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Rohrweiche für eine Rohrleitung zur Förderung eines h'lüssi;keits-i'eststo
Gemisches Die Erfindung betrifft eine Rohrweiche für eine Rohrleitung zur Förderung
eines Flüssigkeits-Feststoffgemisches, insbesondere zur Förderung eines schnell
abbindenden Versatzgutgemisches im untertägigen Grubenbetrieb, mit einem Gehäuse,
an das eine ankommende Gemischleitung, eine Spül-.
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flüssigkeitsleitung und zwei weiterführende Rohrleitungen angeschlossen
sind und in dem ein drehbares Verstellorgan angeordnet ist, über das die ankommende
Gemischleitung wahlweise an jeweils eine der weiterführenden Rohrleitungen und die
Sülflüasigkeitsleitung an jeweils die andere weiterführende Rohrleitung anschließbar
sind0 Nach dem Stande der Technik (D-AS 1 134 631) ist eine Rohrweiche der genannten
Art bekannt, bei der das Gehäuse zylindrisch ausgebildet ist und ein zylindrisches,
um seine Achse verdrehbares Verstellorgan aufnimmt. Dieses zylindrische Verstellorgan
weist zwei Durchflußkanäle auf, von
denen der eine über ein biegsames
Leitungsstück ständig mit der ankommenden Gemischleitung und der andere ebenfalls
über ein biegsames Leitungsstück ständig mit der ankommenden Spülflüssigkeitsleitung
verbunden ist0 3ie Durchflußkanäle münden in Durchtrittsöffnungen in einer Stirnfläche
des zylindrische Verstellorganes aus, die ständig gegen eine Begrenzungsfläche des
zylindrischen Gehäuses angepreßt ist. In dieser Begrenzzlgsflache des Gehäuses befinden
sich die Anschlußöffnutzen der beiden weiterführenden Rohrleitungen. Diese Anschlußöffnungen
sind so angeordnet, daß sie mit den Durchtrittsöffnungen in der Stirnfläche des
zylindrischen Verstellorganes korrespondieren, derart, daß jede Durchtrittsöffnung
durch Verdrehen des Verstellorganes an beide Anschlußöffnungen anschließbar ist0
Mit dieser vorbekannten Rohrweiche ist es möglich, jeweils bei Umschaltung des Gemisohatromes
auf eine andere weiterführende Rohrleitung die bis dahin beaufschlagte weiterführende
Rohrleitung mit Spülflüssigkeit zu durchspülen. Dies ist insbesondere dann wichtig,
wenn das Gemisch Bestandteile enthält, die sich bei Stillstand der Strömung in der
Rohrleitung absetzen und verfestigen0 Die nach dem Stande der Technik bekannte Rohrweiche
ist nur für verhältnismäßig geringe Förderdrücke geeignet, weil die zum drehbaren
Verstellorgan führenden biegsamen Leitungsstücke, die notwendigerweise aus Gummi
oder einem anderen geeigneten biegsamen Werkstoff bestehen müssen, hohen Förderdrücken
nicht ohne weiteres standhalten. Hohe Förderdrücke
treten jedoch
bei der Förderung eines schnell abbindenden Versatzgutgemisches im untertägigen
Grubenbetrieb auf 0 Dieses Versatzgutgemisch wird näl,alich in der Regel in einer
über Tage angeordneten Mischvorrichtung gemischt, in eine im Schacht verlegte Falleitung
eingegeben und am unteren Ende der Pallleitung über Rohrweichen in zu den einzelnen
Abbaubetriebspunkten führende Rohrleitungen eingegeben. Die Falleitung kann uifter
Umständen mehr als 1000 m lang sein, während die zu den einzelnen hbbaubetriebspunkten
führenden Rohrleitungen, die horizontal oder auch ansteigend verlaufen können, oft
mehrere 1000 m lang sind. Aufgrund der großen Fallhöhe und der großen nachgeschalteten
Rohrlängen ergibt sich im Bereich der Rohrweichen zwangsläufig ein sehr hoher Druck.
Außerdem können bei etwas unregelmäßiger Fördermenge in der Falleitung starke Druckstöße
auftreten, die die biegsamen Ileitungsatücke in der Rohrweiche überlasten.
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Ein weiterer Nachteil der vorbekannten Rohrweiche besteht darin, daß
in dem Verstellorgan ständig ein und derselbe Durchflußkanal vom Gemisch durchströmt
wird, während der andere Durchflußkanal ständig von der Spülflüssigkeit durchströmt
wird. Hierdurch entsteht die Gefahr, daß der ständig vom Gemisch durchströmte Durchflußkanal
sich allmählich zusetzt. Besser wäre es dagegen, wenn die Durchflußkanäle abwechselnd
vom Gemisch und von der Spülflüssigkeit durchströmt werden.
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Schließlich gestaltet sich die Abdichtung und Schmierung des Verstellorganes
bei der vorbekannten Rohrweiche schwierig.
