-
1?Umsteuervorrichtung für Saug- und Druckbetrieb".
-
)ie Erfindung betrifft eine Umsteuervorrichtung zur Umsteuerung des
Saug t-md Druckbetriebes vcn Verdichtern, Ventilatoren oder dergl., inabesondere
an Verpackungsmaschinen, Fördereinrichtungen oder dergl.
-
Bei Verdichtern und Ventilatoren ist eine Reversierung des Betriebszustandes
erforderlich, wenn ac-wechaelnd Saug- und Druckbetrieb erforderlich sind. Es hat
sich gezeigt, daß z.B.
-
mit »rosselklappenvorrichtungn oder mit der Umkehrung der Drehrichtung
des Verdichters oder Ventilators die beiden Betriebszustände nur mit verhältnismäßig
großer Trägheit erreicht werden und sich ein unwirtschaftliches Arbeiten ergibt.
Werner wird die Lebensdauer der Motoren stark reduziert.
-
Ein pulsierender Betrieb oder eine hochfrequente Betriebszustandsänderung
ist nicht möglich.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Umsteuervorrichtung
der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß sowohl im Saugbetrieb als auch
im Druckbetrieb die gesamte Förderleistung zur Verfügung steht und die Umsteuerung
von einem Betriebszustand zum anderen sehr schnell vor sich gehen kann. Dadurch
soll die Umsteuervorrichtung insbesondere für die Bördertechnik, beispielsweise
in der Yerpackungs- Lebensmittel-,Arzneimittel-, Metall- und Kunststoff-Industrie
eingesetzt werden können.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Umsteuervorrithtung der eingangs
beschriebenen Art gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch zwei zu einer Baueinheit
zusammengefaßte Ventile, die jeweils eine Anschluß öffnung für den Anschluß an die
Saugseite des Verdichters oder dergl. einerseits und an dessen Druckseite andererseits,
sowie jeweils eine Entlüftungsöffnung und eine Öffnung zum Anschluß an den Verbraucher
aufweisen, wobei die Steuerglieder der Ventile derart miteinander gekoppelt sind,
daß bei zwei Ventilstellungen abwechselnd jeweils an einem Ventil die Anschlußöffnung
für den Verdichter oder dergl. mit der Öffnung für den Verbraucher verbunden und
die Entluftungsöffnung geschlossen und am anderen Ventil die Anschluß öffnung für
den Verdichter oder dergl. mit der Ent -lüftungsöffnrng verbunden und die Öffnung
für den Verbraucher geschlossen ist, Ein sehr einfacher Aufbau der Vorrichtung ergibt
sich, wenn die Ventilinnenkörper drehbar gelagert sind, vorzugsweise in einer gemeinsamen
Achse liegende Steuerglieder aufweisen. Dies kann noch weiter dadurch verbessert
werden, daß die Steuerglieder der beiden Ventile in einer gemeinsamen Bohrung eines
Gehäuses, vorzugsweise unmittelbar benachbart zueinander liegend gelagert sind,
wobei daS Gehäuse die in die Bohrungen führenden Öffnungen aufweist und jedes-Steuerglied
mit einem diametralen Durchgangskanal sowie einem in diesen mündenden radialen Querkanal
für die Verbindung mit der zugehörigen Entlüftungsöffnung versehen ist. Liegt der
Querkanal rechtwinklig zum Durchgangskanal, sind also die Lagen des Durchgangskanales
und Querkanales T-förmig zueinander, so ist zum Umsteuern lediglich eine Drehbewegung
von 900 erforderlich.
-
Zur Erzielung eines kompakten und gewichtsmäßig leichten Aufbaues
ist das Steuerglied scheibenförmig ausgebildet, wobei der Durchmesser seiner Kanäle
nur geringfügig kleiner als seine Axialerstreckung ist.
