detektieren.
Wie bereits eingangs erläutert, wird die erfindungsgemäße Rohrweiche besonders im Zusammenhang mit Fördervorrichtungen für Verarbeitungsanlagen als vorteilhaft erachtet. Eine solche Verarbeitungsanlage kann beispielsweise eine Kunststoffverarbeitungsanlage sein, in der aus partikulärem oder granulösem Kunststoff Kunststoffprodukte beispielsweise über Spritzmaschinen hergestellt werden.
Über die Fördervorrichtung wird Material einer zentralen Materialquelle, z. B. ein Kunststoffgranulat, der Verarbeitungsanlage zugeführt. Die Materialquelle ist über ein Zentralrohr mit der Fördervorrichtung und die Fördervorrichtung über wenigstens zwei Anschlussrohre mit der nachgeschalteten Verarbeitungsanlage verbunden. Zur Verbesserung der Effektivität einer solchen Fördervorrichtung wird nun vorgeschlagen, eine erfindungsgemäße Rohrweiche innerhalb der Fördervorrichtung vorzusehen, die ein Verbindungsrohr aufweist, dessen eines Ende dauerhaft mit dem Zentralrohr und dessen anderes freies Ende wahlweise mit einem Rohrende eines Anschlussrohres automatisch verbindbar ist, um Material aus der zentralen Materialquelle über das Zentralrohr der Verarbeitungsanlage zuzuführen. Folglich wird auch innerhalb einer solchen Fördervorrichtung erfindungsgemäß das freie Ende des Verbindungsrohres automatisch mindestens entlang zweier, vordefinierter Verstellrichtungen gegebenenfalls über zwei separate Antriebsvorrichtungen verstellt, um das freie Ende des Verbindungsrohres mit einem Rohrende eines Anschlussrohres zu verbinden.
Vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten der vorliegenden Erfindung sind auch durch die Unteransprüche gegeben.
Zusätzliche Vorteile und Merkmale der Erfindung werden zudem bei der nachfolgenden Beschreibung der Figuren deutlich werden.
Es zeigen:
1A eine geschnittene Seitenansicht einer als Drehrohrweiche ausgebildeten Rohrweiche aus dem Stand der Technik;
1B eine geschnittene Draufsicht der Drehrohrweiche der 1A;
2A eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrweiche als Drehrohrweiche, die wahlweise ein Zentralrohr über ein verstellbares Verbindungsrohr mit verschiedenen Anschlussrohren verbindet;
2B eine geschnittene Draufsicht der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrweiche der 2A.
In den 1A und 1B ist eine aus dem Stand der Technik bekannte Rohrweiche in der Form einer Drehrohrweiche 1* dargestellt. Über die Drehrohrweiche 1* ist ein Zentralrohr 10 wahlweise an eines von mehreren Anschlussrohren 3 anbindbar. Die Drehrohrweiche 1* weist hierzu ein in einem Innenraum I eines Gehäuses der Drehrohrweiche 1* gelagertes Verbindungsrohr 11 auf, dessen eines Rohrende 11.2 wahlweise mit jeweils einem Rohrende 3.1 eines der an einer Bodenplatte 1.2 des Gehäuses angebrachten Anschlussrohre 3 verbindbar ist.
Das Gehäuse der Drehrohrweiche 1* ist quaderförmig und in der geschnittenen Seitenansicht der 1A mit sich jeweils gegenüberliegenden Seitenwänden 1.3 und 1.4 sowie einer Deckplatte 1.1 und der Bodenplatte 1.2 dargestellt.
Das Zentralrohr 10 ist über einen Anschlussflansch 2 an der Deckplatte 1.1 des Gehäuses der Drehrohrweiche 1* dauerhaft mit einem Rohrende 11.1 von zwei Rohrenden 11.1 und 11.2 des Verbindungsrohres 11 verbunden. Das Rohrende 11.1 fungiert hier somit als ein Anschlussende des Verbindungsrohres 11, das mit dem an der Deckplatte 1.1 fixierten Zentralrohr 10 in Verbindung steht und eine Weiterleitung von Material aus dem Zentralrohr 10 in das Verbindungsrohr 11 gestattet.
An der der Deckplatte 1.1 gegenüberliegenden Bodenplatte 1.2 sind die mehreren Anschlussrohre 3 mit ihren Rohrenden 3.1 jeweils über eine Halterung 4 fixiert. Die Rohrenden 3.1 der Anschlussrohre 3 sind dabei entlang einer Kreisbahn bzw. entlang eines Kreises an der Bodenplatte 1.2 angeordnet. Der Mittelpunkt dieses Kreises liegt auf einer Mittelachse M, die senkrecht zu der Deckplatte 1.1 und der Bodenplatte 1.2 ist und die koaxial als Symmetrieachse durch den dargestellten, an die Drehrohrweiche 1* angeschlossenen Abschnitt des Zentralrohres 10 und das Rohrende 11.1 des Verbindungsrohres 11 verläuft.