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Die Abdichtung wird hier nämlich durch Anpressung zweier ebener Flächen
gegeneinander, das heißt der Stirnseite des Verstellorganes und der zugeordneten
Begrenzungsfläche des Gehäuses, erzielt. Dies erfordert außerordentlich hohe Anpreßkräfte,
denen die vom Gemisch und der Spülflüssigkeit ausgeübten Druckkräfte entgegengerichtet
sind. Die gleichmäßige Schmierung zweier solcher ebener, mit großer Kraft gegeneinander
gepreßter Flächen ist ebenfalls schwierige Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung,
die Rohrweiche der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß sie sehr
großen Drücken im durchtretenden Gemisch und der durchtretenden Spülflüssigkeit
standhält, eine abwechselnde Durchspülung der Durchflußkanäle im Verstellorgan ermöglicht
und eine gute Abdichtung und Schmierung gewährleistet0 Zur Lösung dieser Aufgabe
schlägt die Erfindung ausgehend von einer Rohrweiche der eingangs genannten Art
vor, daß das Gehäuse als konisches Hahngehäuse ausgebildet ist, in das jeweils diametral
gegenüberliegend die ankommende Gemischleitung und die Spülflüssigkeitsleitung einerseits
und um 900 versetzt die beiden weiterführenden Rohrleitungen andererseits einmünden,
wobei das Gehäuse ein ebenfalls konisches Hahnküken aufnimmt, in dem zwei voneinander
getrennte Durchflußkanäle angeordnet sind, die jeweils zwei benachbarte, um 900
versetzte und mit den Anschlußöffnungen im Gehäuse korrespondierende Durchtrittsöffnungen
in der konischen Mantelfläche des Hahnkukens verbinden,
Die Rohrweiche
gemäß der Erfindung ist gegen hohe Drücke und Druckstöße unempfindlich, da biegsame
Leitungsstücke oder dergleichen nicht vorhanden sind. Infolge der einander diametral
gegenüberliebenden Anschlußöffnungen im Gehäuse heben sich dje von den durchströmenden
Medien auf das Hahnküken ausgeübten Druckkräfte weitgehend gegeneinander auf0 Das
konische Hahnküken braucht also nur mit einer zur einwandfreien hbdichtunO ausreichenden
Kraft in das konische Gehäuse eingepreßt zu werden. Weiterhin ist bei dieser Ausbildung
des Gehauses und des Hahnkükens die Schmierung der aufeinandergleitenden Flächen
wesentlich einfacher, als bei aufeinandengleitenden Flächen, die eben sind. Schließlich
können bei der Rohrweiche gelmS der Erfindung die beiden Durchflußkanäle in Hahnküken
abwechselnd mit Gemisch oder Spülflüssigkeit beanfechlagt werden, so daß die Gefahr
eines allmählichen Zusetzens der Durchflußkanäle vermieden wird.
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Zur besseren und gleichmäßigeren Verteilung des Schmierfettes zwischen
den aufeinandergleitenden flächen des Hahnkükens und des Gehäuses ist weiterhin
vorgesehen, daß in der konischen Innenfläche des Gehäuses über und unter den Anschlußöffnungen
umlaufende Schmiernuten und zwischen den Anschlußöffnungen vertikale Schmiernuten
vorgesehen sind, die mit einem unter dem Hahnküken befindlichen Schmierfettraum
in Verbindung stehen, der über eine Bohrung im Hahnküken durch eine dem Hahnküken
zugeordnete Schmierfettpresse mit -Schmierfett beaufschlagt ist.
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Zweckmäßig wird das Hahnküken durch einen einem Gehäusedeckel zugeordneten,
nachstellbaren Druckring in das konische Hahngehause gedrückt. Hierdurch wird eine
gleichmäßige Einpressung des konischen Hahnkükens in das konische Gehäuse erzielt.
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Durch die liachstellmöglichkeit kann Umfangsverschleiß am Hahnküken
und/oder an der Innenwand des Gehäuses ausgeglichen werden, Zur einfachen und wirksamen
Abdichtung des gesamten Gehäuses nach oben ist das Gehäuse an der Cberseite durch
eine ringscheibenförmige Membrandichtung abgedichtet, die an ihrem äußeren Umfang
zwischen dem Gehäuse und dem Gehäusedeckel eingeklemmt ist und im Bereich ihrer
Mitte zwischen dem Druckring und dem Hahnküken eingeklemmt ist.
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Ein Ausführungsbeispiel einer Rohrweiche gemäß der Erfindung wird
im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, in der Figur 1 einen senkrechten
Schnitt durch eine Rohrweiche gemäß der Erfindung und Figur 2 einen horizontalen
Schnitt durch eine Rohrweiche gemäß der Erfindung zeigen.
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In der Zeichnung ist das konische Gehäuse der Rohrweiche mit dem Bezugszeichen
1 bezeichnet. In das Gehäuse 1 münden einander diametral gegenüberliegend eine Gemischleitung
2 und eine Spülflüssigkeitsleitung 3 ein. Um 900 gegen die Gemischleitung 2 und
die Spülflüssigkeitsleitung 3 versetzt münden in das Gehäuse 1 einander diametral
gegenüberliegend weiterführende Rohrleitungen 4 und 5 ein, die wahlweise mit Gemisch-oder
mit
Spülflüssigkeit beaufschlagt werden sollen.
