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Die Erfindung betrifft eine Drehrohrweiche für pneumatische Förderanlagen
zum Transport von staubförmigen, pulverigen oder körnigen Materialien im kontinuierlichen
oder intermittierenden Saug- oder Druckbetrieb.
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Für pneumatische Förderanlagen sind verschiedene Förderrohrweichen
bekannt, mit denen wahlweise ein ankommendes Hauptrohr mit einem von mehreren abgehenden
Abzweigrohren verbunden werden kann, die ihrerseits zu entsprechend vielen Speichersilos
oder Verbrauchern führen. Rohrweichen dienen andererseits auch dazu, im umgekehrten
Falle Fördergut wahlweise von mehreren Vorratsstellen zu einem Speichersilo bzw.
Verbraucher zu leiten.
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Es sind Weichen bekannt, bei denen das Hauptrohr in eine besondere
Verteilkammer übergeht, die mehrere Ausgangsstutzen aufweist, die wahlweise durch
Ventile auf Durchfluß geschaltet werden können. Der entscheidende Nachteil dieser
Rohrweiche ist der, daß sich in den großen Querschnitten der Verteilkammer Gas-
und Gutstrom verlangsamen und daß wegen der nicht begrenzten Strömung strömungsarme
Bereiche entstehen, in denen sich auch Fördergut absetzt. Da dies vorzugsweise bei
den gerade geschlossenen Rohrstutzen geschieht und sich größere Mengen ansammeln
können, ist die Störanfälligkeit dieser Rohrweichen außerdem recht groß. Zur Abhilfe
werden deshalb vielfach Belüftungswände oder Reinigungsdüsen vorgesehen, die derartige
Ansätze regelmäßig oder nur bei Bedarf beseitigen sollen.
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Bei einer anderen bekannten Rohrweiche, die nach dem Prinzip des
Dreiwegehahns arbeitet, ist ein innerer starrer Verstellkörper, der nach Art eines
Kükens aufgebaut ist, vorgesehen. Vor dem Verdrehen wird dieser angehoben und danach
wieder gesenkt, um den Verschleiß an den Dichtflächen zu senken. Auch bei dieser
Rohrweiche sind Toträume vorhanden.
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Außerdem ist nachteilig, daß jeweils ein Dichtflächenpaar auf der
Eingangsseite und ein Dichtflächenpaar auf der Ausgangsseite des Verstellkörpers
getrennt und anschließend wieder verbunden werden muß, so daß besonders hohe Ansprüche
an die Fertigungsgenauigkeit gestellt werden müssen.
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Außerdem ist ein aufwendiger Verstelltrieb mit kompliziertem Getriebe
für das Heben, Drehen und Senken erforderlich. Insgesamt ist eine solche Rohrweiche
teuer.
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Das gleiche gilt auch für eine andere Drehrohrweiche mit einem Drehkörper,
der ein das Hauptrohr mit einem der Abzweigrohre dicht verbindendes Drehrohr trägt,
das durch Drehung des Drehkörpers mittels eines Drehantriebs wahlweise auf eines
der Abzweigrohre einstellbar ist, und mit 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, wozu das Federelement im Bereich eines koaxial zur Drehachse liegenden
Drehrohransatzes angeordnet ist und über einen symmetrisch zur Drehachse liegenden,
das Drehrohr umschließenden Teil des Drehkörpers auf die Dichtungsflächen wirkt.
Diese Drehrohrweiche weist zur Aufhebung des Dichtungsdruckes vor Verdrehung eine
in Richtung der Drehachse auf den Drehkörper wirkende Betätigungsvorrichtung auf.
Vor dem Ver-
drehen des Drehkörpers erfolgt das Trennen der Dichtflächen durch eine
Hubbewegung. Hierfür sind zwei Rohrschiebesitze vorgesehen, die den Nachteil haben,
daß sehr hohe Ansprüche an die Fertigungsgenauigkeit zu stellen sind, und daß vor
allem der den Abzweigrohren zugeordnete Schiebesitz durch Staub und Abrieb beeinträchtigt
wird. Der teleskopartige Anschluß des Drehkörpers an das Hauptrohr ist konstruktiv
aufwendig. Die Dichtflächen der Abzweigrohre liegen senkrecht zur Drehachse des
Drehkörpers.