Im Bereich der Bodenplatte 1.2 und oberhalb der Rohrenden 3.1 der Anschlussrohre 3 ist innerhalb des Gehäuses der Drehrohrweiche 1* eine Drehscheibe 13* als Drehelement einer ersten Antriebsvorrichtung ersichtlich. Die Drehscheibe 13* definiert eine Basisplatte 130* mit einer Verbindungsrohraufnahme 131*. In der Verbindungsrohraufnahme 131* ist ein Rohrende 11.2 des Verbindungsrohres 11 als freies Ende des Verbindungsrohres 11 fixiert, so dass durch Drehung der Drehscheibe 13* um die Mittelachse M das Rohrende 11.2 um die Mittelachse M mitgedreht wird.
Die Position der Verbindungsrohraufnahme 131* auf der Drehscheibe 13* ist derart, dass das Rohrende 11.2 des Verbindungsrohres 11 entlang der Kreisbahn bewegt werden kann, auf der die Rohrenden 3.1 der Anschlussrohre 3 angeordnet sind. Auf diese Weise kann das gekrümmte Verbindungsrohr 11 wahlweise an jeweils ein bestimmtes Anschlussrohr 3 angeschlossen werden, indem das Rohrende 11.2 des Verbindungsrohres 11 über dem Rohrende 3.1 dieses Anschlussrohres 3 positioniert wird. Dabei erfolgt die Verstellung der Drehscheibe 13* und damit des Rohrendes 11.2 durch einen außerhalb des Gehäuses der Drehrohrweiche 1* und im Bereich der Bodenplatte 1.2 angeordneten Antrieb A automatisch, d. h. ohne direkte manuelle Verstellung des Verbindungsrohres 11 bzw. dessen Rohrendes 11.2. Die Drehscheibe 13* bildet hier somit eine Komponente der Verstellmechanik der Drehrohrweiche 1*, der auch der Antrieb A zugeordnet ist und über die das Rohrende 11.2 des Verbindungsrohres 11 entlang einer Verstellrichtung D_Z um die Mittelachse M verstellbar ist.
Damit während der Verbindung des Zentralrohres 10 mit einem bestimmten Anschlussrohr 3 über das Verbindungsrohr 11 kein unerwünschtes Material in die übrigen Anschlussrohre 3 gelangt, kann die Drehscheibe 13* mit ihrer Basisplatte 130* derart ausgeführt sein, dass sie die unverbundenen Rohrenden 3.1 der übrigen Anschlussrohre 3 dichtend verschließt. Hierzu weist die Drehscheibe 13* beispielsweise an ihrer den Rohrenden 3.1 zugewandten Unterseite angeformte Dichtlippen auf.
Um die automatische Positionierung des Rohrendes 11.2 des Verbindungsrohres 11 möglichst kostengünstig und zuverlässig zu realisieren und dabei dennoch sicherzustellen, dass das Rohrende 11.2 zur Verbindung mit einem Anschlussrohr 3 mit dessen Rohrende 3.1 fluchtet, ist ein Sensorsystem innerhalb der Drehrohrweiche 1* vorgesehen. Dieses Sensorsystem umfasst Funkchips F, die auf einer Positionsscheibe P innerhalb der Drehrohrweiche 1* angeordnet sind. Die Positionsscheibe P ist mit den daran angebrachten Funkchips F oberhalb der Drehscheibe 13* um die Mittelachse M drehbar gelagert und dreht bei einer Verstellung des Rohrendes 11.2 zusammen mit dem Verbindungsrohr 11. Von den Funkchips F ausgesandte Daten werden über ein Lesegerät innerhalb des Gehäuses der Drehrohrweiche 1* ausgelesen, um auf diese Weise über das Sensorsystem die genaue Position des Rohrendes 11.2 innerhalb der Drehrohrweiche 1* bestimmen zu können. Das Lesegerät L ist über einen Haltewinkel H_L an der Seitenwand 1.3 des Gehäuses der Drehrohrweiche 1* fixiert.
Die Funkchips F sind normalerweise RFID-Chips, in denen Daten aus einem Transponder berührungslos und ohne Sichtkontakt gelesen und (bei Bedarf) gespeichert werden können.