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Der konisch geformte Innenraum des Gehäuses 1 nimmt ein ebenfalis
konisch ausgebildetes Hahnküken 6 auf, das um seine Achse verdrehbar ist und dessen
Mantelfläche dichtend an der konischen Innenwand des Gehäuses 1 gleitet, In dem
Hahnküken 6 finden sich zwei Durchflußkanäle 7 und 8, von denen jeder zwei Durchflußöffnungen
9 und 10 bzw. 11 und 12 in der Mantelfläche des Hahnkükens 6 verbindet. Die durch
den Durchflußkanal 7 verbundenen Durchtrittsöffnungen 9 und 10 sind um 90° um die
Drehachse des Hahnkükens 6 versetzt angeordnet. Ebenso sind die durch den Durchflußkanal
8 verbundenen Durchflußöffnungen 11 und 12 um 900 um die Drehachse des Hahnkükens
6 versetzt angeordnet. Die Durchflußöffnungen 9, 10, 11 und 12 korrespondieren also
mit den Anschlußöffnungen der Gemischleitung 2, der Spülflüssigkeitsleitung 3 und
der beiden weiterführenden Rohrleitungen 4 und 5o An der Oberseite des iahnkükens
6 befindet sich ein zapfenförmiger Ansatz 6a, der durch einen das Gehäuse 1 nach
oben abdeckenden Gehäusedeckel 13 hindurchtritt und an seinem oberen Ende mit einem
zum Verdrehen des Hahnkükens 6 dienenden Handgriff 14 versehen ist. Das konische
Hahnküken 6 wird mittels eines Druckringes 15 aus Kunststoff in das konische Gehäuse
1 eingepreßt. Dieser Druckring 15 ist um den Ansatz 6a herum angeordnet und wird
mittels einer am Gehäusedeckel 13 über Anpreßschrauben 16 befestigten Stopfbuchsbrücke
17 gegen das Hahnküken 6 angepreßt. Die Abdichtung an der Oberseite des Gehäuses
1 erfolgt durch eine
ringscheibenförmige Ivlembrandichtung 18, die
an ihrem äußeren Umfang zwischen dem Gehäuse 1 und dem Gehnusedeckel 13 eingeklemmt
ist und im Bereich ihrer Mitte zwischen dem Druckring 15 und dem Hahnküken 6 eingeklemmt
ist.
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Zur Schmierung der aufeinandergleitenden Flächen des Hahnkükens 6
und des Gehäuses 1 sind in der konischen Wandung des Gehäuses 1 über und unter den
Anschlußöffnungen der Leitungen 2, 3, 4 und 5 umlaufende Nuten 19 und 20'vorgesehen,
die durch mehrere vertikale Nuten 21 verbunden sind0 Die vertikalen Nuten 21 stehen
weiterhin mit einem unter dem Hahnküken 6 befindlichen Schmierfettraum 22 in Verbindung,
der über eine Bohrung 23 mit einer in dem Ansatz 6a des Hahnkükens 6 befindlichen
Schmierfettpresse 24 in Verbindung steht. Diese Scliinierfettpresse 24 weist einen
Druckraum 24a auf, in den eine Schraube 24b einschraubbar ist.
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Der Ansatz 6a des Hahnkükens 6 ist weiterhin mit einem radial vorstehenden
Anschlagbolzen 25 versehen, der an zwei um 900 versetzt auf dem Gehäusedeckel 13
angeordnete Anschlagklötze 26 anschlägt und hierdurch den Winkelweg des Hahnkükens
6 auf 900 beschränkt.
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Bei der in der Zeichnung dargestellten Stellung ist die Gemischleitung
2 über den Durchflußkanal 8 im Hahnküken 6 an die weiterführende Rohrleitung 5 angeschlossen,
während die Spülflüssigkeitsleitung 3 über den Durchflußkanal 8 im IIahnküken 6
an die weiterführende Rohrleitung 4 angeschlossen ist. Soll nun die Gemischförderung
zum durch die Rohrleitung 5 versorgten
Betrlebspunkt abgestellt
werden und die Gemischförderung zum durch die Rohrleitung 4 versorgten Betriebspunkt
aufgenommen werden, so wird das Kahnküken õ mittels des Handgriffes 14 um 900 verdreht,
so daß die Gemischleitung 2 über den Durchfluidkanal 7 an die weiterführende Rohrleitung
4 und die SpülflüssigKeitsleitung 3 uber den Durchflußkanal 8 an die weiterführende
Rohrleitung 5 angeschlossen ist. Hierdurch werden der vorher mit Gemisch beaufschlagte
Durchflußkanal 8 und die weiterführende Rohrleitung 9 von Gemischresten vollständig
freigespült. Ist dieser Freispülvorgang abgeschlossen, kann der Spülflüssigkeitsdurchfluß
gegebenenfalls durch einen geeignete Absperrhahn abgesperrt werden. Dieser hbsperrhakn
ist in der Zeichnung nicht dargestellt0 Patentansprüche: