DE19736484C2 - Rohrweiche mit sphärischem Küken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrweiche der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Gattung.

Eine derartige Rohrweiche ist aus der DE 41 14 949 C1 be­ kannt. Die Umfangsfläche des Kükens ist eine Freiformfläche, die nur in erster Näherung und bei Verzicht auf genaue Deckungsgleichheit der Mündungen des Durchgangskanals im Küken mit den korrespondierenden Öffnungen in dem Gehäuse die Fläche einer Kugelschicht ist, die symmetrisch zu einer zur Drehachse des Kükens rechtwinkligen Mittelebene von zwei parallelen Ebenen begrenzt wird. Die Achse des Durchgangs­ kanals ist gegenüber der Drehachse des Kükens versetzt, der Durchgangskanal im übrigen jedoch symmetrisch zu der Mittel­ ebene. Um das Küken montieren und demontieren zu können, ist das Gehäuse in der Mittelebene geteilt. Der Stoß liegt somit auf einem Großkreis in der Drehfläche des Kükens und muß deshalb mit besonderer Sorgfalt bearbeitet sein. Selbst dann sind die gewöhnlich verwendeten Dichtungselemente an dieser Stelle einem durch das Drehen des Kükens verursachten, erhöhten Verschleiß ausgesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsge­ mäße Rohrweiche dahingehend weiterzuentwickeln, daß sich der Fertigungsaufwand für das Gehäuse verringert und ein bereichsweise erhöhter Dichtungsverschleiß vermieden wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Rohrweiche mit den Merkmalen des Patentanspruches gelöst.

Vorsorglich wird erläutert, daß nach fachmännischem Ver­ ständnis unter einer Kugelschicht das von zwei zu einem bestimmten Großkreis der Kugel parallelen Schnittebenen begrenzte Volumen einer Kugel zu verstehen ist.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß sich ein stoßfreier Übergang von den Zulauf- und Aus­ lauföffnungen des Gehäuses auf die entsprechenden Mündungen des Durchgangskanals des Kükens auch dann erzielen läßt, wenn der Durchgangskanal oder zumindest dessen Mündungen, anders als bei dem oben genannten Stand der Technik, außer­ halb eines Großkreises liegen, sofern man sich von der Vor­ stellung löst, daß die entsprechenden Querschnitte punkt­ symmetrisch, also beispielsweise kreisförmig, quadratisch oder rechteckig, sein müssen. Die von dieser Erkenntnis ausgehende Konstruktion der Rohrweiche nach der Erfindung hat den großen Vorteil, die Gehäusetrennebene aus dem Kugel­ volumen heraus in die Ebene eines Großkreises oder eine dazu parallele Ebene legen zu können. Folglich kann das Gehäuse aus einem das Küken aufnehmenden Gehäusekörper und einem diesen verschließenden, im wesentlichen planen Flanschdeckel bestehen. Weder werden dann Dichtungen zwischen dem Flansch­ deckel und dem Gehäusekörper von dem Küken berührt, noch überlaufen etwaige, die Mündungen des Durchgangskanals des Kükens umgebende Dichtungen einen Stoß bzw. eine Trennfuge in dem Gehäusekörper.

Die das Küken bildende Kugelschicht, und ebenso die korre­ spondierende Innenfläche des Gehäuses, müssen nicht voll­ ständig sein. Vielmehr genügt es, wenn die Umfangsflächen­ bereiche des Kükens und die korrespondierenden Innenflächen­ bereiche des Gehäuses, die in den jeweiligen Drehstellungen des Kükens aneinandergrenzen, im Bereich der jeweiligen Mün­ dungen als Kugelschichtflächen ausgebildet sind. Durch eine solche "Abmagerung" des Kükens lassen sich beträchtliche Gewichtseinsparungen erzielen. Selbstverständlich wird man bei einer solchen Ausführungsform Toträume zwischen Küken und Gehäuseinnenfläche, in denen sich Schüttgut ansammeln kann, zu vermeiden suchen.

Die konkrete Konstruktion einer Rohrweiche nach dem Patent­ anspruch richtet sich nach dem jeweiligen Anwendungsfall. Das gilt sowohl für die Querschnittsflächen der Mündungen des Durchgangskanals und der Zulauf- sowie die Auslauf­ öffnungen in dem Gehäuse als auch für den Verlauf des Durchgangskanals und die Größe des Versatzes der die Mit­ telpunkte der Mündungsflächen verbindenden, gedachten Linie gegenüber der Drehachse des Kükens. Insbesondere braucht der Durchgangskanal nicht geradlinig zu verlaufen. Er kann im Extremfall sogar einen außerhalb der Kugelschicht des Kükens liegenden Abschnitt haben.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Rohr­ weiche nach der Erfindung schematisch vereinfacht darge­ stellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine Rohrweiche im Schnitt durch die Drehachse des Kükens entsprechend der Linie B-B in Fig. 2,

Fig. 2 einen Schnitt entsprechend der Linie A-A in Fig. 1 und

Fig. 3 das Küken in perspektivischer Darstellung.

Die in der Zeichnung dargestellte Rohrweiche besteht aus einem durch einen Flanschdeckel 1 verschlossenen Gehäusekör­ per 2 mit einer Zulauföffnung 3 und zwei Auslauföffnungen 4, 5. In dem Gehäuse 1, 2 ist ein Küken 6 um eine Drehachse 10 drehbar gelagert. Das Küken 6 hat hierzu beiderseits Achs­ stummel 61, 62, die in Lagern 11 aufgenommen sind und von denen einer aus dem Gehäuse 1, 2 zur Verbindung mit einem geeigneten Drehantrieb herausgeführt ist.

Das Küken 6 hat einen Durchgangskanal 7, der in der in Fig. 2 gezeigten Stellung die Zulauföffnung 3 mit der Auslauföff­ nung 4 im geraden Durchgang verbindet. In der anderen Stel­ lung verbindet der Durchgangskanal 7 die Zulauföffnung 3 mit der anderen Auslauföffnung 5.

Das Küken 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel im wesentli­ chen eine Halbkugel, besteht also aus einer Kugelschicht mit der Höhe h, die von dem Großkreis in der Ebene 8a bis zu dem Kleinkreis in der Ebene 8b reicht (siehe Fig. 1). Die bei­ den Mündungen des Durchgangskanals 7 liegen nahe der Um­ fangsfläche des Kükens 6, genauer gesagt in der Ebene je einer von der Kugelschicht abgeschnittenen Kugelkappe, deren Achse durch den Mittelpunkt der Vollkugel geht, der die das Küken bildende Kugelschicht angehört. Dabei ist die Lage der die Kugelkappen abschneidenden Schnittebenen so gewählt, daß die beiden Mündungen des Durchgangskanals 7, gesehen oder projiziert in Richtung einer die Mittelpunkte der Mündungen verbindenden Linie, Ellipsen sind, die gegenüber der Dreh­ achse des Kükens 6 nach oben versetzt sind und deren jewei­ lige große Achse um einen Winkel α, bezogen auf die Dreh­ achse 10 in der Projektion gemäß Fig. 1, gedreht ist.

Die Zulauföffnung 3 und die Auslauföffnungen 4 und 5 sind von mit diesen Ellipsen deckungsgleichen Ellipsen be­ grenzt, so daß sich ein stoßfreier Übergang ergibt. Dieser somit elliptische Querschnitt geht in Richtung der Anschluß­ flansche 3a, 4a und 5a kontinuierlich in einen Kreisquer­ schnitt über, damit die Rohrweiche problemlos an Rohrleitun­ gen mit Kreisquerschnitt anschließbar ist. Hingegen ist in dem Ausführungsbeispiel der Querschnitt des Durchgangskanals 7 in dem Küken 6 auf der ganzen Länge elliptisch. Es ver­ steht sich von selbst, daß die Flächen der elliptischen Querschnitte mindestens gleich den Kreisquerschnittflächen (z. B. in Höhe der Anschlußflansche 3a, 4a und 5a) sind.

Der Versatz der die Mittelpunkte der Mündungen des Durch­ gangskanals 7 verbindenden Linie, die in diesem Ausführungs­ beispiel gleichzeitig die Mittelachse des Durchgangskanals 7 ist, sowie der vorgenannte Winkel α (vgl. Fig. 1) ergeben sich aus dem Abstand der die Mittelpunkte der Ellipsen ver­ bindenden Linie zum Großkreis der Kugelschicht, den benötig­ ten Förderquerschnitten (also dem daraus folgenden Rohr­ durchmesser in Höhe der Anschlußflansche), der Höhe h der Kugelschicht und der Lage der Zulauföffnung 3 sowie der Auslauföffnungen 4 und 5, insbesondere dem Winkel, den die Achse der Auslauföffnung 5 mit derjenigen der Zulauföffnung 3 einschließt.

Claims (1)

1. Rohrweiche für eine Anlage zur pneumatischen Förderung von Schüttgut, mit einem Küken (6), dessen Umfangsfläche zumin­ dest teilweise sphärisch gewölbt ist und Mündungen für min­ destens einen Durchgangskanal (7) hat, und das um eine zu einem Großkreis einer die Umfangsfläche enthaltenden Kugel rechtwinklige Drehachse (10) in einem Gehäuse (1, 2) drehbar ist, das eine zu der Umfangsfläche des Kükens (6) korrespon­ dierende Innenfläche und mindestens eine Zulauföffnung (3) sowie mindestens zwei Auslauföffnungen (4, 5) hat, die über den Durchgangskanal (7) des Kükens (6) zumindest im we­ sentlichen stoßfrei verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Küken (6) eine Kugelschicht innerhalb eines von dem Großkreis (8a) begrenzten Kugelvolumens umfaßt und daß die jeweiligen Mündungen des Durchgangskanals (7) in der Kugel­ schicht des Kükens (6) in einer Projektion längs einer ge­ dachten, die Mittelpunkte der jeweiligen Mündungsflächen verbindenden Linie zumindest näherungsweise von im wesentli­ chen deckungsgleichen Ellipsen begrenzt sind, wobei diese gedachte Linie gegenüber der Drehachse (10) des Kükens (6) versetzt ist und die großen Achsen der Ellipsen in einer Projektion in Richtung dieser gedachten Linie mit der Dreh­ achse (10) des Kükens (6) einen Winkel (α) einschließen, der umso größer ist, je weiter die die Mittelpunkte der Ellipsen verbindende Linie vom Großkreis (8a) beabstandet ist, wobei mit sich vergrößerndem Winkel (α) auch der Versatz der die Mittelpunkte der Ellipsen verbindenden Linie gegenüber der Drehachse (10) des Kükens (6) zunimmt.