DE3545681A1 - Vorrichtung zum wahlweisen verbinden von leitungen fuer fliessfaehige medien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum wahlweisen Verbinden einer ankommenden Leitung mit einer von mehreren abgehenden Leitungen bzw. einer von mehreren ankommenden Leitungen mit einer abgehenden Leitung für fließfähige Medien.

Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden vor allem als Ventile für unterschiedlichste Zwecke eingesetzt, insbesondere aber dort, wo es auf die Verteilung bzw. Weiterleitung von Flüssigkeiten, Gasen oder feinkörnigen Granulaten und dgl. ankommt.

Bekannte Vorrichtungen der eingangs genannten Art, die vor allem als Schieberventile bekannt sind, sind mit dem Nachteil behaftet, daß durch die Bewegung des Schiebers, der regelmäßig die Dichtungsringe trägt, die Dichtungsringe mit den Öffnungen des Gehäuses in Berührung kommen und somit schon nach kurzer Zeit ihre einwandfreie Funktion, nämlich ein gutes Abdichten, verlieren. Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß die Dichtungsringe mit den scharfen Kanten der Öffnungen des Gehäuses in Berührung kommen. Das führt zwangsläufig zur raschen Abnutzung der Dichtungsringe, wodurch bei der Vorrichtung wiederkehrende Kontrollen erforderlich sind. Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht darin, daß die Anzahl der ankommenden bzw. abgehenden Leitungen einen großen Platzbedarf erfordert, so daß die Vorrichtung - wenn sie für mehrere Leitungen vorgesehen sein soll - erheblich dimensioniert sein muß.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der zum einen die Dichtungsringe praktisch keiner Abnutzung unterliegen und die zum anderen trotz vieler Anschlüsse klein dimensioniert werden kann.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung durch zwei, um eine gemeinsame Achse gegeneinander verdrehbare Körper mit Durchbrüche umschließenden Partien gelöst, derart, daß die Partien des einen Körpers mit den Partien des anderen Körpers miteinander mediumundurchlässig verbindbar sind, wobei die Durchbrüche des einen Körpers mit den ankommenden, während die Durchbrüche des anderen Körpers mit den abgehenden Leitungen zusammenarbeiten.

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß eine Vorrichtung geschaffen wird, die einen deutlich geringeren Platzbedarf bei einer großen Zahl von ankommenden bzw. abgehenden Leitungen erfordert, die, leichter herstellbar und montierbar bzw. demontierbar ist und bei der der Wechsel der Dichtungsringe erkennbar einfacher durchführbar ist. Von besonderer Bedeutung ist die Tatsache, daß die Abdichtung zwischen den Partien merklich verbessert wurden nicht zuletzt aufgrund der Maßnahmen, daß die miteinander zusammenarbeitenden Partien plan aufeinanderliegen und so bewegt werden können, daß die Dichtungsringe radial ausgebildete Bohrungen entlang geführt werden.

Weitere vorteilhafte Maßnahmen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Soll die Vorrichtung für mehrere, unterschiedliche Medien, die den verschiedensten Verbrauchern zugeführt werden sollen, benutzt werden, dann ist es vorteilhaft, wenn die Anzahl der Durchbrüche in beiden Körpern eine gerade Zahl ist. Hierbei kann vorgesehen sein, daß jeweils zwei Partien des einen Körpers mit jeweils zwei Partien des anderen Körpers zusammenarbeiten. Diese Maßnahmen machen es möglich, daß die Vorrichtung sowohl als ein Einweg- als auch als Zweiwegventil benutzt werden kann. Im ersten Falle kann das Medium verschiedenen Verbrauchern zugeführt werden, während im zweiten Falle die Möglichkeit besteht, beispielsweise das nicht völlig verbrauchte Medium zurück zur Quelle zu leiten.

Besonders kompakt und platzsparend ist der Aufbau der Vorrichtung dann, wenn die einander zugewandten Bereiche beider Körper miteinander ganzflächig verbindbar sind. Auf diese Weise erhält man praktisch keine freien Räume zwischen den beiden Körpern. Soll die Vorrichtung für eine Vielzahl von Leitungen verwendet werden, dann ist es zweckmäßig, daß der Bereich des einen Körpers konkav, während der Bereich des anderen Körpers konvex ausgebildet ist. Durch diese Maßnahmen wird die Fläche der einander zugewandten Bereiche beider Körper sehr groß ausgebildet, was die Ausbildung einer Vielzahl von Durchbrüchen ermöglicht.

Soll die Vorrichtung für den normalen Bedarf vorgesehen sein, dann ist es zweckmäßig, die einander zugewandten Bereiche plan auszubilden. Hierbei kann diese Maßnahme auch so getroffen sein, daß die einander zugewandten Bereiche beider Körper einen kreisrunden Außenumriß besitzen. Es handelt sich also im wesentlichen um zwei scheibenförmige Körper, deren einander zugewandten Bereiche eben ausgebildet sind. Dies ergibt darüberhinaus auch eine satte Verbindung zwischen den beiden Körpern. Schon diese elementarste Ausführung der Erfindung läßt erkennen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung für die­ selben Zwecke wie ein Schiebeventil mit gleicher Vielzahl von Leitungen verwendbar ist, bei der allerdings die bekannten Nachteile nicht mehr auftreten.

Um zwischen den Partien der Körper eine mediumundurchlässige Verbindung einfach herstellen zu können, sieht eine weitere Maßnahme der Erfindung vor, daß die miteinander zusammenarbeitenden Partien der Körper mittels Dichtungsringen verbindbar sind. Hierbei ist es zweckmäßig, daß die Dichtungsringe in Ringnuten der Partien angeordnet sind. Diese Dichtungsringe können aus dem einen oder anderen Körper teilweise herausragen, was unter Umständen dazu führen könnte, daß die beiden Körper um die die beiden Dichtungsringe verbindbare Achse Kippbewegungen ausführen könnten. Dies ist unerwünscht und kann durch eine weitere Maßnahme der Erfindung dadurch beseitigt werden, daß die Körper mittels mindestens vier Dichtungsringen verbindbar sind, wobei jeweils zwei Dichtungsringe symmetrisch zur Achse angeordnet sind. Man erkennt, daß in diesem Falle die beiden Körper mittels mindestens vier Dichtungsringen miteinander verbindbar sind, die allerdings ausschließen, daß die Körper im Bereich der Dichtungsringe Kippbewegungen ausführen können.

Um zu gewährleisten, daß die Dichtungsringe nur in axialer Richtung belastbar sind, sieht eine weitere Maßnahme der Erfindung vor, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, durch die die beiden Körper in axialer Richtung hin und her bewegbar sind. Zweckmäßig ist es, diese Einrichtung als einen Hubmagnet auszubilden. Durch diese Maßnahme wird vor allem erreicht, daß das Umschalten der Vorrichtung so erfolgt, daß die Dichtungsringe während des Schaltvorganges mit dem anderen Körper der Vorrichtung überhaupt nicht in Berührung kommen.

Das heißt, die Dichtungsringe werden ausschließlich axial belastet, so daß ein Walken bzw. Verdrehen der Ringe überhaupt nicht erfolgen kann. Um jederzeit eine präzise Einstellung der Vorrichtung zu gewährleisten, sieht eine weitere Maßnahme der Erfindung vor, daß eine weitere Einrichtung vorgesehen ist, durch welche die beiden Körper gegeneinander verdrehbar sind. Hierbei ist es zweckmäßig, diese weitere Einrichtung als einen Schrittschalter auszubilden, wobei die einzelnen Schaltvorgänge mit den Schaltstellungen der Vorrichtung abgestimmt sind.

Für den praktischen Bedarf ist es vorteilhaft, die Vorrichtung so auszubilden, daß beide Körper insgesamt acht Durchbrüche in Form von axialen Bohrungen aufweisen, wobei der Durchmesser der Bohrungen des einen Körpers dem Durchmesser der Bohrungen des anderen Körpers entspricht. Hierbei können die Maßnahmen auch so getroffen sein, daß in diese Bohrungen Rohrstutzen einsetzbar sind. Dies hat den Vorteil, daß der Innendurchmesser der Stutzen bzw. Rohrstücke nach Bedarf gewählt werden kann.

Bei granulatförmigen Medien ist es z.B. vorteilhaft, den Innendurchmesser größer zu wählen, während bei Gasen ein relativ geringer Durchmesser der Bohrungen ausreichen kann. Durch die Austauschbarkeit der Rohrstutzen ist es möglich, die Vorrichtung für verschiedenste Medien anzuwenden.