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Es ist auch eine dichte Schwenkrohrweiche für Rohrpostanlagen bekannt,
bei der ein mit einem ankommenden Hauptrohr schwenkbar verbundenes Schwenkrohr mit
seinem freien, mit einer zu seiner Längsachse normalen Dichtung versehenen Ende
wahlweise mit dem zugekehrten Ende eines von zwei Abzweigrohren mittels einer elektromagnetischen
Verstelleinrichtung verbindbar ist. Das Schwenkrohr ist durch eine nachgiebige Schwenklagerung
gegenüber den Dichtungsflächen der beiden Abzweigrohre etwas axial bewegbar. Das
freie Schwenkrohrende gleitet mit einem Anschlag an einer zwischen den beiden Abzweigrohren
verlaufenden Führung, die beim Fluchten des Schwenkrohrendes mit einem der beiden
Abzweigrohre zum Einrasten des Anschlags und zur Anlage der Schwenkrohrdichtung
an die Dichtungsfläche des zugeordneten Abzweigrohres mit Ausnehmungen versehen
ist. Es ist also zur Trennung der Dichtflächen das Schwenkrohr insgesamt axial verschiebbar.
Der Schiebeweg wird im Faltenbalg des Schwenkgelenks zwischen Hauptrohr und Schwenkrohr
ausgeglichen. Das Gelenk dient nur zum Verschwenken, nicht zum Abkippen des Schwenkrohres
zur Dichtungstrennung. Das Schwenkrohr wird gegenüber dem Hauptrohr nicht um seine
Achse gedreht. Die Trennung wird durch die Führungsbahn mit den Ausnehmungen und
dem auf dieser in Form eines Zapfens oder einer Rolle ausgebildeten Anschlags erreicht.
Es ist keine senkrechte Trennung der Dichtungsflächen zwischen Schwenkrohr und Abzweigrohren
möglich, sondern nur eine schräge, da die Axialbewegung zwangläufig von der Schwenkbewegung
abhängt. Erst durch das Schwenken wird der Anschlag aus der Ausnehmung der Führungsbahn
herausbewegt. Es ist die Gefahr gegeben, daß die Ausnehmungen durch die auftretenden
Kräfte ausgeschlagen werden.
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Bei einer anderen dichten Schwenkrohrweiche für pneumatische Förderanlagen,
insbesondere für Rohrpostanlagen, ist das Schwenkrohr mit dem Hauptrohr mittels
einer Faltenbalgdichtung schwenkbar verbunden. Diese Verbindung dient ausschließlich
dem Verschwenken des Schwenkrohres, nicht zur Trennung der zusammenwirkenden Dichtflächen
am freien Ende des Schwenkrohres und am zugekehrten Ende der beiden Abzweigrohre.
Um ein senkrechtes Abheben der zusammenwirkenden Dichtungen vor dem Verschwenken
zu ermöglichen, weist das Schwenkrohr an seinem freien Ende eine koaxiale, längsverschiebliche
Hülse auf, die durch Magnete über Gestänge betätigt wird. Die elektromagnetische
Verstelleinrichtung ist zweiteilig ausgebildet und derart geschaltet, daß zunächst
die Dichtflächen voneinander getrennt werden, bevor das Schwenkrohr aus der einen
in die andere Lage verschwenkt wird.
