DE2451824C3 - Rohrweiche für eine Rohrleitung zur Förderung eines Flüssigkeits-Feststoff-Gemisches - Google Patents

Description

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 Spülflüssigkeit und ;;wei 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 Spülflüssigkeitsleitung an jeweils die andere weiterführende Rohrleitung anschließbar sind.

Nach dem Stande der Technik (DT-AS 11 34 631) ist eine Rohrweiche der genannten Art bekannt, bei der das Gehäuse zylindrisch ausgebildet ist und ein zylinderisches, 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

ίο Spülflüssigkeitsleitung verbunden ist. Die Durchflußkanäle münden in Durchtrittsöffnungen in einer Stirnfläche des zylindrischen Verstellorgans aus, die ständig gegen eine Begrenzungsfläche des zylindrischen Gehäuses angepreßt ist. In dieser Begrenzungsfläche des

■5 Gehäuses befinden sich die Anschlußöffnungen 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 diirch Verdrehen des Verstellorganes an beide Anschlußöffnungen anschließbar ist.

Mit dieser bekannten Rohrweiche ist es möglich, jeweils bei Umschaltung des Gemischstromes auf eine andere weiterführende Rohrleitung die bis dahin beaufschlagte weiterführende Rohrleitung mit Spülflüssigkeit zu durchspülen. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn das Gemisch Bestandteile enthalt, die sich bei Stillstand der Strömung in der Rohrleitung absetzen und verfestigen.

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. Dieses Versatzgutge misch wird nämlich in der Regel in einer über Tage angeordneten Mischvorrichtung gemischt, in eine im Schacht verlegte Falleitung eingegeben und am unteren Ende der Falleitung über Rohrweichen in zu den einzelnen Abbaubetriebspunkten führende Rohrleitun gen eingegeben. Die Falleitung kann unter Umständen mehr als 1000 m lang sein, während die zu den einzelnen Abbaubetriebspunkten 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 Leitungsstücke in der Rohrweiche überlasten.

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 Durchflußkanläe abwechselnd vom Gemisch und von der Spülflüssigkeit durchströmt werden.

Schließlich gestaltet sich die Abdichtung und Schmierung des Verstellorgans bei der bekannten Rohrweiche schwierig.

Die Abdichtung wird hier nämlich durch Anpressung zweier ebener Flächen gegeneinander, d. h. der Stirnseite des Verstellorgans und der zugeordneten Begrenzungsfläche des Gehäuses, erzielt. Dies erfordert außerordentlich hohe Anpreßkräfte, dentn die vom Gemisch und der SpülflQssigkeit ausgeübten Druckkräfte entgegengerichtet sind. Die gleichmäßige Schmierung zweier solcher ebener, mit großer Kraft gegeneinander gepreßter Flächen ist ebenfalls schwierig.

Nach dem Stande der Technik (CH-PS 4 40 125 und DL-PS 39 793) sind weiterhin Rohrweichen für pneumatische Förderanlagen bekannt, die in einem konischen Hahngehäuse verdrehbare konische Hahnküken aufweisen. Um Verklemmungen zu vermeiden, werden diese Hahnküken beim Verdrehen angehoben. Dieses Anheben des Hahnkükens mag bei pneumatischen Förderanlagen möglich sein. Bei Förderanlagen zum Fördern von Flüssigkeiten bzw. Flüssigkeitsgemischen, die unter hohem Druck stehen, ist ein solches Anheben völlig indiskutabel. Ein grundsätzlicher Unterschied zwischen den zuJetzt genannten, nach den} Stand der Technik bekannten Rohrweichen und einer Rohrweiche der erfindungsgemäßen Gattung besteht darin, daß es sich bei den zuletzt erwähnten bekannten Rohrweichen um einfache Rohrweichen zum wahlweisen Verbinden einer ankommenden Rohrleitung mit einer von zwei weiterführenden Rohrleitungen handelt. Die Rohrweiche der erfindungsgemäßen Gattung dient demgegenüber dazu, die ankommende Gemischleitung an eine von zwei weiterführenden Rohrleitungen anzuschließen und gleichzeitig eine ankommende Flüssigkeitsleitung an die jeweils andere, nicht mit Gemisch beaufschlagte weiterführende Rohrleitung anzuschließen. Sie hat also gegenüber herkömmlichen einfachen Rohrweichen eine Doppelfunktion, in dem sie jeweils nach dem Umstellen automatisch für eine Durchspülung und Reinigung der zuvor mit Gemisch beaufschlagten Rohrleitung sorgt. Diese Durchspülung und Reinigung ist insbesondere bei Durchsatz von schnell abbindenden Flüssigkeits- und Feststoffgemischen wichtig.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Rohrweiche gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptanspruches 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 gewährleistet

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einer Rohrweiche der eingangs genannten Art vor, daß das Gehäuse als konisches Hahngehäur>e ausgebildet ist, in das jeweils diametral gegenüberliegend die ankommende Gemischleitung und die Spülflüssigkeitsleitung einerseits und um 90° 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 90° versetzte und mit den Anschlußöffnungen im Gehäuse korrespondierende Durchtrittsöffnungen in der konischen Mantelfläche des Hahnkükens verbinden.

Die Rohrweiche gemäß der Erfindung ist gegen hohe Drücke und Druckstöße unempfindlich, da biegsame Leitungsstücke od. dgl. nicht vorhanden sind. Infolge der einander diametral gegenüberliegenden Anschlußöffnungen im Gehäuse heben sich die von den durchströmenden Medien auf das Mahnküken ausgeübten Druckkräfte weitgehend gegeneinander auf. Das konische Hahnküken braucht also nur mit einer zur einwandfreien Abdichtung ausreichenden Kraft in das konische Gehäuse eingepreßt zu werden. Weiterhin ist bei dieser Ausbildung des Gehäuses und des Hahnkükens die Schmierung der aufeinandergleitenden Flächen wesentlich einfacher, als bei aufeinandergleitenden Flächen, die eben sind. Schließlich können bei der Rohrweiche gemäß der Erfindung die beiden Durchflußkanäle im Hahnküken abwechselnd mit Gemisch oder Spülflüssigkeit beaufschlagt werden, so daß die Gefahr eines allmählichen Zusetzens der Durchflußkanäle vermieden wird.

Zur besseren und gleichmäßigeren Verteilung des Schmierfettes zwischen den aufeinandergleitenden Flächen des Hahnkükens und des Gehäuses ist weiterhir vorgesehen, daß in der konischen Innenfläche des Gehäuses über und unter 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.

Zweckmäßig wird das Hahnküken durch einen einem Gehäusedeckel zugeordneten, nachstellbaren Druckring in das konische Hahngehäuse gedrückt. Hierdurch wird eine gleichmäßige Einpressung des konischen Hahnkükens in das konische Gehäuse erzielt. Durch die Nachstellmöglichkeit 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 Oberseite 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.

Ein Ausführungsbeispiel einer Rohrweiche gemä3 der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, in der

Fig. 1 einen waagerechten Schnitt durch eine Rohrweiche gemäß der Erfindung und

F i g. 2 einen senkrechten Schnitt durch eine Rohrweiche gemäß der Erfindung darstellen.

In der Zeichnung ist das konische Hahngehäuse der Rohrweiche mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. In das Gehäuse 1 münden einander diametral gegenüberliegend eine Gemischleitung 2 und eine Spülflüssigkeitsleitung 3 ein. Um 90° 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.

Der konisch geformte Innenraum des Gehäuses 1 nimmt ein ebenfalls 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 90° 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 5.

An der Oberseite des Hahnkükens 6 befindet sich ein zapfenförmiger Ansatz 6a, der durch einen das Gehäuse 1 nach eben 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 Membrandichtung 18, die an ihrem äußeren Umfang zwischen dem Gehäuse 1 und dem Gehäusedeckel 13 eingeklemmt ist und im Bereich ihrer Mitte zwischen dem Druckring 15 und dem Hahnküken 6 eingeklemmt ist.

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 sind. 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 befindlichen Schmierfettpresse 24 in Verbindung steht. Diese Schmierfettpresse 24 weist einen Druckraum 24a auf, in den eine Schraube 24i> einschraubbar ist.

Der Ansatz 6a des Hahnkükens 6 ist weiterhin mil einem radial vorstehenden Anschlagbolzen 25 versehen der an zwei um 90° versetzt auf dem Gehäusedeckel 13 angeordnete Anschlagklötze 26 anschlägt und hierdurch den Winkelweg des Hahnkükens 6 auf 90" beschränkt.

ίο 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 Hahnküken 6 an die weiterführende Rohrleitung 4 angeschlossen ist. Sol nun die Gemischförderung zum durch die Rohrleitung f versorgten Betriebspunkt abgestellt werden und di< Gemischförderung zum durch die Rohrleitung ι versorgeten Betriebspunkt aufgenommen werden, se wird das Hahnküken 6 mittels des Handgriffes 14 un 90° verdreht, so daß die Gemischleitung 2 über der Durchflußkanal 7 an die weiterführende Rohrleitung ' und die Spülflüssigkeitsleitung 3 über den Durchflußka nal 8 an die weiterführende Rohrleitung 5 angeschlossei ist. Hierdurch werden der vorher mit Gemiscl beaufschlagte Durchflußkanal 8 und die weiterführend! Rohrleitung 5 von Gemischresten vollständig freige spült. Ist dieser Freispülvorgang abgeschlossen, kam der Spülflüssigkeitsdurchfluß gegebenenfalls durcl einen geeigneten Absperrhahn abgesperrt werder Dieser Absperrhahn ist in der Zeichnung nich dargestellt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Rohrweiche für eine Rohrleitung zur Förderung eines Flüssigkeits-Feststoffgemisches, insbesondere zur Förderung eines schnell abbindenden Versatzgutgemisches im untertäglichen Grubenbetrieb, mit einem Gehäuse, an das eine ankommende Gemischleitung, eine Spülflüssigkeitsleitung 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 Spülflüssigkeitsleitung an jeweils die andere weiterführende Rohrleitung anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse als konisches Hahngehäuse (1) ausgebildet ist, in das jeweils diametral gegenüberliegend die ankommende Gemischleitung (2) und die Spülflüssigkeitsleitung (3) einerseits und um 90° versetzt die beiden weiterführenden Rohrleitungen (4, 5) andererseits einmünden, wobei das Gehäuse (I) ein ebenfalls konisches Hahnküken (6) aufnimmt, in dem zwei voneinander getrennte Durchflußkanäle (7, 8) angeordnet sind, die jeweils zwei benachbarte, um 90° versetzte und mit den Anschlußöffnungen im Gehäuse (1) korrespondierende Durchtrittsöffnungen (9,10; 11,12) in der konischen Mantelfläche des Hahnkükens (6) verbinden.

2. Rohrweiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der konischen Innenfläche des Gehäuses (1) über und unter den Anschlußöffnungen umlaufende Schmiernuten (19,20) und zwischen den Anschlußöffnungen jeweils vertikale Schmiernuten (21) vorgesehen sind, die mit einem unter dem Hahnküken (6) befindlichen Schmierfettraum (22) in Verbindung stehen, der über eine Bohrung (23) im Hahnküken (6) durch eine dem Hahnküken (6) zugeordnete Schmierfettpresse (24) mit Schmierfett beaufschlagt ist.

3. Rohrweiche nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hahnküken (6) durch einen einem Gehäusedeckel (13) zugeordneten, nachstellbaren Druckring (15) in das konische Hahngehäuse (1) gedrückt wird.

4. Rohrweiche nach den Ansprüchen 1 -3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) nach oben durch eine rinsscheibenförmige Membrandichtung (18) abgedichtet ist, die an ihrem äußeren Umfang zwischen dem Gehäuse (I) und dem Gehäusedeckel (13) eingeklemmt ist und im Bereich ihrer Mitte zwischen dem Druckring (15) und dem Hahnküken (6) eingeklemmt ist.