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"sphon-Kniegelenk"
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Syphon-Kniegelenk, insbesondere
zum Abziehen von Flüssigkeiten aus dem Inneren von Hohlwalzen, mit einem durch einen
der Walzenzapfen in das Walzeninnere geführten Abzugsrohr und einem am inneren Ende
desselben schwenkbar gelagerten Syphonrohr, wobei die einander benachbarten Muffen
beider Rohre durch einen Schwenkzapfen miteinander verbunden sind. Derartige Syphon-Kniegelenke
finden bei der Innenbeheizung von Hohlwalzen mit Dampf Anwendung, dessen Kondensat
sich im unteren Abschnitt des Walzeninnenraumes ansammelt und dort abgezogen werden
muß. -Die Erfindung bezieht sich in gleicher Weise auf Syphon-Kniegelenke zum Abziehen
eines flüssigen Wärme- oder Kühlmittels, so z.B. von Wasser, Wärmeträgeröl od. dgl.
- Die Erfindung kann auch in analoger Weise bei Hohlwalzen Anwendung finden, deren
Innenraum mit einem gasförmigen Medium beaufschlagt wird.
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Es sind Vorrichtungen zum Abziehen von Flüssigkeiten oder flüssigkeitsähnlichen
Medien aus Hohlwalzen bekannt, bei denen eine die Hohlwalze durchsetzende Hohlwelle
vorgesehen
ist, die radial gegen den Walzenmantel gerichtete Syphonarme
trägt. Die Förderleistung einer solchen Vorrichtung ist gering, da die Flüssigkeit
aus dem Innenraum der Walze nur dann gefördert wird, wenn die Syphonarme senkrecht
stehen, d.h. bei Drehung der Syphonarme mit dem Walzenmantel und der Welle sich
nur für einen Teil des Drehbereiches der Arme eine Förderung der Flüssigkeit aus
dem Innenraum der Hohlwalze ergibt. Abgesehen hiervon ist der Einbau des Syphon-Kniegelenkes
in das Innere der Walze arbeits- und zeitaufwendig. -Es ist ferner ein Syphon-Kniegelenk
bekannt, das die gattungsmäßigen Merkmale des erfindungsgemäßen Syphon-Kniegelenkes
aufweist. Zwischen der Muffe des Abzugsrohres und der Muffe des Syphonrohres ist
hierbei, dem außermittigen Schwenkzapfen abgekehrt, eine Feder angeordnet, durch
welche die beiden Muffen mit ihren freien Stirnflächen aneinander gedrückt werden.
Da die Kraft dieser Feder wegen des Einführens des Syphon-Kniegelenkes durch den
hohlen Walzenzapfen nicht beliebig gesteigert werden kann, besteht bei dieser Ausführungsform
die Möglichkeit, daß die beiden Stirnseiten der Muffe des Abzugsrohres und der des
Syphonrohres sich entgegen der Federkraft voneinander abheben und sich hierdurch
eine Undichtigkeit ergibt, die ein Absaugen der Flüssigkeit oder des gasförmigen
Mediums aus dem Hohlwalzeninnenraum verhindert. Dies ist insbesondere bei hoher
Drehgeschwindigkeit der Hohlwalze der Fall.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Syphon-Kniegelenk
der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, bei welchem das Einführen des Syphon-Kniegelenkes
durch den Hohlwalzenzapfen leicht ohne Berücksichtigung einer starken Federspannung
durchführbar ist und hierbei jedoch eine gute Dichtwirkung zwischen der Muffe des
schwenkbaren Syphonrohres und der Muffe des Abzugsrohres, d.h. zwischen den Teilen
des Syphon-Kniegelenkes, gegeben ist. Die durch die rotierende Flüssigkeit im Innenraum
der Hohlwalze erzeugten Kräfte sollen keine Behinderung der guten Dichtwirkung erzeugen
können.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Syphon-Kniegelenk
der eingangs beschriebenen Gattung vor, daß der Schwenkzapfen mit einem in der verschwenkten
Arbeitsstellung des Syphonrohres dessen Bohrung mit der Bohrung des Abzugrohres
verbindenden Durchlaß versehen ist, und Abschnitte des Zapfenumfangs die Dichtflächen
mit der Muffe des Syphonrohres oder der Muffe des Abzugsrohres bilden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung schneiden sich
die Längsachse des Syphonrohres und die Längsachse des Abzugsrohres auf der Längsachse
des Schwenkzapfens.
