DE29623648U1 - T-Schieber und Betätigungsvorrichtung dafür, insbesondere für eine Verteilvorrichtung zum wahlweisen Verbinden von Leitungen eines ersten Leitungsfeldes mit Leitungen eines zweiten Leitungsfeldes - Google Patents

Description

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HAUCK, GRAALFS, WEHNERT, DÖRING, SIEMONS HAMBURG - MÜNCHEN - DÜSSELDORF

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Hamburg, 26. November 1998

T-Schieber und Betätigungsvorrichtung dafür, insbesondere für eine Verteilvorrichtung zum wahlweisen Verbinden von Leitungen eines ersten Leitungsfeldes mit Leitungen eines zweiten Leitungsfeldes

Die Erfindung bezieht sich auf einen T-Schieber und eine Betätigungsvorrichtung dafür, insbesondere für eine Vorrichtung zum wahlweisen Verbinden von Leitungen eines ersten Leitungsfeldes mit Leitungen eines zweiten Leitungsfeldes.

Aus der GB 1 566 599 ist bekanntgeworden, zwischen den Enden der Leitungen eines ersten Leitungsfeldes und den Enden der Leitungen eines zweiten Leitungsfeldes S-förmige Rohrbogen anzuordnen, um die Enden wahlweise miteinander zu verbinden. Eine derartige Verteilvorrichtung ist mechanisch aufwendig und platzraubend. Sie

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auch die Gefahr, da eine falsche Verbindung hergestellt wird oder Produkt in die Umwelt gelangt.

Aus der FR 1 566 884 ist eine Verteilvorrichtung bekanntgeworden, bei der erste Kanalabschnitte und zweite Kanalabschnitte in Platten geformt sind. Außen angebrachte Armaturen dienen zum Verbinden einzelner Kanalabschnitte. Eine derartige Verteilvorrichtung ist jedoch in keiner Weise molchbar. Die zumindest teilweise Molchbarkeit wird jedoch in vielen Anwendungsfällen gefordert.

Aus der DE 32 10 558 ist eine Verteilvorrichtung bekannt, bei der mehrere Vaterkupplungsteile stationär angeordnet und benachbarte stationäre Kupplungsteile haben jeweils gleichen Abstand voneinander; ihre Stirnflächen liegen in einer Ebene. Zwei Mutterkupplungsteile sind an den Enden eines 180° Verteilerrohrbogens angebracht und haben einen Abstand voneinander, der dem Abstand benachbarter stationärer Vaterkupplungsteile entspricht. Bei derartigen Verteilvorrichtungen können normalerweise immer nur jeweils zwei Leitungen miteinander verbunden werden.

Aus der EP 0 254 764 ist ferner eine Verteilvorrichtung bekanntgeworden, bei der erste und zweite Leitungen jeweils eine bewegliche Verbindungsleitung aufweisen, die am freien Ende einen Verbindungskopf enthält. Die Verbindungsköpfe der ersten Leitungen werden mit Hilfe einer ersten Führung entlang paralleler erster Achsen und die Verbindungsköpfe der zweiten Leitungen mit Hilfe einer zweiten Führung entlang

paralleler zweiter Achsen gefuhrt. Die Verbindungsköpfe weisen abgewinkelte Endstücke auf, deren Enden Mutterkupplungsteile bzw. Vaterkupplungsteile so halten, daß sämtliche Stirnflächen annähernd in einer Kupplungsebene liegen. Eine derartige Verteilvorrichtung ist komplett molchbar, baut jedoch ebenfalls relativ groß. Die Ursache ist, daß zur Verbindung der Leitungen des ersten und zweiten Leitungsfeldes eine Verbindung jeweils erst mit Hilfe der beweglichen Verbindungsleitung hergestellt werden muß. Auch hier ist die Gefahr, daß eine Fehlverbindung oder ein Fehlanschluß erzeugt wird, nicht vermeidbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen T-Schieber und eine Betätigungsvorrichtung dafür zu schaffen, insbesondere fur eine Verteilvorrichtung zum wahlweisen Verbinden von Leitungen eines ersten und zweiten Leitungsfeldes miteinander, der einfach aufgebaut ist, wirksam abdichtet und leicht zu betätigen ist. Außerdem soll das Molchen der Leitungen möglich sein.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 5 gelöst.