-
Um eine gute Abdiehtung und eine hohe Leichtgängigkeit zu erreichen,
kann das Steuerglied am Umfang mit einem Dicht-und Gleitbelag versehen werden, der
von den Kanälen durchbrocken wird.
-
Die Steuerglieder können in einfacher Weise über ein kurzes, gegenüber
ihrem Durchmesser im Durchmesser gleich oder kleineres Wellenstück miteinander verbunden
sein, das vorzugsweise einstückig mit den Steuergliedern ausgebildet ist.
-
Zur weiteren Vereinfachung des Aufbaues sind die beiden Steuerglieder
im wesentlichen gleich ausgebildet und bezüglich ihrer Kanäle um ihre Drehachse
radial gegeneinander versetzt vorgesehen.
-
Kleine Schaltschritte sm Umsteuern der erfindungsgemäßen Vorrichtung
können auch dadurch erreicht werden, daß die beiden Entlüftungsöffnungen an sich
gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses vorgesehen sind. Die Entlüftungsöffnungen
können mit Filtern, Schutzgittern cder dgl. abgedeckt sein.
-
Ein einfacher Anschluß der Umsteuervorrichtung, beispielsweise an
einen Seitenkanalverdichter kann dadurch erreicht werden, daß die Anschlußöffnungen
für den Verdichter oder dergl. an derselben Seite des Gehäuses, vorzugsweise in
einer Flanschplatte vorgesehen sind.
-
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung münden die beiden Offr.ungen
des inneren Ventilkörpers in einen gemeinsamen Kanal des Gehäuses, der eine vorzugsweise
in einer Flanschplatte liegende Anschlußöffnung für den Verbraucher aufweist, so
daß für den Verbraucher nur ein einziger Anschluß erforderlich ist. Dieser ist sehr
leicht zugänglich, wenn er auf der von den Anschlußöffnungen für den Verdichter
oder dergl. abgewandten Seite des Gehäuses vorgesehen ist.
-
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist mindestens ein Ende der Bohrung
für das Steuerglied durch einen lösbaren Deckel des Gehäuses verschlossen, so daß
das Steuerglied sehr leicht eingesetzt bzw. herauagenommen werden kann.
-
Eine einfache Umsteuerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ksnn dadurch
erreicht werden, daß die Steuerglieder der Ventle mit einem Stellglied gekoppelt
sindo das vorzugsweise mit einem in der Achse der Steuerglieder liegenden Stellantrieb
verbunden ist. Zur Erzielung eines einfachen AuSbaues sind (ist) das Stellglied
und/oder der Stellantrieb an einem Genäusedeckel gelagert.
-
Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert;
die Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel mit den für die Erfindung wesentlichen
eilen annähernd maßstabgerecht wieder. Diese Teile werden, so-weit sie den Zeichnungen
nicht ohne weiteres zu entnehmen sind, anhand der Zeichnungen erläutert. Es sind
dargestellt in: Fig. 1 ehe erfindungsgemäße Umsteuervorrichtung in Ansicht; Fig.
2 eine Draufsicht auf die Umsteuervorrichtung gemäß Fig. 1; Fig. 3 die Umsteuervorrichtung
gemäß Fig. 1 in Ansicht von unten; Fig. 4 die Umstew rvorrichtang gemäß Fig. 1 in
Ansicht von rechts; Fig. 5 die Umsteuervorrichtung gemäß Figo 1 in Ansicht von links;
Fig. 6 ein Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 2; Fig. 7 ein Schnitt nach der Linie
VII-VII in Fig. 6; Fig. 8 ein Schnitt nach der Linie VIII-VIII in Fig. 6; Fig. 9
ein Schnitt nach der Linie Ix-1x in Fig. 6;
Fig. 10 ein weiteres
Ausführungsbeispiel in einem Teilschnitt entsprechend Fig. 6; Fig. 11 eine Draufsicht
auf die Vorrichtung gemäß Fig. 10; Fig. 12 die Vorrichtung gemäß Fig. 10 in Ansicht
von rechts.
-
Wie die Fig. 1 bis 9 zeigen, weist eine erfindungsgemäße Umsteuervorrichtung
ein Gußgehäuse 1 auf, das mit einer von einer Schmalseite zur anderen Schmalseite
durchgehenden Venti@örperbohrung 2 versehen ist, welche zwei Bohrungsabschnitte
gleichen Durchmessers bildet, zwischen denen ein Abschnitt mit geringfügig größ-erem
Durchmesser vorgesehen ist. In jedem Abschnitt der Ventilkörperbohrung 2 ist ein
zylinderförmiges Steuerglied 3 bzw. 4 drehbar gelagert, wobei die beiden mit Abstand
voneinander liegenden Steuerglieder 3, 4 über ein kurzes, einstückig mit ihnen ausgebildetes
Wellenstück 5 miteinander verbunden sind. Am Umfang weist jedes Steuerglied 3 Dichtspalt-,
bzw. 4 einen/Gleit-bzw. Dichtbelag 6 auf, der über die ganze Axialerstreckung des
jeweiligen Steuergliedes reicht.
-
Jedes Steuerglied 3 bzw. 4 ist mit einem diametralen durch gangskanal
7 bzw. 8 und einem dazu rechtwinkligen radialen Querkanal 9 bzw. 10 versehen, wobei
sich die Achsen der beiden Kanäle 7, 9 bzw. 8, 10 des jeweiligen Steuergliedes 3
bzw. 4 in dessen Drehachse rechtwinklig schneiden. Der Durchmesser der Kanäle 7
bis 10 ist nur geringfügig kleiner als die Axialerstreckung des jeweiligen Steuergliedes
3 bzw. 4.
-
Das Gehäuse 1 weist zwei parallele Blanschplatten 11, 12 an zwei voneinander
abgewandten, zu seinen Schmalseiten rechtwinkligen Seiten auf, wobei die Flanschplatten
11, 12 Parallel zur Drehachee 13 der Steuerglieder 3, 4 liegen. In Ventilder größeren,
unmittelbar benachbart zurKorperbohrung 2 liegenden Flanschplatte 11 sind zwei Anschlußöffnungen
14, 15 Ventilvorgesehen, die in die Korperbohrung 2 münden und deren durch messer
gleich dem Durchmesser der Kanäle 7 bis 10 ist. Die
Achse jeweils
einer Anschlußöffnung 14 bzw. 15 schneidet die Drehachse 13 der Steuerglieder 3,
4 an der Stelle, an welcher diese von den Achsen der Kanäle 7, 9 bzw. 8, 10 des
zugehörigen Steuergliedes 3 bzw. 4 geschnitten wird. Die Achsen der Anschlußöffnungen
14, 15 liegen rechtwinklig zur Blanschplatte 11. Die Flanschplatte 11, die annähernd
rechteckförmig ist, weist beispielsweise vier im Bereich ihrer Ecken liegende luichgangsbohrungen
16 für Schrauben auf, mit welchen die Umsteuervorrichtung am Verdichter oder dergl.
befestigt werden kann.
-
Der Teil des Gehäuses, der auf der von der Flanschplatte ii Ventilabgewandten
Seize der Korperbohrung 2 liegt und die 2'lanschplatte 12 aufweist, ist im Querschnitt
annähernd hosenförmig ausgebildet, derart, daß er zwei im Mantel des inneren Ventilkörpers2
liegende Öffnungen 17, 18 zum Anschluß der Umsteuervorrichtung an den Verbraucher
bildet, wobei die Achse jeweils einer Öffnung 17 bzw. 18 in der Achse der zugehörigen
Anschlußöffnwng 14 bzw. 15 liegt und der Durchmesser der Öffnungen 17, 18 gleich
demjenigen der Kanäle 7 bis 10 ist. Die beiden Öffnungen 17, 18 sind durch die Enden
von zwei Kanälen gebildet, welche in einen gemeinsamen Kanal 19 übergehen, dessen
Ende eine in der Flanschplatte 12 liegende Anschlußöffnung 20 für den Verbraucher
bildet. Die Achse der Anschlußöffnung 20 liegt parallel zu den Achsen der Anschlußöffnungen
14, 15 und in der Mitte zwischen diesen. Die Flanschplatte 20 ist kreisringförmig
und weist mehrere über den Umfang verteilte Durchgangsbohrungen für Befestigungsschrauben
auf.
-
An jeder, zu den Flanschplatten 11, 12 etwa rechtwinkligen Seitenfläche
des Gehäuses 1 ist eine Entlüftungsöffnung 21 bzw. 22 vorgesehen, wobei die Achse
jeder Entlüftungsöffnung 21 bzw. 22 die Drehachse 15 der Steuerglieder 3, 4 an der
Stelle rechtwinklig schneidet, an welcher diese durch die Achsen der Kanäle 7, 9
bzw. 8, 10 des zugehörigen Steuergliedes 3 bzw. 4 geschnitten wird. Jede EntlüStungsöffnung
21
bzw. 22 ist mit einem Filter 23 abgedeckt, der in das Gehause 1 eingesetzt ist.
Der Durchmesser der bis in die Lagerbohrung 2reichenden Entlüftungsbohrungsöffnungen
21, 22 entspricht etwa demjenigen der Kanäle 7 bis 10.
-
Bei der Stellung des Ventils gemäß den Fig. 6 bis 9 ist die Anschlußöffnung
14 über den achsgleich zu ihr liegenden Itirchgangskanal 7 des Steuergliedes 3 mit
der Anschlußöffnung 20 verbunden, wobei die dem Steuerglied 3 zugehörige Entlüftungsöffnung
23 geschlossen ist. Die Entlüftungsöffnung 22 des Steuergliedes 4 ist dabei über
dessen achsgleich zur zugehörigen Anschlußöffnung 15 liegenden querkanal 10 und
dessen Durchgangskanal 8 an diese Aiischlußöffnung 15 an geschlossen, wobei die
Öffnung 18 zum Anschluß an den Verbraucher durch das Steuerglied 4 verschlossen
ist. Werden die Steuerglieder 3, 4 um 900 gedreht, so ist die Anschlußöffnung 15
mit der Anschliißöffnung 20 leitungsverbunden, während die Anschlußöffnung 14 mit
der zugehörigen Entlitftungsöffnung 21 Ventil leitungsverbunden ist. In beide Enden
der Korperbohrung 2 beim Gehäuse 1 ist jeweils ein Gehäusedeckel 24 bzw. 25 eingesetzt.
VentilwOt)ei die Gehäusedeckel 24, 25 mit in die Korperbohrung 2 ein greifenden
Bunden an den voneinander abgewandten Stirnseiten der Steuerglieder 3, 4 und zwar
ausschließlich an deren Dicht-und Gleitbelägen 6 anliegen, so daß das Axialspiel
der Steuerglieder 3, 4 begrenzt ist. Die Gehäusedeckel 24, 25 sind mit Schrauben
an den Schmalseiten des Gehäuses 1 lösbar befestigt.
-
Ein Gehäusedeckel 24 ist als Träger. für einen elektrischen-Stellantrieb
26 ausgebildet, dessen in der Drehachse 13 liegezdes, durch einen Wellenzapfen gebildetes
Stellglied 27 über einen Querstift 29 mit einem an der Stirnseite des zugehörigen
Steuergliedes 3 vorgesehenen Kuppelglied 28 verdrehfest verbunden ist. An dem zylindrischen
und gegenüber dem Steuerglied 3 im Durchmesser reduzierten Kuppelglied 28
ist
ein übe den Umfang vorstehender Anschlagstift 29 vorgesehen, dem in dem napfförmigen
Gehäu3edeckel 24 zwei um 90° zueinander versetzte rippenartige Gegenanschläge 30
zugeordnet sind, so daß die beiden Steuerstellungen der Umsteuervorrichtungen anschlagbegrenzt
sind. An einer Seite weist der an der Stirnseite des zugehörigen Gehäusedeckels
24 vorgesehene Stellantrieb 26 ArlschGußklemmen 31 für die Stromzufwhrung auf.
-
Die Drehachse 13 der Steuerglieder 3 , 4 verläuft beim dargestellten
Ausführungsbeispiel quer sur Strömungsrichtung des angesaugten und verdichteten
Mediums, sie kann jedoch nach den Erfordernissen des Verdichters oder des Ventilators
auch anders gewählt werden. Die Entlüftungsöffnungen 21, 22 bilden sowohl Ab- als
auch Zuluft-Öffnungen. Der Steuerantrieb kann beispielsweise durch einen Glelchstrom
Drehmagneten 26 gebildet sein. Statt einer drehbaren Führung der Steuerglieder 3,
4 ist auch eine geradlinig verschiebbare Führung denkbar.
-
In den Fig. 10 bis 12 sind für sich entsprechende Teil wie gleichen
Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 9, jedoch mit dem Index "a" verwendet, Bei der
Auft.Jirungsform gemaß den Fig. 10 bis 12 sind beide Stirn- bzw. Gehäusedeckel 24a,
25a zur Befestigung von Drehmagneten 26a ausgebildet, von denen jeder über einen-Wellenzapfen
27a mit einem Steuerglied in gleicher Weise verbunden ist, wobei in Fig. 10 lediglich
das eine Steuerglied Da sichtbar ist. Der im Wellenzapfen 27a beispielsweise durch
Pressung befestigte Anschlagstift 29a jedes Stellantriebes 26a steht mit beiden
Enden über den Außenumfang des jeweils zugehörigen Wellenzapfens 27a vor und greift
in einen bis zur freien Stirnseite geführten Axialschlitz des zugehörigen Kuppelgliedes
28a im wesentlichen spielfrei ein, wobei der Wellenzapfen 27a über seine ganze innerhalb
des Kuppelgliedes 28a liegende Erstreckung zentriert in eine Bohrung des Kuppelgliedes
28a eingreift.
-
Dadurch bildet der Änschlagstitt 29a gleichzeitig die in Drehrichtung
formschlüssige Verbindung zwischen dem zugehörigen Wellenzapfen 2Ta und den Steuergliedern.
Das eine Ende des Anschlagstiftes 29a steht über den Außenumfung des Kupnelgliedes
23a derart vor, daß in seinem Bewegungsweg der zugehörige Gegenanschlag 50a liegt.
Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Endstellung bei der einen Drehrichtung
der Steuerglieder durch den Gexenanschlag 30a des einen Gehäusedeckels 24a und die
tIndsteliung bei der anderen Drehrichtung durch den Gegenanschlag des anderen Gehäuses
deckels25a festgelegt ist. Dadurch ist eine einwandfreie Fixierung der beiden Endstellungen
in zwei Pkuhelagen selbst bei Spaunungsausfall gewährleistet. Die Anschlußklenmen
31 beider Drehmagneten 26a liegen auf derselben Seite des Ge hauses und in gleicher
Höhe.
-
Wie Fig. 10 ferner zeigt, liegen die in der Flanschplatte lla vorgesehenen
Anschlußöff@ungen, von denen nur die Anschlußöffnung 14a sichtbar ist, schräg zur
Achse der Steuerglieder, wobei ihre Achsen in einer gemeinsamen, zur Flanschplatte
11 rechtwinkligen Axialebene mit den St@ergliedern liegen und nach auBen spitzwinklig
voneinander weg verlaufen. Dadurch ergeben sich bei kompaktem Aufbau günstigere
Anschlußmöglich keiten sowie bessere Strömungsverhältnisse.