DE10329428B4

DE10329428B4 - Vorrichtung zum Absperren und/oder Steuern und/oder Regeln eines Luftstroms

Info

Publication number: DE10329428B4
Application number: DE2003129428
Authority: DE
Inventors: Elmar Klüpfel
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2003-07-01
Filing date: 2003-07-01
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2023-07-02
Also published as: DE10329428A1

Abstract

Vorrichtung (01) zum Absperren und/oder Steuern und/oder Regeln eines Luftstroms (02) in einer Leitung (03) mit einem Betätigungsorgan, durch dessen Betätigung der Strömungswiderstand in der Leitung (03) veränderbar ist, wobei die Vorrichtung (01) als Betätigungsorgan einen elastisch verformbaren Leitungsabschnitt (04) aufweist, der druckdicht in die Leitung (03) integriert ist, wobei der Leitungsabschnitt (04) in einer Druckkammer (06) angeordnet ist, und wobei die Druckkammer (06) mit einem auf den Leitungsabschnitt (04) wirkenden Betätigungsdruck beaufschlagt werden kann, wobei die Druckkammer (06) im Wesentlichen von einer Hülse (07) und zwei an den Enden der Hülse (07) druckdicht mit dem Innenumfang der Hülse (07) verbundenen Endstücken (09; 11) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Endstücken (09; 11) zur Einstellung der Vorspannung des elastisch verformbaren Leitungsabschnitts (04) mit einem Justierorgan (17; 18) eingestellt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Absperren und/oder Steuern und/oder Regeln eines Luftstroms gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 oder 2.

Solche Vorrichtungen sind beispielsweise, jedoch keineswegs ausschließlich, an Luftabsaugeinrichtungen vorgesehen, um den in einer Leitung abzusaugenden Luftstrom zu kontrollieren bzw. abzusperren. So sind beispielsweise aus der DE 101 06 672 A1 an Druckmaschinen Papierstaubsaugleitungen bekannt, durch die mittels eines Luftstroms der beim Beschneiden der Papierbahn anfallende Papierstaub abgesaugt werden kann.

Zur Veränderung des Strömungswiderstandes in der Leitung bis hin zur gänzlichen Absperrung des Luftstroms sind aus dem Stand der Technik mechanisch betätigbare Abstellorgane, beispielsweise Schieber oder Kugelhähne, bekannt. Die Betätigung dieser Abstellorgane kann manuell von Hand oder automatisiert über elektrische ansteuerbare Stellglieder erfolgen.

Nachteilig daran ist der große Aufwand zur Realisierung von automatisierten Lösungen, bei denen die Betätigung der Vorrichtung ferngesteuert erfolgen muss. Außerdem sind die bekannten Betätigungsorgane aufgrund der im Luftstrom befindlichen Mechanik relativ anfällig gegen Verschmutzungen im Luftstrom und auch Verschmutzungen in der Umgebungsatmosphäre. Insbesondere durch Papierstaub kann die Mechanik bekannter Betätigungsorgane schnell verschleißen, so dass es zu Undichtigkeiten kommt.

Die DE 295 06 422 U1 beschreibt ein Ventil für eine Leitung, bei der ein elastischer Schlauchabschnitt zum Absperren mit Druckluft beaufschlagt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Absperren und/oder Steuern und/oder Regeln eines Luftstroms mit veränderbarem Ansprechverhalten bzw. einfacher Ansteuerung zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 oder 2 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Änderung des Strömungswiderstandes mittels eines pneumatisch wirkenden Betätigungsorgans erfolgt. Dazu ist an dem Betätigungsorgan ein elastisch verformbarer Leitungsabschnitt, beispielweise ein gummielastischer Schlauchabschnitt, vorgesehen, der druckdicht in die den Luftstrom führende Leitung integriert ist. Der elastisch verformbare Leitungsabschnitt ist dabei in einer Druckkammer angeordnet, die über einen Druckanschluss mit einer Druckquelle, beispielsweise einem Druckluftreservoir verbunden ist. Auf diese Weise kann die Druckkammer mit einem Betätigungsdruck beaufschlagt werden. Der Betätigungsdruck wirkt dann auf die Außenwandung des verformbaren Leitungsabschnittes und verformt diesen entsprechend seiner Steifigkeit. Je nachdem, wie hoch der Betätigungsdruck gewählt wird, kann auf diese Weise der vom verformbaren Leitungsabschnitt zur Verfügung gestellte Strömungsquerschnitt verändert werden. Wird der Betätigungsdruck so hoch gewählt, dass die Innenwandung des verformbaren Leitungsabschnittes dichtend aufeinander zu liegen kommt, wird der Luftstrom vollkommen abgesperrt.

Um den Betätigungsdruck gezielt beeinflussen zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn zwischen Druckanschluss und einer Druckquelle, beispielsweise einer Druckluftversorgung, ein Stellorgan zur Änderung des Betätigungsdrucks in der Druckkammer vorgesehen ist. Durch Verstellung des Stellorgans kann dann der Betätigungsdruck in der Druckkammer erhöht und/oder abgesenkt werden, woraus im Ergebnis eine entsprechende Formänderung des verformbaren Leitungsabschnitts resultiert, so dass dadurch der Strömungswiderstand gezielt verändert werden kann.

Um möglichst schnelle Schaltvorgänge bei Änderung des Strömungswiderstandes in der Vorrichtung realisieren zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn an der Vorrichtung ein Druckablass vorgesehen ist, durch den der Betätigungsdruck aus der Druckkammer abgelassen werden kann. Durch Öffnen dieses Druckablasses kann die Druckkammer beispielsweise sehr schnell belüftet werden, so dass der verformbare Leitungsabschnitt seine vom Betätigungsdruck unbelastete Form einnimmt.

An welche Art von Maschine die Vorrichtung zur Beeinflussung eines Luftstroms eingesetzt wird, ist grundsätzlich beliebig. Besonders große Vorteile bietet die Vorrichtung zur Absperrung, Steuerung oder Regelung des Luftstroms in einer Papierstaubsaugleitung, wie sie beispielsweise an Druckmaschinen zur Absaugung des Materialstaubs, z. B. Papierstaubs an Papierschneidmessern vorgesehen ist. Aufgrund der Eigenschaft, dass der mit dem Papierstaub belastete Luftstrom in der Vorrichtung nicht in Kontakt mit mechanisch betätigten Bauteilen kommt, weist die Vorrichtung eine sehr hohe Verschleißfestigkeit auf. Außerdem wird durch die Vorrichtung ein Selbstreinigungseffekt des Absperrbereiches realisiert, da der verformbare Leitungsabschnitt nach Öffnen der Vorrichtung durch den durchströmenden Luftstrom gereinigt wird.

Besonders große Vorteile bietet die Vorrichtung bei Automatisierungslösungen, bei denen die Vorrichtung ferngesteuert betätigt werden soll. Bei solchen Lösungen ist es nämlich möglich, den Betätigungsdruck, durch den die Vorrichtung betätigt wird, gleichzeitig auch zur Betätigung zumindest einer weiteren Funktionseinheit zu benutzen. Beispielsweise kann an einer Schneidanlage, z. B. einer Papierschneidanlage das Stellorgan zum An- und/oder Abstellen eines Papierschneidmessers durch den gleichen Betätigungsdruck betätigt werden, wie die Vorrichtung, durch die die Papierstaubsaugleitung abgesperrt wird. Dies ermöglicht es im Ergebnis, dass bei Betätigung des Stellorgans zum An- und Abstellen des Papierschneidmessers ohne weiteres gleichzeitig auch die Vorrichtung zur Absperrung des Luftstroms betätigt wird. Wird also das Papierschneidmesser angestellt, so dass beim Papierschneiden Papierstaub anfällt, der abgesaugt werden muss, kann auf diese Weise gleichzeitig durch Öffnen der Vorrichtung der absaugende Luftstrom eingeschaltet werden, so dass der anfallende Papierstaub von der Papierschneidstelle abgesaugt wird. Sobald das Papierschneidmesser dann abgestellt wird, wird gleichzeitig zur Betätigung des entsprechenden Stellorgans auch die Vorrichtung geschlossen, so dass der Luftstrom in der Papierstaubsaugleitung abgesperrt wird.