Das Absperrorgan ist von einem Ringschieber gebildet, der in der Sperrstellung einen mit dem Strömungsquerschnitt fluchtenden Durchgang bildet und einen seitlichen Abgang aus dem zweiten Kanal sperrt und in der Öffnungsstellung radial zum zweiten Kanal verschoben ist in den ersten Kanal hinein und den seitlichen Abgang freigibt. Ein Ringschieber ist grundsätzlich aus der DE 32 10 561 bekanntgeworden. Es dient

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wahlweisen Absperrung einer T-förmigen Rohrleitungsverzweigung, die ohne Restmengen molchbar sein soll. Ein ringförmiges Absperrorgan dieser Art hat auch den Vorteil, daß es als Molchfänger dient, wenn es ganz oder teilweise in die Öffnungsstellung gefahren ist. Eine Dichtungsanordnung ist an den beiden Stirnseiten des Ringschiebers vorgesehen.

Der Ringschieber ist zwischen zwei Rohrstücken angeordnet, deren einander zugekehrte Enden einen Spalt bilden, in dem der Ringschieber dichtend verschiebbar aufgenommen ist.

Es ist zwar denkbar, bei einer Mehrzahl von Ringschiebern deren Betätigungsorgane, beispielsweise Verstellwellen oder Verstellstangen, separat an einer geeigneten Betätigungsvorrichtung anzubringen. Es ist jedoch nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, die Betätigungsorgane in einer Reihe anzuordnen. Dann braucht pro Reihe lediglich eine Betätigungsvorrichtung vorgesehen zu werden, die mittels eines Fahrantriebs entlang der Reihe verfahrbar ist. Der Aufwand für die Betätigung wird daher stark reduziert. So kann das Betätigungsorgan zum Beispiel eine federvorgespannte Betätigungsstange sein, die von einem Betätigungszylinder betätigt wird, wenn er mit Hilfe einer geeigneten Vorkehrung mit der Betätigungsstange ausgerichtet wird. Diese Vorkehrung kann zum Beispiel in einem geeigneten Lineartrieb, zum Beispiel einem Zahnriemen, bestehen, um die entsprechende Ausrichtung zwischen Betätigungsvorrichtung, beispielsweise ein Betätigungszylinder und Betätigungs-

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stange vorzunehmen. Zu diesem Zweck kann jede Betätigungsstange einen Führungsabschnitt aufweisen, und der Betätigungszylinder weist einen Schlitten auf, der mit den Führungsabschnitten zusammenwirkt. Um eine geeignete ausreichende Führung zu erhalten, ist es vorteilhaft, wenn der Schlitten eine derartige Länge aufweist, daß er auch jeweils benachbarte Führungsabschnitte erfaßt.

Die Erfindung ist vor allem auch vorteilhaft für einen bestimmten Aufbau. Sie sieht erste stationäre Kanäle vor, die mit den Leitungen des ersten Leitungsfeldes verbunden sind. Es kann sich zum Beispiel um Leitungen handeln, die mit den Tanks eines Tankfeldes in Verbindung stehen. Da die ersten stationären Kanäle nicht molchbar sind, werden sie nahe an die Tanks oder Reservoire herangeführt, deren Inhalt in Leitungen des zweiten Leitungsfeldes überführt werden soll. Die zweiten stationären Kanäle sind hingegen molchbar, haben zum Beispiel Kreisquerschnitt. Sie sind mit den Leitungen des zweiten Leitungsfeldes verbunden, das beispielsweise zu Füllmaschinen, Mi sch vorrichtungen o.a. führt. Die zweiten Kanäle durchdringen die ersten Kanäle, welche jedoch einen durchgehenden Strömungskanal beibehalten. Vorzugsweise sind die ersten Kanäle im Vollsystem betrieben, d.h. ständig an die Versorgungsquelle angeschlossen, und zwar entweder unter deren statischen Druck oder den Druck entsprechender Förderpumpen.

Jeder Durchdringungsabschnitt der zweiten Kanäle im ersten Kanal ist mit einer Absperrarmatur ausgestattet. Die Absperrarmatur weist einen Ringschieber auf, der

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eine Verbindung des Inneren des Durchdringungsabschnitts mit dem ersten Kanal herstellt oder absperrt. Die beschriebene Betätigungsvorrichtung ist mit einer geeigneten Steuervorrichtung verbunden, über die gesteuert wird, welches Betätigungsorgan betätigt werden soll, um die wahlweise Verbindung von beliebigen Leitungen des ersten Leitungsfeldes mit beliebigen Leitungen des zweiten Leitungsfeldes herzustellen. Dabei können auch mehrere Leitungen des ersten Leitungsfeldes mit mehreren Leitungen des zweiten Leitungsfeldes gleichzeitig verbunden werden.

