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Drehrohrweiche Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehrohr weiche
zur wahlweisen Verbindung eines ankommenden Rohres mit einem von mehreren abgehenden
Rohren, mit einem Drehkörper, der ein das ankommende Rohr mit einem der abgehenden
Rohre dicht verbindendes Drehrohr trägt, das durch Drehung des Drehkörpers mittels
eines Drehantriebes wahlweise auf eines der abgehenden Rohre einstellbar ist, wobei
alle anderen abgehenden Rohre durch den Drehkörper dicht abgeschlossen sind, ferner
mit wenigstens einem in Richtung der Drehachse auf den Drehkörper wirkenden Federelement,
das die Kraft zur Erzeugung des die Abdichtung der abgehenden Rohre bewirkenden
Dichtungsdruckes über den Drehkörper auf die Dichtungsflächen überträgt.
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Drehrohrweichen dieser Art finden beispielsweise Verwendung, wenn
staubförmige oder körnige Massengüter, z. B. Zement, von einer Fördervorrichtung
in mehrere Silozellen geführt werden sollen. Bei derartigen Anlagen ist zwischen
dem mit der Fördervorrichtung verbundenen ankommenden Rohr und den mit den einzelnen
Silozellen verbundenen abgehenden Rohren eine Drehrohrweiche vorgesehen, die so
ausgebildet sein muß, daß sich das Fördergut nicht vor den jeweils abgesperrten
Rohren ablagern kann, da hierdurch insbesondere bei feuchtem oder klebrigem Material
die Gefahr einer Blockierung der Rohre entsteht.
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Zu diesem Zweck hat man Drehrohrweichen entwickelt, bei denen der
konzentrisch zu den abgehenden Rohren angeordnete Drehkörper ein das ankommende
Rohr mit dem jeweils gewünschten abgehenden Rohr verbindendes Drehrohr trägt und
alle anderen abgehenden Rohre dicht verschließt.
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Bei einer bekannten Ausführung ist der das Drehrohr in die gewünschte
Winkelstellung bringende Drehkörper als Platte ausgebildet, die an der Anschlußstelle
der abgehenden Rohre angeordnet ist.
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Der die Abdichtung der abgehenden Rohre bewirkende Dichtungsdruck
wird hierbei vom Drehrohr übertragen. Diese Ausführung weist den wesentlichen Nachteil
auf, daß das schräg zur Drehachse der Drehrohrweiche verlaufende Drehrohr durch
die den Dichtungsdruck erzeugende Kraft einer starken Biegebelastung ausgesetzt
ist, was für die Dimensionierung ungünstig ist. Hinzu kommt, daß die Übertragung
der zur Erzeugung des Dichtungsdruckes dienenden Kraft über das Drehrohr im Hinblick
auf dessen Neigung gegenüber der Drehachse der Drehrohrweiche zu einer stark ungleichmäßigen
Belastung der einzelnen Dichtungselemente und damit zu schlechten Dichtungsverhältnissen
führt. Es liegt auf der Hand, daß diese Mängel in besonders ausgeprägtem Maße in
Erscheinung treten, wenn im Hinblick auf den in den Rohren herrschenden Förderluftdruck
hohe Dichtungsdrücke erforderlich sind.
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Um den Dichtungsdruck ohne Beanspruchung des Drehrohres auf die Dichtungsflächen
zu übertragen, hat man ferner bereits eine Ausführung der eingangs genannten Art
entwickelt, bei der der Drehkörper als ein im Bereich der Anschlußöffnungen der
abgehenden Rohre vorgesehener Konus kleiner Höhe ausgebildet ist. Das den Dichtungsdruck
erzeugende Federelement ist oberhalb der koaxial zur Drehachse liegenden Ansatzstelle
des gekrümmten Drehrohres angeordnet und stützt sich auf einem Träger ab, der an
einer Seitenwand des äußeren Gehäuses angebracht ist.
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Bei dieser Ausführung kann jedoch wegen der Anordnung des Federelementes
der Drehkörper mit dem Drehrohr nicht um volle 3600 geschwenkt werden, da hierbei
der zur Abstützung des Federelementes dienende Träger stört. Demgemäß sind bei dieser
bekannten Ausführung die abgehenden Rohre nur über einen Halbkreis verteilt. Oft
ist es jedoch erwünscht, die abgehenden Rohre auf einem Vollkreis anzuordnen und
bei der Beschickung das Drehrohr in gleichbleibendem Drehsinn (d. h. um volle 3600)
drehen zu können. Andernfalls muß nämlich dann, wenn alle abgehenden Rohre nacheinander
beschickt wurden und das ankommende Rohr wieder mit dem ersten abgehenden Rohr verbunden
werden soll, der Drehkörper mit dem Drehrohr um nahezu 3600 wieder zurückgedreht
werden, was umständlich und zeitraubend ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Drehrohrweiche
der eingangs genannten Art so auszubilden, daß zwar einerseits der Dichtungsdruck
nicht über das Drehrohr übertragen wird, anderer-
seits jedoch eine
Drehbewegung des Drehrohres über volle 3600 möglich ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Federelement
im Bereich des koaxial zur Drehachse liegenden Drehrohransatzes angeordnet ist und
über einen symmetrisch zur Drehachse liegenden, das Drehrohr umschließenden Teil
des Drehkörpers auf die Dichtungsflächen wirkt.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht.
Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Drehrohrweiche gemäß
einem ersten Ausführungsbeispiel, F i g. 2 einen Teilschnitt durch eine Drehrohrweiche
entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Die Drehrohrweiche gemäß F i g. 1 dient zur Verbindung eines ankommenden
Rohres 1 mit einer Anzahl von abgehenden Rohren 2 über ein Drehrohr 3, das um die
Achse 4 der Drehrohrweiche schwenkbar und dadurch wahlweise auf eines der längs
eines konzentrisch zur Achse 4 liegenden Kreises angeordneten abgehenden Rohre 2
einstellbar ist.
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Das Drehrohr 3 sitzt in einem Drehkörper 5, der in einem äußeren
Gehäuse 6 gelagert und um die Achse 4 drehbar ist. Zu diesem Zweck ist der Drehkörper
5 an seinem äußeren Ende mit einem Ans-atz 5a versehen, der in einer Lagerbuchse
6a des Gehäuses 6 drehbar gelagert ist, während die zentrische Lagerung des Drehkörpers
5 am oberen Ende durch eine mit dem Drehkörper 5 in noch näher erläuterter Weise
verbundene Hohlwelle 7 erfolgt, die in einem oberen Lageransatz 6 b des Gehäuses
6 drehbar gelagert ist.
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Der das Drehrohr 3 tragende Drehkörper 5 ist innerhalb des äußeren
Gehäuses 6 begrenzt in Richtung der Achse 4 beweglich - Zwischen dem Drehkörper
5 und dem Gehäuse 6 sind in einem Balg Federelemente 8 vorgesehen, die den Drehkörper
5 nach oben zu drücken suchen und dadurch die zwischen dem Drehkörper 5 und der
Oberseite des äußeren Gehäuses vorgesehenen Dichtungselemente 9a, 9b zusammenpressen.
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Im- unteren Bereich des Gehäuses 6 ist ferner eine Feder 10 vorgesehen,
die über einen Flansch 11 ein Dichtungselement 12 an die Unterseite des Drehkörpers
5 andrückt und dadurch die Einführung des ankommenden Rohres 1 ab dichtet Zur Drehung
des Drehkörpers 5 um einen dem Winkelabstand der abgehenden Rohre 2 entsprechen
den Winkel sind ein Motor 13 und ein Malteserkreuzgetriebe: vorgesehen, die auf
die bereits erwähnte Hohlwelle 7 wirken Diese Hohlwelle ist drehfest mit dem Drehkörper
S verbunden, gestattet jedoch auch eine Verschiebung des Drehkörpers in Richtung
der Achse 4.
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Der Drehkörper 5 ist in seinem oberen Bereich an der Mündung des
Drehrohres 3 mit einem Durchbruch 5 b versehen, während er an den übrigen, der Anordnung
der abgehenden Rohre 2 entsprechenden Umfangsstellen mit je einem Dichtungsansatz
5 c ersten ist, durch den die Dichtungselemente 9 b an entsprechenden Gegenflächen
der Oberseite des äußeren Gehäuses 6 angedrückt werden.
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Im mittleren Bereich seiner 0-berseite weist der Drehkörper 5 einen
Druc-kzylinder Sd auf, in dessen Inneraum 15 ein das untere Ende der Hohlwelle 7
bildender Kolben 7 a eingreift Die Bohrung 7 b der
Hohlwelle 7 ist an eine Druckmittelquelle
augeschlossen.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß F i g. 1 ist im einzelnen
folgendermaßen: In der dargestellten Lage verbindet das Drehrohr 3 das ankommende
Rohr 1 mit dem in der Zeichnung links dargestellten abgehenden Rohr 2. Soll das
Rohr 1 mit einem anderen abgehenden Rohr 2 verbunden werden, so wird zunächst über
die Bohrung 7 b der Hohlwelle 7 ein Druckmittel (z. B. Drucköl oder Druckluft) in
den Raum 15 unterhalb des Kolbens 7 a eingeführt. Das hat zur Folge, daß sich der
Druckzylinder 5 d und damit der gesamte Drehkörper 5 mit dem Drehrohr 3 gegen die
Kraft der Federlemente 8 nach. unten verschiebt. Die Bewegung des Drehkörpers 5
in axialer Richtung wird dadurch begrenzt, daß sich der DruckzylinderSd an- die
Oberkante des; Kolbens liegt.
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In dieser Stellung ist der Dichtungsdruck an den Dichtungselementen
9 a, 9 b so weit aufgehoben, daß der Drehkörper 5 mühelos gedreht werden kann.
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Dies erfolgt durch den Motor 13 über das Mal teserkreuzgetriebe 14
und die Hohlwelle 7. Die im Malteserkreuzgetriebe vorhandenen Arretiermittel gewährleisten
dabei, daß sich das Drehrohr 3 genau in die dem anzuschließendem abgehenden Rohr
2 entsprechende Winkellage einstellt.
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Danach wird der Druck im Raum 15 des Zylinders 5d aufgehoben, so
daß der Drehkörper unter der Wirkung der gespanrrten Federelemente 8 wieder m seine
abere Lage zurückkehrt. Durch das Dichtungselement 9a wird: die Verbindung zwischen
dem Drehrohr 3 und dem neu angeschlossenen abgehenden Rohr 2 abgedichtet, während
die Uichtungselementes alle anderen abgehenden Rohre 2 abdichten.
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Wie F i g. 1 Idar erkennen läßt, wird die von den Federelementen
8 ausgeübte, zur Erzeugung des Dichtungsdruckes an den abgehenden Rohren 2 dienende
Kraft über den gehäuseartig ausgebildeten Drehkörper 5 auf die Dichtungselemente
9 a, 9b übertragen, während das Drehrohr 3 selbst nicht beansprucht wird. Infolge
der weitgehend rotationssymmetrischen Ausbildung des Drehkörpers 5 werden die Dichtungselemente
9 a, 9 b völlig gleichmäßig angedrückt.
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Die in F i g. 2 als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellte
Drehrohrweiche unterscheidet sich von der Anordnung gemäß Fig. 1 im wesentlichen
nur durch eine andere Ausbildung des Drehantriebes des Drehkörpers 5 sowie der zur
Längsverschiebung des Drehkörpers 5 dienenden Betätigungsvorrichtung.
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Die Drehrohrweiche gemäß F i g. 2 enthält ein Handrad 16, das mit
einer Mutter 17 drehfest verbunden ist. Diese Mutter 17 wirkt auf eine Gewindespindel
18, die fest mit einem Flansch 5 e des Drehkörpers 5 verbunden ist.
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Die Gewindespindel 18 ist an ihrem oberen Ende mit einem als Anschlag
wirkenden Bund 18a versehen und enthält in ihrem mittleren Teil eine Anzahl von
Nuten 18 b, die nach Zahl und Anordnung genau den abgehenden Rohren 2 entsprechen.
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In dem die obere Lagerstelle des Drehkörpers 5 bildenden Lageransatz
6b des Gehäuses 6 ist ein Arretierstift 19 vorgesehen, der unter der Wirkung einer
(nicht dargestellten) Feder steht, die ihn in die gerade vor ihm befindliche Nut18b
einzudrücken sucht.
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Im übrigen entspricht die Drehrohrweiche gemäß F i g. 2 dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1.
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Die Wirkungsweise der in Fig.2 dargestellten Anordnung ist folgendermaßen:
Wird das Handrad 16 und damit auch die Mutter 17 zwecks Einstellung des Drehrohres
3 auf ein anderes abgehendes Rohr 2 gedreht, so verschiebt sich die Gewindespindel
18 gegen die Kraft der Federelemente 8 (vgl. Fig.1) nach unten, da sie durch den
Arretierstift 19 an einer Drehung gehindert ist. Hierbei wird der Dichtungsdruck
der Dichtungselemente 9 a und 9b aufgehoben.
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Liegt dann der Bund 18 a an der Oberseite der Mutter 17 an, so läßt
sich das Handrad 16 nicht weiterdrehen. Nunmehr wird der Arretierstift 19 gelöst.
Bei weiterer Drehung des Handrades 16 in der angenommenen Richtung wird über die
Mutter 17 und die Gewindespindel 18 der Drehkörper 5 mitgenommen. Der Arretierstiftl9
rastet bei den den einzelnen abgehenden Rohren 2 entsprechenden Winkelstellungen
in den Nuten 18 b ein, so daß das Drehrohr 3 genau auf das gewünschte abgehende
Rohr 2 eingestellt werden kann.
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Ist dies erfolgt, so wird das Handrad 16 im entgegengesetzten Sinn
gedreht. Da der in Raststellung befindliche Arretierstift 19 hierbei eine Drehung
der Gewindespindel 18 verhindert, schraubt sich die Spindel nach oben und nimmt
den Drehkörper 5 mit.
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In der oberen Endlage drücken dann die Federelement 8 die Dichtungselemente9a,
9b mit dem gewünschten Dichtungsdruck an die Gegenflächen des äußeren Gehäuses 6.