Die Vorrichtung zum Absperren und/oder Steuern und/oder Regeln eines Luftstroms wird insbesondere bei Luftströmen mit Verunreinigungen, z. B. Papierstaub, eingesetzt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

1 eine Vorrichtung im Längsschnitt;

2 die Vorrichtung gemäß 1 im Querschnitt.

Die in 1 dargestellte Vorrichtung 01 dient zum Absperren eines in 1 schematisch angedeuteten Luftstroms 02. Der Luftstrom 02 kann beispielsweise eingesetzt sein, um Materialstaub, z. B. Papierstaub von einer Schneidanlage, z. B. Papierschneidanlage in einer Druckmaschine abzusaugen. Dazu ist eine den Luftstrom 02 führende Leitung 03 mit einer Unterdruckquelle verbunden, so dass die Luft an der Papierschneidstelle unter Einfluss des Unterdrucks abgesaugt wird.
Die Vorrichtung 01 besteht im Wesentlichen aus einem elastisch verformbaren Leitungsabschnitt 04 und einer den Leitungsabschnitt 04 umgebenden Druckkammer 06, die von einer Hülse 07 mit Druckanschluss 08 und zwei endseitig an der Hülse 07 angeordneten Endstücken 09; 11 gebildet wird.
Über den Druckanschluss 08 kann die Druckkammer 06 mit einem Betätigungsdruck aus einer nicht dargestellten Druckquelle beaufschlagt werden. Als Druckquelle kommt dabei insbesondere eine Druckleitung in Betracht, in der der Betätigungsdruck zur Betätigung eines Stellorgans zum An- und/oder Abstellen eines in 1 nicht dargestellten Papierschneidmessers übertragen wird. Im Spalt zwischen der Hülse 07 und den Endstücken 09; 11 ist jeweils Dichtungsorgan 12, z. B. ein Dichtring 12 angeordnet, um den Spalt druckdicht abzudichten. Im Ergebnis können dadurch die Endstücke 09; 11 relativ zur Hülse 07 entlang deren Längsachse verschoben werden, was Vorteile bei der Montage der Vorrichtung 01 und bei der Justierung der Vorrichtung 01 bietet.
Die Endstücke 09; 11 weisen jeweils einen inneren Anschlussabschnitt 13 und einen äußerer Anschlussabschnitt 14 auf. An den äußeren Anschlussabschnitten 14 ist die Vorrichtung 01 jeweils druckdicht mit den Enden der Leitung 03 verbunden. Die inneren Anschlussabschnitte 13 dienen der druckdichten Verbindung der Endstücke 09; 11 mit dem verformbaren Leitungsabschnitt 04, so dass die Druckkammer 06 gegenüber dem Luftstrom 02 druckdicht abgedichtet ist. Zur Befestigung der Enden des verformbaren Leitungsabschnitts 04 an den inneren Anschlussabschnitten 13 können entsprechend geeignete Schlauchbinder 16 eingesetzt werden.
Die Nutzung der Vorrichtung 01 soll nachfolgend kurz beispielhaft erläutert werden.