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Abgesehen von dem Konstruktionsaufwand für die verschiebliche Verbindung
des Schwenkrohres mit
den beiden Abzweigrohren ist der Schiebesitz
durch Schmutz und Abrieb gefährdet, so daß ein betriebssicheres Arbeiten nur in
Rohrpostanlagen aber nicht in Haufwerksförderanlagen möglich erscheint. Die Trennung
der Dichtflächen erfolgt durch eine Hubbewegung. Die Verbindung zwischen dem Schwenkrohr
und dem Hauptrohr ist derart ausgebildet, daß eine Drehung des Schwenkrohres um
die Achse des Hauptrohres nicht möglich ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehrohrweiche zu
schaffen,-die einfacherer und betriebssicherer als die bekannten Drehrohrweichen
ist und bei der die Dichtflächen vor Einleitung der Verstellbewegung voneinander
getrennt werden, ohne daß es an ihnen zu störendem Verschleiß kommen kann.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist für eine Drehrohrweiche
mit einem an das Hauptrohr konzentrisch zu diesem drehbar angeschlossenen Drehrohr,
dessen freie Öffnung wahlweise mit der Öffnung eines der konzentrisch zum Hauptrohr
angeordneten Abzweigrohre durch Drehung verbindbar ist und mit einer Verstellvorrichtung
für das Drehrohr, welche vor dem Einleiten der Drehbewegung die zusammenwirkenden
Dichtflächen von Drehrohr und einem der Abzweigrohre voneinander abhebt und nach
dem Beendigen der Verschwenkbewegung diese wieder zur Anlage bringt, dadurch gelöst,
daß die sich berührenden Dichtflächen des Drehrohres und der Abzweigrohre schräg
zur Drehachse des Drehrohres gerichtet sind, daß das Drehrohr aus zwei mittels einer
Kippbewegung zulassenden Kupplung gasdicht miteinander verbundenen Abschnitten besteht,
von denen der dem Hauptrohr zugeordnete Abschnitt nur drehbar mit diesem verbunden
ist, und der den Abzweigrohren zugewandte Abschnitt gegenüber seiner Drehachse von
den Dichtflächen der Abzweigrohre weg und auf diese zu schwenkbar ist.
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Durch die Schrägstellung der Dichtflächen bzw. der sie tragenden oder
aufweisenden Anschlußflansche und durch die Schwenkbarkeit des den Abzweigrohren
zugewandten Drehrohrabschnitts läßt sich die Verstellvorrichtung sehr leicht derart
ausbilden, daß die Dichtflächen vor Einleitung der Schwenkbewegung wieder miteinander
zur Anlage gebracht werden, ohne daß es dazu einer Längsverschiebung des Drehrohres
oder von Teilen des Drehrohres oder eines Drehkörpers, der das Drehrohr aufnimmt,
bedarf, was eine aufwendige Konstruktion mit störanfälligen Schiebesitzen erfordert.
Außerdem läßt sich die Verstellvorrichtung besonders einfach und betriebssicher
gestalten.
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Der dem Hauptrohr zugeordnete drehbare Abschnitt des Drehrohres kann
im Verhältnis zum anderen Abschnitt sehr kurz sein, da er nur die Drehverbindung
mit dem Hauptrohr herzustellen hat. Der den Abzweigrohren zugeordnete schwenkbare
Drehrohrabschnitt kann wegen der zweiteiligen Ausbildung des Drehrohres beliebig
gestaltet werden; zweckmäßig ist eine insgesamt leicht S-förmige Formgebung für
das Drehrohr. Durch die Aufteilung des Drehrohres kann auch besonders leicht die
Schwenkachse aus dem Bereich der Drehlagerung gegenüber dem Hauptrohr herausgenommen
werden.
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Außerdem kann so, gemäß einer weiteren Fortbildung der erfindungsgemäßen
Drehrohrweiche, dem an das Hauptrohr angeschlossenen Drehrohrabschnitt eine diesen
gegen axiale eine Verschiebung und eine
seitliche Verlagerung sichernde gerätefeste
Drehlagerung zugeordnet werden. Konstruktiv besonders einfach und daher vorteilhaft
ist es, die beiden Drehrohrabschnitte mittels eines Gummischlauches bzw.
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einer Gummimanschette oder eines Faltenbalgs miteinander zu verbinden.
Die Schwenkachse des schwenkbaren Drehrohrabschnitts ist zweckmäßigerweise so gerichtet
angeordnet, daß dieser Abschnitt sich von der von den Dichtungen gebildeten Dichtebene
senkrecht abheben kann, da dadurch beim Abschwenken des Drehrohrabschnitts von den
Abzweigrohren ein senkrechtes Trennen der Dichtflächen ohne Schub- und Reibbeanspruchung
in der Dichtebene erfolgt, was eine lange Lebensdauer der Dichtungen gewährleistet.