Zusätzlich zu den an einem äußeren Rand der Positionsscheibe P angebrachten Funkchips F sind auf der Positionsscheibe P des Weiteren Markierungen MM vorgesehen, über die die gezielte Verstellung des Rohrendes 11.2 bzw. des Verbindungsrohres 11 weiter verbessert werden kann. So handelt es sich bei den Markierungen MM um übliche kapazitive, induktive oder optische Markierungen, die am Umfang der Positionsscheibe P angeordnet sind. Der Abstand der einzelnen Markierungen MM entlang des Umfangs der kreisförmigen Positionsscheibe P korrespondiert mit dem Abstand der einzelnen Rohrenden 3.1 der Anschlussrohre 3 entlang der Kreisbahn an der Bodenplatte 1.2. Indem die Markierungen über einen ortsfesten, separaten Sensor S erfasst werden, ist ein gezieltes Stoppen des gedrehten Rohrendes 11.2 des Verbindungsrohres 11 oberhalb eines bestimmten Rohrendes 3.1 eines ausgewählten Anschlussrohres 3 möglich. Der mit dem Sensorsystem gekoppelte Sensor S ist hierfür über einen Haltewinkel H_S an der Seitenwand 1.4 fixiert, so dass bei einer Drehung der Positionsscheibe P die Markierungen MM an ihm vorbei geführt werden. Bei einer Verstellung des Rohrendes 11.2 kann somit eine mit dem Sensorsystem gekoppelte Steuereinheit anhand von programmierten Kennzahlen der Funkchips F detektieren, welche Position des Rohrendes 11.2 als Nächstes angefahren wird. Über die Markierungen MM an der Positionsscheibe P kann dann der Antrieb A, z. B. ein Elektromotor, exakt an der gewünschten Position oberhalb eines Rohrendes 3.1 gestoppt werden.
Die gezeigte aus dem Stand der Technik bekannte Drehrohrweiche 1* ist jedoch in der Anzahl der Auswahlmöglichkeiten begrenzt. So wird die Auswahl der über das Verbindungsrohr 11 mit dem Zentralrohr 10 zu verbindenden Anschlussrohre 3 durch den Radius bzw. Durchmesser der Kreisbahn definiert. Möchte man die Anzahl der Anschlussrohre 3 deutlich erhöhen, so würde der Radius der Kreisbahn und damit der Radius der Kreisbahn so groß, dass eine exakte Positionierung des Verbindungsrohres 11 mit ausreichender Geschwindigkeit nur noch schwer zu erreichen ist. Des Weiteren würde der hierfür erforderliche Antrieb dann so groß, dass die Drehrohrweiche nicht mehr wirtschaftlich herstellbar wäre. Ebenso würde der Bauraumbedarf für eine derartige Drehrohrweiche, insbesondere als Teil einer Fördervorrichtung für eine Kunststoffverarbeitungsanlage, erheblich steigen.
Die 2A und 2B zeigen eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrweiche in der Form einer Drehrohrweiche 1, die diese Nachteile überwindet.
Die Drehrohrweiche 1 ist ebenfalls mit einem in einem Gehäuse untergebrachten Verbindungsrohr 11 ausgestattet. Auch hier wird ein Innenraum I des Gehäuses in der geschnittenen Seitenansicht der 2A durch eine Deckplatte 1.1 und eine Bodenplatte 1.2 sowie diese verbindenden Seitenwände 1.3 und 1.4 begrenzt. An der Deckplatte 1.1 ist erneut ein Zentralrohr 10 über einen zentral an der Deckplatte 1.1 angebrachten Anschlussflansch 2 mit einem Rohrende 11.10 des Verbindungsrohres 11 verbunden. Das Rohrende 11.10 als Anschlussende des Verbindungsrohres 11 ist auch hier dauerhaft mit dem Zentralrohr 10 verbunden und innerhalb des Anschlussflansches 2 drehbar gelagert, um eine Verstellung des Verbindungsrohres bzw. seines freien Rohrendes 11.20 um die Mittelachse M entlang der Verstellrichtung D_Z zu gestatten.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass mit den Bauteilen der Drehrohrweiche 1* der 1A und 1B funktionell übereinstimmende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen auch in den 2A und 2B gekennzeichnet sind. Folglich weisen diese auch übereinstimmende Merkmale auf.
Die Verstellmechanik der Drehrohrweiche 1 weist zusätzlich zu einer ersten Antriebsvorrichtung, bestehend aus einer um die Mittelachse M drehbar gelagerten und im Wesentliche analog zu der Drehscheibe 13* der 1A und 1B ausgeführten Drehscheibe 13 und einem damit verbundenem Antrieb A, eine zusätzliche, zweite Antriebsvorrichtung auf. Diese zweite Antriebsvorrichtung ist in der Form einer Linearantriebsvorrichtung 6 ausgeführt. Zusätzlich zu der Verstellung des Rohrendes 11.20 des Verbindungsrohres 11 durch eine Drehung entlang der Verstellrichtung D_Z gestattet die Linearantriebsvorrichtung 6 eine translatorische Verstellung des Rohrendes 11.20 entlang einer weiteren, geradlinig verlaufenden Verstellrichtung V. Das Rohrende 11.20 des Verbindungsrohres 11 ist in einer Verbindungsrohraufnahme 65 einer Verstellplatte 63 der Linearantriebsvorrichtung 6 befestigt. Über einen Pneumatikzylinder 60 und einen darin verschieblich geführten Zylinderkolben 62 der Linearantriebsvorrichtung 6 ist die Verstellplatte 63 und somit das Rohrende 11.20 des Verbindungsrohres 11 entlang der damit vorgegebenen Verstellrichtung V verstellbar.
Damit das Verbindungsrohr 11 ohne weiteres der Verstellung seines Rohrendes 11.20 als freiem Ende des Verbindungsrohres 11 folgen kann, ist das Verbindungsrohr 11 im Gegensatz zu der Ausführungsform der 1A und 1B dreigeteilt. So werden die beiden Rohrenden 11.10 und 11.20 durch einen flexiblen Mittelabschnitt 11.3 in Form eines Schlauchstücks miteinander verbunden. Der Mittelabschnitt 11.3 ist einerseits über ein gekrümmtes Anschlussstück 11.11 mit dem Rohrende 11.10 und andererseits über ein weiteres gekrümmtes Anschlussstück 11.21 mit dem verstellbaren Rohrende 11.20 verbunden. Auf diese Weise ist das Verbindungsrohr 11 in der Lage, der Verstellung des Rohrendes 11.20 innerhalb des Innenraums 1 des Gehäuses der Drehrohrweiche 1 entlang beider Verstellrichtungen D_Z und V zu folgen bzw. diese Verstellungen zu gestatten, ohne dass das Verbindungsrohr 11 übermäßig, d. h. versagenskritisch, mechanisch belastet wird.
Durch die Verstellbarkeit des Rohrendes 11.20 des Verbindungsrohres 11 entlang zweier vorgegebener Verstellrichtungen D_Z und V kann die Anzahl der an das Zentralrohr 10 über das Verbindungsrohr 11 anschließbarer Anschlussrohre erheblich gesteigert werden, ohne dass der Bauraumbedarf für die Drehrohrweiche 1 gegenüber der Drehrohrweiche 1* der 1A und 1B nennenswert gesteigert werden muss.
Wie besonders anhand der 2B in einer geschnittenen Draufsicht der Drehrohrweiche 1 ersichtlich ist, sind an der Bodenplatte 1.2 der Drehrohrweiche 1 mehrere Anschlussrohre 30 und 50 entlang zweier zueinander konzentrischer Kreisbahnen K1 und K2 angeordnet. Die Kreisbahn K1 weist einen ersten Durchmesser D1 auf der kleiner ist als ein zweiter Durchmesser D2 der zweiten Kreisbahn K2. Der Durchmesser D2 ist wiederum kleiner als ein dritter Durchmesser D3 der kreisförmigen Drehscheibe 13. Während die Rohrenden 30.1 der Anschlussrohre 30 mit ihrem Mittelpunkt jeweils auf der Kreisbahn K1 liegen, befinden sich die Mittelpunkte der Rohrenden 50.1 der Anschlussrohre 50 auf der Kreisbahn K2. Der gemeinsame Mittelpunkt der beiden Kreisbahnen K1 und K2 liegt auf der Mittelachse M, so dass durch Drehung der Drehscheibe 13 über den Antrieb A entlang der Verstellrichtung D_Z das Rohrende 11.20 mit den einzelnen Rohrenden 30.1 bzw. 50.1 der Anschlussrohre 30 bzw. 50 verbunden werden kann, die jeweils auf einer gemeinsam Kreisbahn K1 bzw. K2 liegen.
Die Rohrenden 30.1 sind über in der Draufsicht der 2B rechteckige Halterungen 41 und die Rohrenden 50.1 über rechteckige Halterungen 42 an der Bodenplatte 1.2 festgelegt. Dabei sind die Halterungen 41 und 42 in Richtung des Rands der Drehscheibe 13 zueinander fluchtend orientiert und jeweils um einen Winkel β zu einem benachbarten Paar von Halterungen 41, 42 geneigt. Diese Neigung um den Winkel β in einer zu der Bodenplatte 1.2 parallelen Ebene bedingt, dass eine Verbindungsgerade C und einer in der 2B gestrichelten eingezeichnete weitere Gerade ebenfalls einen Relativwinkel α zueinander aufweisen Die Verbindungsgerade C verbindet einen Mittelpunkt 42.3 einer Außenkante 42.2 einer Halterung 42 mit dem Mittelpunkt des zugeordneten Rohrendes 50.1 sowie mit dem Mittelpunkt des innen, auf der Kreisbahn K1 liegenden Rohrendes 30.1, das in der mit der Halterung 42 in der Draufsicht fluchtenden Halterung 41 fixiert ist. Dabei ist die Außenkante 42.2 dem Rand der Drehscheibe 13 zugewandt und liegt dieser von den übrigen in der Draufsicht der 2B ersichtlichen Außenkanten am nächsten. Die weitere Gerade, die in dem Relativwinkel α zu der Verbindungsgeraden C liegt, verbindet weiterhin den Mittelpunkt 42.3 auf der Außenkante 42.2 und den Mittelpunkt der Kreisbahnen K1 und K2 miteinander. Aufgrund der genannten, über die Winkel α und β definierten Ausrichtungen der Halterungen 41 und 42, liegen folglich der Mittelpunkt der beiden Kreisbahnen K1 und K2 und die Mittelpunkte der in den Halterungen 41 und 42 befestigten Rohrenden 30.1 und 50.1 nicht auf einer gemeinsamen Geraden sondern jeweils versetzt zueinander.
Diese Anordnung der Halterungen 41 und 42 ist der Anordnung der Linearantriebsvorrichtung 6 geschuldet, die auf der Basisplatte 130 der Drehscheibe 13 exzentrisch zu dem Mittelpunkt der beiden Kreisbahnen K1 und K2 montiert ist. So kann das Rohrende 11.20 des Verbindungsrohres 11 beispielsweise von einem Rohrende 30.1 auf der Kreisbahn K1 entfernt und mit einem Rohrende 50.1 auf der weiter außen verlaufenden Kreisbahn K2 verbunden werden, indem das freie Rohrende 11.20 zusammen mit der Verstellplatte 63 über den aus dem Pneumatikzylinder 60 heraus geschobenen Zylinderkolben 62 geradlinig und parallel zu miteinander fluchtenden Längskanten der Halterungen 41 und 42 in Richtung des Randes der Drehscheibe 13 verschoben wird.
Wie insbesondere in der 2A erkennbar ist, weist die Linearantriebsvorrichtung 6 zudem einen Ausleger 61 auf. Dieser Ausleger 61 ist über einen Befestigungsabschnitt 60.1 an dem Pneumatikzylinder 60 befestigt und erstreckt sich radial nach außen (in Richtung des Randes der Drehscheibe 13) auf der Drehscheibe 13 unterhalb der Verstellplatte 63. Der Ausleger 61 ist als relativ schmale, rechteckige Platte ausgeführt, die weiterhin zwei Bohrungen 131.1 und 131.2 aufweist. Die Bohrungen 131.1 und 131.2 fluchten mit korrespondierenden Bohrungen in der Drehscheibe 13, so dass die so gebildeten Durchbrüche als Rohrkoppelabschnitte 132 fungieren können, die bei entsprechender Positionierung der Drehscheibe 13 eine direkte, fluchtende Anbindung an das jeweilige Rohrende 30.1 (im Falle der Bohrung 131.1) bzw. an das Rohrende 50.1 (im Fall der Bohrung 131.2) gestatten.
Die mit dem freien Rohrende 11.20 des Verbindungsrohres 11 verbundene Verstellplatte 63 ist auf einer Dichtlage 64 auf dem Ausleger 61 entlang der Verstellrichtung V geradlinig verstellbar, so dass das Rohrende 11.20 wahlweise über einen der beiden Rohrkoppelabschnitte 132, 132 mit einem Rohrende 30.1 bzw. 50.1 eines Anschlussrohres 30 bzw. 50 verbunden werden kann. Die Drehscheibe 13 gibt dementsprechend stets zwei Rohrenden 30.1 und 50.1 für die Verbindung mit dem Rohrende 11.20 frei.
Die Verstellplatte 63 als eine Komponente der Verstellmechanik der Drehrohrweiche 1 ist dabei weiterhin so dimensioniert, dass bei einer Verbindung des Rohrendes 11.20 mit einem ausgewählten Rohrende 30.1 oder 50.1 das andere über den weiteren Rohrkoppelabschnitt 132 anbindbare Rohrende 50.1 oder 30.1 verschlossen ist. Während also die Drehscheibe 13 stets bis auf zwei Rohrenden 30.1 und 50.1 alle unverbundenen Rohrenden 30.1 und 50.1 verschließt, wird über die Verstellplatte 63 zusätzlich gewährleistet, dass auch nur eines der beiden, direkt aneinandergrenzenden Rohrenden 30.1 und 50.1 an das freie Rohrende 11.20 des Verbindungsrohres angebunden ist und das andere Rohrende 50.1 bzw. 30.1 (dichtend) verschlossen ist.
Die gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrweiche in Form der Drehrohrweiche 1 gestattet entsprechend der zuvor erläuterten Funktionsweise auch die automatische Auswahl unterschiedlicher, mit dem Zentralrohr 10 über das Verbindungsrohr 11 zu verbindender Anschlussrohre 30 bzw. 50 durch Verstellung nur entlang genau einer der beiden Verstellrichtungen D_Z und V.
Bei der Drehrohrweiche 1 ist überdies eine innerhalb des Gehäuses der Drehrohrweiche 1 von der Bodenplatte 1.2 zu der Deckplatte 1.1 reichende Antriebswelle W vorgesehen. Diese Antriebswelle W dient insbesondere dazu, dass auch das Rohrende 11.10 des Verbindungsrohres 11, das in dem Anschlussflansch 2 gehalten ist, synchron mit dem freien Ende 11.20 des Verbindungsrohres 11 mitdreht, wenn dieses entlang der Verstellrichtung D_Z verstellt wird. Dabei ist die Antriebswelle W über einen Durchbruch an der Bodenplatte 1.2 aus dem Gehäuse der Drehrohrweiche 1 herausgeführt und über eine Flanschkupplung FK mit einem motorischen Antrieb A verbunden.