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Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, die Dichtflächen der beiden,
mit dem Schwenkzapfen das Kniegelenk bildenden Rohrmuffen nicht an die Stirnseite
oder Abschnitte der Stirnseiten
der beiden Muffen zu legen, vielmehr
die Abdichtung zwischen der Oberfläche des Schwenkzapfens und Teilen der entsprechenden
Gegenflächen der Muffen des Syphonrohres und des Abzugsrohres zu bilden. Hierdurch
ist es gleichgültig, welche Winkelstellung das Syphonrohr gegenüber dem Abzugsrohr
einnimmt, da in jeder der möglichen abgewinkelten Stellungen die Dichtung zwischen
den genannten Flächen erhalten bleibt. Wenn daher die von der Flüssigkeit im Innenraum
der Hohlwalze auf das Syphonrohr ausgeübte Kraft dieses Rohr aus seiner Ausgangsstellung
verschwenkt, so bleibt dieses Verschwenken ohne nachteilige Dichtungswirkung zwischen
der Muffe des Abzugsrohres und der des Syphonrohres, wobei die Baugröße des Kniegelenkes
die Maße bekannter Ausführungsformen nicht überschreitet.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich der Schwenkzapfen
in bekannter Weise über die Breite des Syphon-Kniegelenkes und ragt in eine im Querschnitt
kalottenförmige Ausnehmung der Muffe des Abzugsrohres.
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Hierauf aufbauend kann das erfindungsgemäße Syphon-Kniegelenk zwei
verschiedene Ausführungsformen erhalten. Die eine hiervon sieht vor, daß der Schwenkzapfen
mit der Muffe des Abzugsrohres drehfest verbunden ist und beidseits über diese Muffe
herversteht, wobei die Gabelstücke der gabelförmig ausgebildeten Muffe des Syphonrohres
drehbar an den außer Muffe des Abzugsrohres ragenden Zapfenenden schwenkbar gehalten
ist. In konstruktiver
und kinematischer Umkehrung kann der Schwenkzapfen
mit der Muffe des Syphonrohres drehfest verbunden und beidseits über diese hervorstehen,
wobei die Gabelstücke der gabelförmig ausgebildeten Muffe des Abzugsrohres die Lageraugen
für die aus der Muffe des Syphonrohres ragenden Zapfenenden bilden.
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Die weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Syphon-Kniegelenkes
sieht vor, daß die Stirnseite der Abzugsrohrmuffe im Querschnitt giebelförmig gestaltet
ist und der Winkel zwischen den Giebelflächen dem maximalen Schwenkwinkel des Syphonrohres
gegenüber dem Abzugsrohr entspricht. Dieser maximale Schwenkwinkel, bei welchem
das untere Ende des Syphonrohres etwa 1 - 3 mm oberhalb der Innenwand des unteren
Abschnitts des Rohrmantels gelegen ist, kann, falls dies eintritt, ohne nachteilige
Wirkung für die Dichtung des Syphon-Kniegelenkes vermindert werden.
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Weiterhin kann der Schwenkzapfen an den Stirnseitenflächen der Muffe
des Abzugsrohres oder der Muffe des Syphonrohres verschweißt sein, wobei die Schweißnaht
zur Bildung einer ebenen Stirnseitenfläche in einem hinterschnittenen Abschnitt
der Stirnseitenflächen vorgesehen ist.