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Weist die Verstellvorrichtung eine Schwenkeinrichtung in Form eines
druckmittelbetätigbaren Arbeitszylinders auf, so ist es vorteilhaft, den Zylinder
und die Kolbenstange des Arbeitszylinders entweder jeweils an einem der beiden Drehrohrabschnitte
angreifen zu lassen, weil dann, während ein Zahnrad- oder Malteserkreuzgetriebe
die Drehung des Drehrohres bewirkt, der Arbeitszylinder auf dem Drehrohr mit umlaufen
kann, oder jeweils am Hauptrohr oder einem mit diesem fest verbundenen Teil, beispielsweise
dem Rahmen oder der Grundplatte der Drehrohrweiche, drehbar zur Drehachse des Drehrohres
und am schwenkbaren Drehrohrabschnitt anzulenken.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Ausbildung gemäß
der Erfindung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 und 1 a das erste Ausführungsbeispiel
im Längsschnitt und in der Draufsicht auf die Anordnung der Abzweigrohre der Drehrohrweiche,
wobei der Schwenkzylinder des zweiteiligen Drehrohres an diesen beiden Teilen angelenkt
ist, und F i g. 2 und 2 a eine andere Ausführungsform der Drehrohrweiche nach den
Fig. 1 und 1 a, bei der der Schwenkzylinder außer am schwenkbaren Drehrohrteil am
Rahmen der Drehrohrweiche in der Drehrohrdrehachse angelenkt ist.
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Die Drehrohrweiche nach den F i g. 1 und 1 a umfaßt das Hauptrohr
1, die Abzweigrohre 12, die konzentrisch zum Hauptrohr 1 angeordnet sind und das
zweiteilige Drehrohr, das aus dem dem Hauptrohr zugeordneten Abschnitt 4 und dem
schwenkbaren, den Abzweigrohren 12 zugeordneten Abschnitt 5 besteht. Die beiden
Drehrohrabschnitte sind mittels einer elastischen Manschette 8 bzw. eines Gummischlauches
gasdicht miteinander verbunden. Gehalten sind sie mittels eines Gelenks, dessen
Drehachse 6 so gerichtet ist, daß der schwenkbare Drehrohrabschnitt 5 sich von der
Dichtebene 9, die von den Dichtungen 10 gebildet wird, schwenkbar abheben kann.
Die Abzweigrohre 12 sind zu einem Verteilerkörper 11 zusammengefaßt. Das Drehrohr
dreht sich im Hauptrohr 1 und ist gegenüber diesem mittels bekannter Dichtungselemente
3, z. B. mehrerer Stopfbuchsen, abgedichtet. Gegen ein axiales Verschieben und ein
seitliches Ausbiegen ist der obere Drehrohrabschnitt 4 mittels eines Stehlagers
20, das mit dem Verteilerkörper 11 fest verbunden ist und damit gerätefest ist,
gesichert, wobei in das Stehlager 20 ein Drehzapfen 14 eingreift. Bei der Ausführungsform
nach F i g. 2 ist der obere Drehrohrabschnitt 4 mittels des Zapfens 14 in einem
seitlich an einer Hauptstrebe der Drehrohrweiche befestigten Kugellager 15
geführt.
Die Lager können sowohl als Wälz- als auch als Gleitlager ausgeführt sein. Als zweites
Lager dient ein Gleitring 13, welcher an der Drehlagerung zwischen dem Hauptrohr
und dem Drehrohr vorgesehen ist. Dieser Drehring 13 ist zweckmäßig aus bekanntem
Lagermaterial und zur Erleichterung der Austauschbarkeit zweiteilig ausgeführt.