Ein in der 2A und in der 2B gezeigtes Sensorsystem, bestehend aus Funkchips F und Lesegerät L sowie dem Sensor S und den Markierungen MM, ist analog zu dem Sensorsystem der Drehrohrweiche 1* der 1A und 1B ausgeführt. Darüber hinaus können an der Linearantriebsvorrichtung 6 weitere Sensorelemente vorgesehen sein, um die Positionierung der Verstellplatte 63 zu überwachen.
Wie bereits eingangs erläutert, kann die Verstellung über die Antriebsvorrichtungen der Drehrohrweiche 1 – der Linearantriebsvorrichtung 6 und der Antriebsvorrichtung gebildet durch die Drehscheibe 13, den Antrieb A und die Antriebswelle W – miteinander elektronisch gekoppelt sein, so dass eine Verstellung des Rohrendes 11.20 des Verbindungsrohres 11 über eine der beiden Antriebsvorrichtungen nur dann erfolgt, wenn ein entsprechendes Rückkopplungssignal an einer hier nicht dargestellten Steuerungseinheit vorliegt.
Weiterhin kann ergänzend zu der hier gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrweiche eine schaltbare mechanische Verbindung zwischen der Antriebswelle W und dem Zylinderkolben 62 bestehen, so dass dieser nicht über den Pneumatikzylinder 60 sondern beispielsweise über eine Zahnstange, ähnlich zu einem Spindelantrieb, entlang der Verstellrichtung V bewegt wird.
Ebenso ist natürlich anstelle der translatorischen Verstellung entlang einer Geraden bzw. entlang der Verstellrichtung V auch eine Verstellung durch eine Drehung des Rohrendes 11.20 um eine zusätzliche Drehachse möglich. Hierbei kann vorzugsweise eine Drehung entlang eines Kreisbogens oder entlang einer kompletten Kreisbahn vorgesehen sein, deren Radius kleiner ist als der Radius der Kreisbahn K1. In einer entsprechenden Variante könnte dann der Radius auch gleich der Differenz aus dem Radius der Kreisbahn K2 und dem Radius der Kreisbahn K1 sein, so dass die zusätzliche Drehachse des freien Rohrendes 11.20 des Verbindungsrohres 11 parallel zu der Mittelachse M ist und jeweils mit gleichem Abstand zu den beiden Kreisbahnen K1 und K2 zwischen diesen verläuft. In dieser Variante, wie auch bei der Ausführungsform der 1A und 1B, kann dann z. B. eine Verstellung des Rohrendes 11.20 zunächst um Drehung um die Mittelachse M entlang einer der beiden Kreisbahnen K1 und K2 und anschließend um die weiteren Drehachse erfolgen, um das Rohrende 11.20 von einer Kreisbahn K1 bzw. K2 auf die andere Kreisbahn K2 bzw. K1 zu überführen.
Da die gezeigte Drehrohrweiche 1 bzw. die darin vorgesehenen Antriebsvorrichtungen eine Verstellung des Rohrendes 11.20 stufenlos möglich ist, kann selbstverständlich auch eine von der in der 2B gezeigten abweichende Anordnung der Rohrenden 30.1 und 50.1 sowie eine davon abweichende Anzahl von Anschlussrohren 30 und 50 über die erfindungsgemäße Rohrweiche mit einem Zentralrohr 10 verbunden werden. Hierzu ist nur eine entsprechende elektronische Steuerungseinheit für die beiden Antriebsvorrichtungen an die gegebene Anordnung und Anzahl der Anschlussrohre anzupassen. Damit wäre es zudem auch möglich, entsprechende Konfigurationen durch spezifisch ausgestaltete und auswechselbare Bodenplatten 1.2 festzulegen und diese auswählbar in der Steuerungseinheit zu hinterlegen. So kann mit der gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrweiche ein variabler Bausatz mit unterschiedlichen Bodenplatten 1.2 realisiert werden, dessen jeweils unterschiedlich angeordnete Anschlussrohre durch die Verstellbarkeit des Rohrendes 11.20 entlang zweier Raumrichtungen (D_Z und V) an ein Zentralrohr 10 anbindbar sind.
Entgegen der mit der Ausführungsform der 2A und 2B dargestellten Versorgung verscheidender Anschlussrohre 30 bzw. 50 mit Material aus einer zentralen Materialquelle über das Zentralrohr 10 kann alternativ auch eine umgekehrte Lösung in einfacher Weise realisiert sein, bei der das Zentralrohr 10 als Ausgangsleitung fungiert und über die Anschlussrohre 30 und 50 mit unterschiedlichen Materialquellen verbindbar ist.
Ebenso ist es selbstverständlich denkbar, das Zentralrohr 10 und das Verbindungsrohr 11 einstückig auszuführen. Dabei würde folglich ein dafür vorgesehener flexibler Abschnitt eines solchen Zentralrohres im Innenraum I der erfindungsgemäßen Rohrweiche verlaufen. Ein freies Ende dieses Zentralrohres ist dann beispielsweise analog zu dem Rohrende 11.20 des Verbindungsrohres 11 über die Verstellmechanik der Rohrweiche verstellbar.

1, 1*: Drehrohrweiche
1.1: Deckplatte
1.2: Unterseite
1.3: Seitenwand
1.4: Seitenwand
10: Zentralrohr
11: Verbindungsrohr
11.1: Rohrende
11.10: Rohrende
11.11: Anschlussstück
11.2: Rohrende
11.20: Rohrende
11.21: Anschlussstück
11.3: Mittelabschnitt
13, 13*: Drehscheibe
130, 130*: Basisplatte
131.1, 131.2: Bohrung
131*: Verbindungsrohraufnahme
132: Rohrkoppelabschnitt
2: Anschlussflansch
3: Anschlussrohr
3.1: Rohrende des Anschlussrohres
30: Anschlussrohr
30.1: Rohrende des Anschlussrohres
4: Halterung
41: Halterung
42: Halterung
42.2: Außenkante
42.3: Mittelpunkt der Außenkante
50: Anschlussrohr
50.1: Rohrende des Anschlussrohres
6: Linearantriebsvorrichtung
60: Pneumatikzylinder
60.1: Befestigungsabschnitt
61: Ausleger
62: Zylinderkolben
63: Verstellplatte
64: Dichtlage
65: Verbindungsrohraufnahme
A: Antrieb
C: Verbindungsgerade
D1, D2, D3: Durchmesser
D_Z: Drehrichtung
F: Funkchip
FK: Flanschkupplung
H_L: Haltewinkel
H_S: Haltewinkel
I: Innenraum
K1, K2: Kreisbahn
L: Lesegerät
M: Mittelachse
MM: Markierung
P: Positionsscheibe
S: Sensor
V: Verstellrichtung
W: Antriebswelle
α, β: Winkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 7039223 [0005]
- DE 4224408 C1 [0006, 0006]
- DE 1932875 [0007, 0007]
- DE 102005049597 B3 [0008, 0020]

Claims

Rohrweiche mit einem Verbindungsrohr, das automatisch und wahlweise an eines von wenigstens zwei Anschlussrohren anschließbar ist, die jeweils ein Rohrende für eine Verbindung mit einem freien Ende des Verbindungsrohres aufweisen, wobei diese mit dem freien Ende des Verbindungsrohres zu verbindenden Rohrenden der Anschlussrohre zueinander beabstandet sind und das freie Ende des Verbindungsrohres derart über eine Verstellmechanik automatisch verstellbar ist, dass das freie Ende wahlweise mit einem Rohrende eines Anschlussrohres bestimmungsgemäß verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrweiche (1) eine Verstellmechanik aufweist, mittels derer das freie Ende (11.20) des Verbindungsrohres (11) automatisch mindestens entlang zweier, vordefinierter Verstellrichtungen (D_Z, V) verstellbar ist, um das freie Ende (11.20) mit einem Rohrende (30.1; 50.1) eines Anschlussrohres (30; 50) zu verbinden.
Rohrweiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende (11.20) des Verbindungsrohres (11) mittels der Verstellmechanik um wenigstens eine Drehachse (M) drehbar ist.
Rohrweiche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende (11.20) des Verbindungsrohres (11) mittels der Verstellmechanik translatorisch verstellbar ist.
Rohrweiche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eines (30.1) der mit dem freien Ende (11.20) des Verbindungsrohres (11) zu verbindenden Rohrenden (30.1, 50.1) der Anschlussrohre (30, 50) auf einer Kreisbahn (K1) mit einem ersten Durchmesser (D1) und das andere Rohrende (50.1) des anderen Anschlussrohres (50) auf einer Kreisbahn (K2) mit einem zweiten Durchmesser (D2) angeordnet ist.
Rohrweiche nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kreisbahn (K1) mit dem ersten Durchmesser (D1) und die Kreisbahn (K2) mit dem zweiten Durchmesser (D2) konzentrisch zueinander sind.
Rohrweiche nach den Ansprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Mittelpunkt der zueinander konzentrischen Kreisbahnen (K1, K2) auf der Drehachse (M) liegt, um die das freie Ende (11.20) des Verbindungsrohres (11) mittels der Verstellmechanik drehbar ist.
Rohrweiche nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Verstellung des freien Endes (11.20) des Verbindungsrohres (11) entlang einer Verstellrichtung (D_Z) eine erste Antriebsvorrichtung und für eine Verstellung entlang einer anderen Verstellrichtung (V) eine zweite Antriebsvorrichtung (6) vorgesehen ist.
Rohrweiche nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antriebsvorrichtung (6) mittels der ersten Antriebsvorrichtung zusammen mit dem freien Ende (11.20) des Verbindungsrohres (11) entlang einer Verstellrichtung (D_Z) verstellbar ist.
Rohrweiche nach dem Anspruch 2 und einem der der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der ersten Antriebsvorrichtung das freie Ende (11.20) des Verbindungsrohres (11) über ein Drehelement (13) um die Drehachse (M) drehbar ist, das mit dem freien Ende (11.20) verbunden und von der ersten Antriebsvorrichtung angetrieben ist.