Mit einer solchen Verteilvorrichtung ist eine Reihe von Vorteilen verbunden. Es handelt sich um ein geschlossenes Verteilersystem, aus dem Produkt nicht nach außen gelangt, zumindest nicht bei fehlerhafter Funktion. Arbeiten die Absperrorgane der Absperrarmaturen nicht zuverlässig, kommt es zwar zu unerwünschten Verbindungen und Produktströmungen, eine Beeinträchtigung der Umwelt tritt indessen nicht ein.

Die beschriebene Verteilvorrichtung baut klein. Die ersten Kanäle können sehr eng nebeneinander angeordnet werden, so daß die zweiten Kanäle fast ausschließlich von Durchdringungsabschnitten gebildet sind. Die Verteilvorrichtung ist darüber hinaus beliebig erweiterbar. Durch Verlängerung der ersten Kanäle können mehr Leitungen des zweiten Leitungsfeldes angeschlossen werden. Umgekehrt kann eine Erhöhung der Anzahl der ersten Kanäle die Anschlußmöglichkeit an Leitungen des ersten Leitungsfeldes erhöhen.

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Die Verteilvorrichtung hat ferner den Vorteil, daß sie bis zu den Anschlüssen im Hinblick auf die zweiten Kanäle molchbar ist. Für viele Fälle, in denen ein Molchsystem vorgesehen ist, ist dies vollständig ausreichend. Es wurde weiter oben erläutert, daß es zum Beispiel zweckmäßig sein kann, die Verteilvorrichtung sehr nahe an die Reservoire für die flüssigen Produkte heranzubringen. Umgekehrt kann es auch zweckmäßig sein, die Verteilvorrichtung sehr nahe an den Anwendungsbereich für die Produkte heranzubringen, beispielsweise an Füllmaschinen, Mischvorrichtungen oder dergleichen. In diesem Fall sind dann die Verbindungsleitungen zu den Reservoiren molchbar, beispielsweise die Tankleitungen zu den Tanks in einem Tankfeld.

Die Verteilvorrichtung ist automatisch oder von Hand bedienbar, je nach Ausführung. Für eine automatische Steuerung ist nur ein geringer Aufwand erforderlich.

Schließlich ermöglicht die Verteilvorrichtung ein Mischen in der Verteilvorrichtung selbst sowie auch ein Umpumpen zwischen einzelnen Tanks, wenn die Armaturen entsprechend angesteuert werden.

Die ersten Kanäle der Verteilvorrichtung können in einem Block oder dergleichen ausgebildet sein, der von den zweiten Kanälen durchdrungen wird. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn die ersten Kanäle von ersten Rohren gebildet sind, die zwei parallele, den zweiten Kanälen zugekehrte Wandabschnitte aufweisen, beispielsweise Rohre mit

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Vierkantquerschnitt. Derartige Profilrohre können gegossen oder gezogen werden und sind handelbare Teile.

Wenn die Durchdringungsabschnitte nur geringfügig aus den ersten Rohren vorstehen, können die Durchdringungsabschnitte oder die ersten Rohre quer zur Längsrichtung der ersten Rohre so gegeneinander gespannt werden, daß die vorstehenden Abschnitte der Durchdringungsabschnitte dichtend gegeneinander liegen. Es versteht sich, daß ein derartiges "Paket" zum Beispiel dadurch erweitert werden kann, daß ein weiteres Rohr mit den entsprechenden Durchdringungsabschnitten verwendet wird, das mit den bereits vorhandenen in der beschriebenen Art und Weise verspannt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt äußerst schematisch eine Verteilervorrichtung in Verbindung mit einem ersten und zweiten Leitungsfeld.

Fig. 2 zeigt die Draufsicht auf erste Kanäle der Verteilervorrichtung nach Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine Ansicht der Kanalanordnung nach Fig. 2 in Richtung Pfeil 3.
Fig. 4 zeigt eine Ansicht der Darstellung nach Fig. 3 in Richtung Pfeil 4.

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5 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 4 entlang der Linie 4-4.

Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht der Darstellung nach Fig. 5 in Richtung Pfeil 6.
Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf die Darstellung nach Fig. 6 in Richtung Pfeil 7.