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Die Verstellvorrichtung zur Verstellung des Drehrohres 4 und 5 umfaßt
einen Elektromotor 18, der eine Antriebsscheibe 19 in der Form eines Malteserkreuzes
bewegt. Die Antriebsscheibe ist konzentrisch auf einer mit dem Drehrohrabschnitt
4 verschweißten Scheibe 17 befestigt. Ihre Teilung entspricht der Anzahl der Abzweigrohre
12. Die Drehung wird durch an sich bekannte mechanische Bewegungsend- -schalter
oder durch Zählwerke gesteuert. Um die Verstellung der Drehrohrweiche an den Dichtflächen
zwischen dem Drehrohr und den Abzweigrohren reibungsfrei ausführen zu können, umfaßt
die Verstellvorrichtung ferner eine Schwenkeinrichtung in der Form eines druckmittelbetätigbaren
Arbeitszylinders 16. Die Dichtfläche 9 des schwenkbaren Drehrohrteils 5 und die
Dichtungen 10 der Abzweigrohre 12 sind schräg zur Drehachse des Drehrohres und zur
Achse der Abzweigrohre gerichtet. Der hydraulische Arbeitszylinder 16 ist mit seinem
Zylinder am oberen Drehrohrabschnitt 4 und mit seiner Kolbenstange am schwenkbaren
Drehrohrabschnitt 5 über eine Stütze 22 angelenkt. Er bewegt sich also bei der Drehung
des Drehrohres mit diesem. Seine Steuerung erfolgt so, daß vor Beginn eines Drehschritts
dieser zunächst den unteren schwenkbaren Drehrohrabschnitt 5 von der Dichtung 10
des jeweiligen Abzweigrohres 12 abhebt und nach der Ausführung des Drehschritts
es wieder mit der Dichtung 10 abdichtend zur Anlage bringt. Bei der Ausführungsform
nach F i g. 2, die in ihren wesentlichen Bestandteilen mit der nach F i g. 1 übereinstimmt,
ist der Zylinder 16 auf einer Verlängerung des Lagerzapfens 14 innerhalb des SchwenMcreises
des Drehrohres konzentrisch zur Drehrohrachse drehbar angelenkt. Er wirkt radial
nach außen. Die Druckmittelleitungen des Arbeitszylinders werden bei beiden Anordnungen
so elastisch verlegt, daß sie in beiden Drehrichtungen eine halbe Umdrehung des
Weichenkörpers ohne Behinderung erlauben. Es ist jedoch auch möglich, im Unterteil
der Weiche Drehungen zulassende Kupplungen in den Druckmittelleitungen vorzusehen,
so daß die Drehrohrweiche beliebig häufig in einer Richtung weitergeschaltet werden
kann.
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Um eine weitgehende, stoßfreie Strömung in der Drehrohrweiche zu
gewährleisten, sind die Verbindungen zwischen den Rohrabschnitten 5 und 4 und 4
und 1 (s. Fig. 1) und 1 und 4 und 4 und 5 (s.Fig.2) so ausgeführt, daß aus dem Normalquerschnitt
in einen etwas erweiterten Querschnitt des Anschlußrohres gefördert wird. So ist
die Erweiterung zur Aufnahme der Dichtungspackung des Drehgelenks 2 am Drehrohrabschnitt
4 bei einer Verteilerfunktion bzw. am Hauptrohr 1 bei einer Vereinigungsfunktion,
als entgegengesetzt der Förderrichtung, vorgesehen. Ebenso ist an der Teilungsstelle
des Drehrohres im Bereich der Schwenkachse 6 eine trichterförmige Erweiterung7 entgegen
der Förderrichtung jeweils am Drehrohrabschnitt 5 bei einer Verteilerfunktion und
am Drehrohrabschnitt 4 bei einer Vereinigungsfunktion der Drehrohrweiche vorgesehen.
Der Stellmotor 18 ist ebenso wie das Haupt-
rohr 1 an der Hauptstrebe der Weiche
befestigt. An Stelle der selbsttätigen Verstellvorrichtung kann das Weiterschalten
des Drehrohres von Abzweigrohr zu Abzweigrohr auch von Hand unter Abheben des unteren
Drehrohrabschnitts von den Dichtungen 10 erfolgen.