Während des Betriebes eines in 1 nicht dargestellten Papierschneidmessers ist die Druckleitung zum Stellorgan, mit dem das Papierschneidmesser abgestellt wird, drucklos geschaltet, wobei dabei das Papierschneidmesser mit der Papierbahn in Eingriff kommt. An die gleiche Druckleitung ist auch der Druckanschluss 08 der Vorrichtung 01 angeschlossen, so dass die Druckkammer 06 in diesem Betriebszustand drucklos ist, d. h. in der Druckkammer 06 wirkt der atmosphärische Umgebungsdruck. Bei diesen Druckverhältnissen nimmt der elastisch verformbare Leitungsabschnitt 04, der beispielsweise in der Art eines gummielastischen Schlauchabschnitts 04 ausgebildet sein kann, aufgrund seiner Eigensteifigkeit die in 1 strichliniert angedeutete Form an. D. h. der Innendurchmesser des Leitungsabschnitts 04 entspricht in diesem Betriebszustand ungefähr dem Innendurchmesser der Leitung 03, so dass der Luftstrom 02 durch den in der Leitung 03 wirkenden Unterdruck ungehindert abgesaugt werden kann. Der beim Papierschneiden anfallende Papierstaub wird auf diese Weise von der Schneidstelle durch die Leitung 03 abgesaugt.
Wird nun das Papierschneidmesser abgestellt, wozu die entsprechende Druckleitung mit einem Betätigungsdruck beaufschlagt wird, so wirkt dieser Betätigungsdruck über den Druckanschluss 08 auch auf die Druckkammer 06. Aufgrund des erhöhten Innendrucks in der Druckkammer 06 wird der elastisch verformbare Leitungsabschnitt 04 soweit zusammengedrückt, bis die Innenwandung vollständig aufeinander zu liegen kommt, wie es in 1 strichpunktiert angedeutet ist. Der Luftstrom 02 wird in diesem Betriebszustand durch den Leitungsabschnitt 04 abgesperrt. Im Ergebnis wird also erreicht, dass bei Abstellen des Papierschneidmessers automatisch die Luftabsaugung abgesperrt wird.
An der Vorrichtung 01 ist zur Justierung des Ansprechverhaltens eine Justiereinrichtung vorgesehen, die in der Art zweier Justierorgane, 17; 18, z. B. zwei Gewindestangen 17; 18 ausgebildet ist. Die Gewindestangen 17; 18 weisen jeweils zwei gegenläufige Gewindegänge auf, die mit entsprechenden Gewindegängen an den Endstücken 09; 11 in Eingriff stehen. Zur Justierung der Vorrichtung 01 wird zunächst die Hülse 07 zur Seite geschoben, so dass das Innere der Druckkammer 06 zum Vorschein kommt. Durch Verdrehen der Gewindestangen 17; 18 an den dafür vorgesehenen Stellmuttern 19 kann der Abstand zwischen den beiden Endstücken 09; 11 verändert werden. Je nach Abstand der Endstücke 09; 11 wird der elastisch verformbare Leitungsabschnitt 04 mit einer anderen Vorspannkraft vorgespannt, wodurch sich das Ansprechverhalten bei Aufbringung eines Betätigungsdrucks in der Druckkammer 06 verändert. Selbstverständlich sind auch Konstruktionslösungen denkbar, bei denen die Gewindestangen 17; 18 von außerhalb der Druckkammer 06 verstellt werden können, so dass zur Justierung der Vorrichtung 01 ein Öffnen der Druckkammer 06 nicht mehr erforderlich ist.

01: Vorrichtung
02: Luftstrom
03: Leitung
04: Leitungsabschnitt, elastisch verformbarer, Schlauchabschnitt, gummielastisch
05: –
06: Druckkammer
07: Hülse
08: Druckanschluss
09: Endstück
10: –
11: Endstück
12: Dichtungsorgan, Dichtring
13: Anschlussabschnitt, innerer
14: Anschlussabschnitt, äußerer
15: –
16: Schlauchbinder
17: Justierorgan, Gewindestange
18: Justierorgan, Gewindestange
19: Stellmutter

Claims

Vorrichtung (01) zum Absperren und/oder Steuern und/oder Regeln eines Luftstroms (02) in einer Leitung (03) mit einem Betätigungsorgan, durch dessen Betätigung der Strömungswiderstand in der Leitung (03) veränderbar ist, wobei die Vorrichtung (01) als Betätigungsorgan einen elastisch verformbaren Leitungsabschnitt (04) aufweist, der druckdicht in die Leitung (03) integriert ist, wobei der Leitungsabschnitt (04) in einer Druckkammer (06) angeordnet ist, und wobei die Druckkammer (06) mit einem auf den Leitungsabschnitt (04) wirkenden Betätigungsdruck beaufschlagt werden kann, wobei die Druckkammer (06) im Wesentlichen von einer Hülse (07) und zwei an den Enden der Hülse (07) druckdicht mit dem Innenumfang der Hülse (07) verbundenen Endstücken (09; 11) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Endstücken (09; 11) zur Einstellung der Vorspannung des elastisch verformbaren Leitungsabschnitts (04) mit einem Justierorgan (17; 18) eingestellt werden kann.
Vorrichtung (01) zum Absperren und/oder Steuern und/oder Regeln eines Luftstroms (02) in einer Leitung (03) mit einem Betätigungsorgan, durch dessen Betätigung der Strömungswiderstand in der Leitung (03) veränderbar ist, wobei die Vorrichtung (01) als Betätigungsorgan einen elastisch verformbaren Leitungsabschnitt (04) aufweist, der druckdicht in die Leitung (03) integriert ist, wobei der Leitungsabschnitt (04) in einer Druckkammer (06) angeordnet ist, und wobei die Druckkammer (06) mit einem auf den Leitungsabschnitt (04) wirkenden Betätigungsdruck beaufschlagt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (01) zur Absperrung und/oder zum Steuern und/oder zum Regeln des Luftstroms (02) in einer Papierstaubsaugleitung vorgesehen ist und dass der Betätigungsdruck gleichzeitig zur Betätigung der Vorrichtung (01) und zur Betätigung zumindest einer weiteren Funktionseinheit, insbesondere zur Betätigung eines Stellorgans zum An- und/oder Abstellen eines Papierschneidmessers, genutzt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Druckanschluss (08) der Vorrichtung (01) und einer Druckquelle, insbesondere einer Druckluftversorgung, ein Stellorgan zur Änderung des Betätigungsdrucks in der Druckkammer (06) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Vorrichtung (01) ein Druckablass vorgesehen ist, durch den der Betätigungsdruck aus der Druckkammer (06) abgelassen werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsabschnitt (04) in der Art eines gummielastischen Schlauchabschnitts (04) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsabschnitt (04) im vom Betätigungsdruck unbelasteten Zustand einen Innendurchmesser aufweist, der ungefähr dem Innendurchmesser der Leitung (03) entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Endstücke (09; 11) jeweils einen ersten, im Inneren der Druckkammer (06) angeordneten Anschlussabschnitt (13) zum druckdichten Anschluss eines Endes des elastisch verformbaren Leitungsabschnitts (04) und jeweils einen zweiten, außerhalb der Druckkammer (06) angeordneten Anschlussabschnitt (14) zum druckdichten Anschluss eines Endes der Leitung (03) aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Justierorgan (17; 18) zumindest eine Gewindestange (17; 18) vorgesehen ist, die unter Einstellung des Abstands zwischen den Endstücken (09; 11) an beiden Endstücken (09; 11) zum Eingriff gebracht werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Endstücke (09; 11) verschiebbar am Innenumfang der Hülse (07) gelagert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Spalt zwischen dem Außenumfang der Endstücke (09; 11) und dem Innenumfang der Hülse (07) ein Dichtungsorgan (12), insbesondere ein Dichtring (12), vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (01) ferngesteuert betätigbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (01) zur Absperrung und/oder zum Steuern und/oder zum Regeln des Luftstroms (02) in einer Papierstaubsaugleitung vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsdruck gleichzeitig zur Betätigung der Vorrichtung (01) und zur Betätigung zumindest einer weiteren Funktionseinheit, insbesondere zur Betätigung eines Stellorgans zum An- und/oder Abstellen eines Papierschneidmessers, genutzt wird.