Rohrweiche nach den Ansprüchen 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antriebsvorrichtung (6) an dem von der ersten Antriebsvorrichtung angetriebenen Drehelement (13) befestigt ist.
Rohrweiche nach Anspruch 3 und einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der zweiten Antriebsvorrichtung (6) das freie Ende (11.20) translatorisch verstellbar ist.
Rohrweiche nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antriebsvorrichtung (6) einen Pneumatikzylinder (60) umfasst.
Rohrweiche nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellmechanik der Rohrweiche (1) derart ausgebildet ist, dass bei einer Verbindung des freien Endes (11.20) des Verbindungsrohres (11) mit einem Rohrende (30.1; 50.1) eines Anschlussrohres (30; 50) das unverbundene Rohrende (50.1; 30.1) des wenigstens einen weiteren Anschlussrohres (50; 30) durch Komponenten (13, 63) der Verstellmechanik automatisch verschlossen ist.
Rohrweiche nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende (11.20) des Verbindungsrohres (11) mit den Komponenten (13, 63) der Verstellmechanik, die das unverbundene Rohrende (50.1; 30.1) verschließen, verbunden und über diese entlang der vordefinierten Verstellrichtungen (D_Z, V) verstellbar ist.
Rohrweiche nach den Ansprüchen 9 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten (13, 63) der Verstellmechanik, die das unverbundene Rohrende (50.1; 30.1) verschließen, das von der ersten Antriebsvorrichtung angetriebene Drehelement (13) umfassen.
Rohrweiche nach einem der Ansprüche 11 oder 12 und einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten (13, 63) der Verstellmechanik, die das unverbundene Rohrende (50.1; 30.1) verschließen, ein von der zweiten Antriebsvorrichtung (6) translatorisch verstellbares und mit dem freien Ende des Verbindungsrohres (11) verbundenes Verstellelement (63) umfassen.
Rohrweiche nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebsvorrichtung und die zweite Antriebsvorrichtung (6) miteinander gekoppelt sind und/oder über ein schaltbares Getriebe miteinander verbindbar sind.
Rohrweiche nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem freien Ende (11.20) des Verbindungsrohres (11) gegenüberliegendes Anschlussende (11.10) des Verbindungsrohres (11) mit einem fixierten Zentralrohr (10) dauerhaft verbunden ist.
Rohrweiche nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von an das Verbindungsrohr (11) wahlweise anzuschließenden Anschlussrohren (30, 50) vorgesehen ist, deren mit dem freien Ende (11.20) des Verbindungsrohres (11) zu verbindenden Rohrenden (30.1, 50.1) zueinander beabstandet, insbesondere auf zwei Kreisbahnen (K1, K2) mit zwei unterschiedlichen Durchmessern (D1, D2) angeordnet sind.
Rohrweiche nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem freien Ende (11.20) des Verbindungsrohres (11) zu verbindenden Rohrenden (30.1, 50.1) der Anschlussrohre (30, 50) derart zueinander angeordnet sind, dass das freie Ende (11.20) des Verbindungsrohres (11) ausgehend von einem Zustand, in dem das freie Ende (11.20) mit einem Rohrende (30.1, 50.1) eines Anschlussrohres (30, 50) verbunden ist, durch Verstellung über die Verstellmechanik entlang einer einzigen Verstellrichtung (D_Z; V) mit einem Rohrende (30.1, 50.1; 50.1, 30.1) eines anderen Anschlussrohres (30, 50; 50, 30) verbindbar ist.
Rohrweiche nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsrohr (11) wenigstens abschnittsweise flexibel und/oder elastisch ausgebildet ist.
Rohrweiche nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Sensorsystem innerhalb der Rohrweiche (1), das zusammen mit dem freien Ende (11.20) des Verbindungsrohres (11) verstellbare Funkchips (F) aufweist, deren Daten von einem ortsfesten Lesegerät (L) ausgelesen werden, um die Position des freien Endes (11.20) zu detektieren.
Fördervorrichtung für eine Verarbeitungsanlage, insbesondere für eine Kunststoffverarbeitungsanlage, bei der über die Fördervorrichtung Material einer zentralen Materialquelle der Verarbeitungsanlage zugeführt wird, wobei die Materialquelle über ein Zentralrohr mit der Fördervorrichtung und die Fördervorrichtung über wenigstens zwei Anschlussrohre mit der Verarbeitungsanlage verbunden ist, und wobei die Fördervorrichtung eine Rohrweiche mit einem Verbindungsrohr aufweist, dessen eines Ende dauerhaft mit dem Zentralrohr und dessen anderes, freies Ende wahlweise mit einem Rohrende eines Anschlussrohres automatisch verbindbar ist, um Material aus der zentralen Materialquelle über das Zentralrohr der Verarbeitungsanlage zuzuführen, gekennzeichnet durch eine Rohrweiche nach einem der Ansprüche 1 bis 22.