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Des weiteren kann bei dem erfindungsgemäßen Syphon-Kniegelenk mit
einer zwischen den Muffen beider Rohre angeordneten, beide Rohre in ihre abgewinkelten
Lage haltenden Feder, diese eine
bei abgewinkelten Rohren gegen
den einen freien Stirnseitenabschnitt der Abzugsrohrmuffe oder der Syphonrohrmuffe
anliegende Druckfeder, z.B. eine Blattfeder, sein, deren zweites Ende flach auf
der Muffe des Abzugsrohres oder des Syphonrohres aufliegt.
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Eine andere vorteilhafte Ausführungsform, die ebenfalls der gestellten
Aufgabe genügt und gleichfalls der Forderung nach konstruktiv einfacher und funktionsmäßig
sicherer Ausbildung entspricht, sieht vor, daß der Schwenkzapfen sich über die Breite
der Muffe des Abzugsrohres erstreckt und wenigstens mit seinen Enden in dieser drehbar
gelagert ist. Hierbei kann das Syphonrohr unmittelbar in den Schwenkzapfen münden
und mit diesem verbunden sein, wobei die Muffe auf Höhe des Syphonrohres mit einem
die Schwenkbewegung des Rohres ermöglichenden Schlitz versehen ist.
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Sowohl bei der zuerst genannten wie bei der zweiten Ausführungsform
kann das Syphonrohr in ein Gewinde des Schwenkzapfens oder seiner Muffe längsverstellbar
eingeschraubt sein.
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Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen
Syphon-Kniegelenkes dargestellt und zwar zeigt Fig. 1 die Anordnung im Inneren einer
Hohlwalze, wobei das Syphonrohr in seiner abgewinkelten
Stellung
dargestellt ist und das Abzugsrohr durch den hohlen Walzenzapfen ragt, Fig. 2 das
Syphon-Kniegelenk im Vertikalschnitt im vergrößerten Maßstab gegenüber Fig. 1, Fig.
3 eine Draiticht auf das Kniegelenk nach Fig. 2, Fig. 4 die Seitenansicht einer
weiteren Ausführungsform, Fig. 5 in vergrößertem Maßstab die Muffe des Ableitungsrohres
und den Schwenkzapfen mit dem Syphonrohr in Seitenansicht und Fig. 6 eine Draiticht
auf die Ausführung nach Fig. 4 und 5.
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In den Figuren 1-6 wird durch die Leitung 1 Dampf in den Stutzen 2
geführt, von wo aus der Dampf über ein kurzes Rohrstück 3 in Richtung der Pfeile
4 in den Innenraum 5 der Hohlwalze 6 geführt wird. Hierzu ist der Walzenzapfen 7
rohrförmig ausgebildet,
so daß der Dampf zwischen der Innenwand
des Walzenzapfens 7 und dem unten noch näher beschriebenen Abzugsrohr 8 in Richtung
der genannten Pfeile 4 in das Innere der Walze 6 geführt werden kann.
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Der Dampf kondensiert im Innenraum 5 der Hohlwalze 6 und das Kondensat
K sezt sich im unteren Abschnitt der Hohlwalze 6 ab.
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Entsprechend der Drehgeschwindigkeit der Walze bildet sich ein Kondensat
sumpf mit ebener oder annähernd ebener Oberfläche oder eine im Querschnitt sichelförmige
Kondensatmenge, die bei sehr hoher Drehgeschwindigkeit der Walze 6 sich zu einem
geschlossenen Ring ausbildet.
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Der Stutzen 2 wird von dem Abzugsrohr8durchsetzt, das in dem Stutzen
gehalten ist und das mit der Abzugsleitung 9 verbunden ist, an der ein Saugaggregat
angeschlossen ist. Das vordere Ende des Abzugsrohres 8, das in den Innenraum 5 der
Walze 6 ragt, trägt eine Muffe 10, die mit einer Muffe 11 schwenkbar verbunde#n
ist, in die das Syphonrohr 12 eingesetzt ist. Die beiden Muffen 10, 11 bilden mit
einem sie drehbar verbindenden Schwenkzapfen 13 die wesentlichsten Teile des Syphon-Kniegelenkes
S, mit dem es möglich ist, das Kniegelenk mit dem Syphonrohr 12 durch den Walzenzapfen
7 in den Innenraum 5 der Walze 6 zu bringen, wenn das Syphonrohr die in Fig. 1 in
strichpunktierter Linie wiedergegebene Stellung 12' einnimmt, in welcher daß Syphonrohr
12 und das Abzugsrohr 8 gleich-oder
annähernd gleichachsig achsig/gelegensLnd.