In Fig. 1 ist eine matrixartige Verteilervorrichtung 10 angedeutet mit ersten Kanälen 12, die in den Spalten der Matrix angeordnet sind und zweiten Kanälen 14, die in den Zeilen der Matrix angeordnet sind. Jeder Kanal 12 ist mit einem der Tanks 14a über eine Armatur 16 und eine Pumpe 18 verbunden. Die Kanäle 12 werden im Vollbetrieb gefahren, d.h. sie sind ständig mit dem Produkt des zugehörigen Tanks 14a gefüllt. Die Kanäle 14 sind mit Apparaturen oder Behältern verbunden, in die Produkt von den Tanks hineingefördert werden soll. So ist eine Mischvorrichtung 20 angedeutet, und Füllmaschine 22, 24 angeschlossen. Der Anschluß erfolgt über Leitungen 26, 28 bzw. 30, die eine erhebliche Länge haben können. Die Kanäle 12 sind hingegen nahe am Tankfeld angeordnet. Die Kanäle 14 und die Leitungen 26, 28 sind molchbar. An den gegenüberliegenden Enden der Kanäle 14 sind Molchfang- und Sendestationen 32 angeordnet. Auf diese wird im einzelnen nicht näher eingegangen.

An den Kreuzungspunkten 34 der Kanäle 12 und 14 sind Armaturen angeordnet, die ferngesteuert oder handbetätigt sein können. Mit Hilfe der Armaturen kann ein belie-

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biger Kanal 12 mit einem beliebigen Kanal 14 verbunden werden. Anhand der nachfolgenden Figuren wird dies näher erläutert.

Aus den Figuren 2, 3 und 5 ist zu entnehmen, daß die Kanäle 12 im Querschnitt Rechteckprofil aufweisen. Sie sind eng nebeneinander und parallel zueinander angeordnet (Fig. 2) und können an den Enden 34a mit den Tanks verbunden werden. Kanäle 12 sind über Doppel-T-Profile 36 abgestützt, die ihrerseits auf einem Rahmen 38 der Vorrichtung 10 abgestützt sind. An den gegenüberliegenden Flachseiten der Kanäle 12 sind Öffnungen 40, 42 geformt, in die gemäß Fig. 5 Rohrstücke 44 bzw. 46 dichtend eingesetzt sind. An den einander zugekehrten Enden haben die Rohrstücke 44, 46 einen Abstand voneinander. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind die ersten Kanäle 12 so eng zusammen angeordnet, daß die einander zugekehrten Rohrstücke 44, 46 gegeneinanderliegen und einen Durchgang 48 bilden, der sich quer durch alle Kanäle 12 erstreckt. Die Kanäle 12 können „im Paket" durch geeignete Vorkehrungen (nicht gezeigt) zusammengespannt werden. Der Durchgang 48 hat einen einheitlichen Durchmesser, ist daher molchbar. Auf diese Weise werden die zweiten Kanäle 14, welche mithin die ersten Kanäle 12 durchdringen, gebildet. Wie aus Fig. 4 zu ersehen, kann der Durchmesser der zweiten Kanäle 14 unterschiedlich sein.

Oberhalb jedes Durchdringungspunktes der Kanäle 14 ist auf den Kanälen 12 eine buchsenartige Führung 50 befestigt, und zwar mittels eines länglichen Flansches 52, der mittels Schrauben 54a am Kanal 12 befestigt ist. Der Kanal 12 weist in diesem

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eine Öffnung 54 auf, durch die sich ein Abschnitt der Führung 50 in den Kanal 12 hineinerstreckt. In der Führung 50 ist ein Betätigungsorgan 56 in Form einer Stange verschiebbar gelagert, die am unteren Ende einen Ringschieber 58 hält. Der Ringschieber weist auf gegenüberliegenden Stirnseiten Ringdichtungen 60a auf, wie in Fig. 6 dargestellt. Dadurch kann sich der Ringschieber 58 gleitend und dichtend im Spalt zwischen den Rohrstücken 44, 46 bewegen. Der Innendurchmesser des Ringschiebers 58 entspricht dem der Rohrstücke 44, 46 bzw. des Durchgangs 48. In Fig. 5 ist der Ringschieber 58 in Schließstellung gezeigt. In Fig. 6 ist die Offenstellung in strichlierten Linien angedeutet. In dieser ist dann über den nahezu vollständig freien Spalt eine Verbindung zwischen den Kanälen 12, 14 hergestellt. Die Stangen haben am oberen freien Ende eine Führungsplatte 60, gegen die eine Feder 62 anliegt, die am anderen Ende am Flansch 52 abgestützt ist. Dadurch wird der Ringschieber 58 in die Schließstellung vorgespannt.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, liegen die Führungsplatten 60 eines Kanals 12 in Reihe. Ebenso liegen die Führungsplatten 60 in Querrichtung dazu in Reihe. Zu jeder dieser letzteren Reihe gehört ein Führungsschlitten 64 von U-förmigem Querschnitt, mit dem die Führungsplatten 60 zusammenwirken. Der Schlitten 64 ist an einem Zahnriemen 66 aufgehängt, der von einem geeigneten Antriebsmotor 68 angetrieben ist, der auf einer geeigneten Halterung 70 angeordnet ist. Die Länge des Schlittens 64 ist derart, daß jeweils drei benachbarte Führungsplatten 60 aufgenommen werden können (Fig. 3). Auf jedem Schlitten 64 sitzt eine Betätigungsvorrichtung in Form eines Betäti-

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gungszylinders, dessen Kolbenstange 74 durch eine nicht gezeigte Öffnung im Steg des Schlittens 64 hindurchführbar ist zur Betätigung der Stange, wenn der Zylinder zu der betreffenden Stange ausgerichtet ist. Auf diese Weise lassen sich die einzelnen Armaturen bzw. Ringschieber 58 in den Kreuzungspunkten 34 der Verteilermatrix betätigen.

Man erkennt, daß jeder der ersten Kanäle 12 mit jedem der Kanäle 14 verbunden werden kann. Das betriebene Verteilersystem ist geschlossen ausgeführt, d.h. auch bei Fehlschaltungen kann Produkt nicht nach außen gelangen. Die Kanäle 14 sind molchbar, was in vielen Anwendungsfällen erwünscht ist. Dabei können die Ringschieber 58 in der offenen Stellung (Fig. 6) als Molchfangvorrichtung dienen. Wie ferner leicht erkennbar, läßt sich die Anzahl der ersten und zweiten Kanäle 12, 14 beliebig erweitern. Zu diesem Zweck sind weitere Kanäle 12 vorzusehen bzw. in ihrer Länge zu vergrößern.

Es ist ferner zu erkennen, daß die Verteilervorrichtung auch ermöglicht, eine Verbindung mit den Tanks 14a untereinander herzustellen und die Tanks über die zweiten Kanäle 14 zu befüllen.

Claims (8)

Ansprüche:

1. T-Schieber, bei dem das Absperrorgan ein Ringschieber ist, der im Spalt zwischen beabstandeten Rohrabschnitten angeordnet ist und in der Sperrstellung einen mit dem Strömungsquerschnitt der Rohrabschnitte fluchtenden Durchgang bildet und einen seitlichen Abgang sperrt und in der Offnungsstellung radial gegenüber den Rohrabschnitten verschiebbar ist und eine Verbindung des Spalts mit dem seitlichen Abgang freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Stirnseiten des Ringschiebers Ringdichtungen (60a) in den Ringschieber (58) eingelassen sind.

2. T-Schieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine federvorgespannte Betätigungsstange (56) als Betätigungsorgan vorgesehen ist, welche den Ringschieber (58) in die Sperrstellung vorspannt und eine Betätigungsvorrichtung von einem Betätigungszylinder gebildet ist.

3. T-Schieber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsstange am äußeren Ende einen Führungsabschnitt (60) aufweist, der mit einem Führungsschlitten (64) zusammenwirkt, an dem der Betätigungszylinder sitzt und der von einem Linearantrieb quer zur Betätigungsstange (56) antreibbar ist.

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4. T-Schieber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (64) eine Länge aufweist, daß er mit Führungsabschnitten von benachbarten Ringschiebern (58) zusammenwirkt.

5. Vorrichtung zur Betätigung einer Reihe von Betätigungsorganen fur Absperrorgane in Rohrleitungen, insbesondere für Ringschieber in Verteilvorrichtungen zum wahlweisen Verbinden von Leitungen eines ersten Leitungsfeldes mit Leitungen eines zweiten Leitungsfeldes, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsorgane (56) in mindestens einer Reihe angeordnet sind und pro Reihe eine Betätigungsvorrichtung (72) vorgesehen ist, die mittels eines Fahrantriebs entlang der Reihe verfahrbar ist, die Betätigungsvorrichtung einen Führungsabschnitt (64) aufweist, der automatisch mit mindestens einem Betägigungsorgan (56) in Eingriff tritt, wenn die Betätigungsvorrichtung entlang der Reihe verfahren wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine federvorgespannte Betätigungsstange (56) als Betätigungsorgan vorgesehen ist, welche das Absperrorgan (58) in die Sperrstellung vorspannt und eine Betätigungsvorrichtung von einem Betätigungszylinder gebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsstange am äußeren Ende einen Führungsabschnitt (60) aufweist, der mit einem Führungs-

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(64) zusammenwirkt, an dem der Betätigungszylinder sitzt und der von einem Linearantrieb quer zur Betätigungsstange antreibbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (64) eine Länge aufweist, daß er mit benachbarten Führungsabschnitten (64) von benachbarten Absperrorganen, insbesondere Ringschiebern (58) zusammenwirkt.