Das Syphon-Kniegelenk S sorgt aber auch dafür, daß das Kondensat K im unteren Abschnitt
der sich drehenden Walze 6 ohne Leckverluste an dem Syphon-Kniegelenk in das Abzugsrohr
8 und in die Abzugsleitung 9 gelangt. Würden an dem Syphon-Kniegelenk S Undichtigkeiten
entstehen, so würde der in Richtung der Pfeile 4 in den Innenraum 5 der Walze 6
geleitete Dampf unmittelbar an den undichten Stellen des Kniegelenkes abgezogen,
so daß ein Abfördern des Kondensats K aus der Walze 6 stark beeinträchtigt würde.
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Im einzelnen ist bei der dargestellten Ausführungsform der Schwenkzapfen
13 in eine im Querschnitt kalottenförmige Ausnehmung der freien Stirnseite der Muffe
11 eingelegt und mit dieser verschweißt, Hierzu besitzen die beiden giebelförmig
zueinander angeordneten Stirnseitenabschnitte 14,15 der Muffe 10 Hinterschneidungen
16,17, in denen die Schweißnähte vorgesehen sind. Es ergeben sich hierdurch trotz
der Schweißverbindung an der Muffe 10 glattwandige Stirnseitenabschnitte 14,15.
Hierdurch entspricht die Winkelstellung der beiden Stirnseitenabschnitte 14,15 #,
15 zueinander dem maximalen Schwenkwinkel des Syphonrohres 12 gegenüber dem Abzugsrohr
8.
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Der Schwenkzapfen 13 ist mit seisn Zapfenenden 13a,13b über die Seiten
18,18a der Muffe 10 hinaus verlängert. - Die Muffe 11 des Syphonrohres 12 besitzt
ferner einen mit ihr verschweißten Teil 19, der gleichfalls eine kalottenförmige
Ausnehmung
besitzt, durch die die Dichtflächen 20,21 gebildet werden, mit denen der Teil 19
der Muffe 11 dichtend an der Oberfläche des Walzenzapfens 13 anliegt. Die Dichtwirkung
der Muffe 11 bzw. deren Teil 19 wird somit zwischen den Flächen 20,21 und dem Schwenkzapfen
13 in der zu erwartenden Schwenklage des Syphonrohres 12 erzielt. Hierbei ist es
gleichgültig, ob die Stirnfläche 22 des Teils 19 an dem Stirnseitenabschnitt 15
der Muffe 10 zur Anlage kommt. Wird aufgrund der Drehgeschwindigkeit der Walze 6
und des Kondensates K eine Kraft auf das Rohr 12 ausgeübt, durch welche das Syphonrohr
12 aus seiner maximalen Schwenkstellung nach Fig. 1 etwas angehoben wird, so spielt
dieses Anheben keine Rolle, da die Dichtwirkung, wie ausgeführt, zwischen den Flächen
20,21 und der Oberfläche des Schwenkzapfens 13 eintritt.
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Der Teil 19 der Muffe 11 ist gabelförmig ausgebildet, wobei die Gabelstücke
23,24 mit einem entsprechenden Lagerauge 25,26 versehen sind, durch das die Enden
13a,13b des Schwenkzapfens 13 hindurchragen.
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Wie Fig. 2 erkennen läßt, ist der Schwenkzapfen 13 mit einem abgewinkelten
Durchlaß 27 versehen, dessen Abschnitt 28 in Achsrichtung des Abzugsrohres 8 und
der Bohrung 30 der Muffe 10 gelegen ist und dessen anderer Abschnitt 29 gleichachsig
mit dem Rohr 12 und der Bohrung 31 der Muffe 11 verläuft. In der maximalen Schwenkstellung
des Rohres 12 gegenüber dem
Rohr 8 ergibt sich daher die in Fig.
2 wiedergegebene Zuordnung der Durchtrittsöffnung 28-31 von dem Rohr 12 zu dem Rohr
8. Selbst wenn das Syphonrohr 12 eine von der maximalen Schwenkstellung nach Fig.
2 unterschiedliche Winkellage gegenüber dem Abzugsrohr 8 einnimmt, bleibt der lichte
Querschnitt der genannten Leitungen und des Schwenkzapfens für ein einwanafreies
Absaugen des Kondensates K aus der Walze 6 gewährleistet.
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Die Dichtflächen20,21 können mit einem entsprechenden nachgiebigen
Dichtungsbelag versehen sein.
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Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, schneiden sich die Längsachse L8 des
Abzugsrohres 8 und der Bohrung 30 der Muffe 10 und die Längsachse L12 des Syphonrohres
12 und der Bohrung 31 der Muffe 11 bzw. deren Teil 19 auf der Längsachse L13 des
Schwenkzapfens 13.
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Auf der Oberseite der Muffe 10 ist das eine Ende einer Blattfeder
52 befestigt, deren abgekrdpftes Ende 33 gegen die Stirnwand 34 des Teiles 19 der
Muffe 11 anliegt. Die Ausbildung der Feder 32 ist so gewählt, daß in der gestreckten
Lage 12' des Syphonrohres 12 die Feder sich an die Außenseite 35 des Teiles 19 anlegt
und daher nur einen geringen Platzbedarf erfordert.
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Eine Verbreiterung des Syphon-Kniegelenkes wird hierdurch vermieden.
Vorzugsweise kann die Stirnwand 34 des Teiles 19 der Muffe 11 bei 36 eine Abschrägung
oder Abkru-mg besitzen.
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Bei der Ausführnngsform nach Fig. 4-6, in der fur die bereits beschriebenen
Teile die Bezugsziffern der Fig. 1 bis 3 verwendet wurden, ist das Abzugsrohr 8
wiederum in der Muffe 10 einschraubbar, die die LSngsbohrung 30 besitzt. Der Schwenkzapfen
13 erstreckt sich über die Breite der Muffe 10 und ist in einer sich über die Breite
der Muffe erstreckenden Bohrung 38 drehbar gelagert, die im mittleren Abschnitt
der Muffe 10 einen mindestens der Stärke des Syphonrohres 12 entsprechenden Querschnitt
40 übergeht. Dieser besitzt eine Winkelöffnung, der die Schwenkbewegung des Syphonrohres
12 aus seiner Lage 12 nach 12' und umgekehrt erlaubt. Die Enden 13u 13v des Zapfens
13 werden auf ihrem ganzen Umfang von der Bohrungswand 38 umschlossen, so daß der
Zapfen 13 dort in einer Weise gelagert ist, der eine dichtende Anlage des Zapfens
13 gegen die Wand des kalottenartigen mittleren Abschnitt der Bohrung 38 gegenüber
dem Ausschnitt 40 garantiert.
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Wie bei der Ausbildung nach Fig. 1 bis 3, wo der Schwenkzapfen 13
von den Gabelteilen 23,24 satt umschlossen wird, damit die Dichtflächen 20,21 gebildet
werden, ist bei der Ausführung nach Fig. 4 bis 6 der Schwenkzapfen derart gelagert,
daß eine dichtende Drehfläche entsteht.
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Im Gegensatz zur Ausführung nach Fig. 1 bis 3 ist das Syphonrohr 12
mit s#in em nde 41 unmittelbar in den Schwenkzapfen 13 eingeschraubt, wo es in seiner
Längsrichtung einstellbar ißt.
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Die Bohrung des Rohres 12 geht in die Bohringsabschnitte 28,29 des
Schwenkzapfens 13 über.
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L e e r s e i t e