Man erkennt, daß durch die Erfindung die bekannte Vorrichtung deutlich kleiner ausgebildet werden kann, was zwangsläufig zum kleineren Platzbedarf der Vorrichtung führt. Dies führt allerdings nicht dazu, daß die Zahl der ausgehenden bzw. ankommenden Leitungen verringert wird, vielmehr ist es trotz Verringerung der Außenmaße der Vorrichtung möglich, die Anzahl der Leitungen zu erhöhen. Die Vorrichtung besteht ausschließlich aus Teilen, die eine sehr einfache Geometrie haben, was zu einer einfachen und präzisen Herstellung der Vorrichtung führt. Der Vorteil der einfachen Ausbildung führt nicht zuletzt auch dazu, daß die Vorrichtung einfach montierbar bzw. demontierbar ist, und zwar nicht nur die beiden Hauptkörper, sondern auch die einzelnen Teile, z.B. Dichtungsringe und die Rohrstutzen, um nur einige Teile zu nennen. Bei einer sachgemäßen Anwendung der Vorrichtung kann die Beschädigung der Dichtungsringe praktisch ausgeschlossen werden.

Eine Vervielfachung von ankommenden bzw. abgehenden Leitungen kann dadurch erreicht werden, daß mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen miteinander in Serie bzw. parallel geschalten werden.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungbeispieles näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Vorrichtung im Axialschnitt,

Fig. 2 eine axiale Draufsicht auf den mit den ankommenden Leitungen zusammenarbeitenden Körper und

Fig. 3 eine axiale Draufsicht auf den mit den abgehenden Leitungen zusammenarbeitenden Körper.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zum wahlweisen Verbinden einer ankommenden Leitung mit einer von mehreren abgehenden Leitungen bzw. einer von mehreren ankommenden Leitungen mit einer abgehenden Leitung für fließfähige Medien besteht aus zwei, um eine gemeinsame Achse gegeneinander verdrehbare Körper 10, 14 mit Durchbrüche 12, 16 umschließenden Partien 4, 6, wobei der Körper 10 mit den Partien 4, 6 und der andere Körper 14 mediumundurchlässig verbindbar sind. Hierbei sind die Durchbrüche 12 des einen Körpers 10 mit den ankommenden Leitungen 11, 27 verbunden, während die Durchbrüche 16 des anderen Körpers 14 mit den abgehenden Leitungen 15, 22 zusammenarbeiten. Insbesondere die Fig. 2 und 3 lassen erkennen, daß die Anzahl der Durchbrüche in beiden Körpern 10, 14 eine gerade Zahl, im vorliegenen Falle sind es acht Durchbrüche. Jeweils zwei Partien 4, 6 des einen Körpers 10 arbeiten mit jeweils zwei Partien 4′, 6′ des anderen Körpers 14 zusammen. Die axiale Draufsicht auf die beiden Körper im Bereich der miteinander zusammenarbeitenden Partien ist gleich, so daß nicht nur die mit den Dichtungsringen bestückten Durchbrüche mit den entsprechenden Durchbrüchen des anderen Körpers zusammen arbeiten, sondern in jede Schaltpositionen der Vorrichtung einem Durchbruch des einen Körpers ein anderer Durchbruch des anderen Körpers zugeordnet ist. Die Fig. 1 läßt ferner erkennen, daß die einander zugewandten Bereiche beider Körper miteinander ganzflächig verbindbar und plan ausgebildet sind. Es besteht auch die Möglichkeit die einander zugewandten Bereiche der Körper 10, 14 konkav bzw. konvex auszubilden, so daß der Bereich des einen Körpers komplementär zum Bereich des anderen Körpers ausgebildet ist. Der kreisrunde Außenumriß der beiden einander zugewandten Bereiche bringt den Vorteil mit sich, daß der Verbindungsbereich im Bereich des Außenumfangs der Vorrichtung keine nachteiligen Übergänge bei der Vorrichtung bildet. Die miteinander zusammenarbeitenden Partien 4, 6; 4′, 6′ der Körper 10, 14 können im Grunde beliebige Dichtungskörper aufweisen, im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind Dichtungsringe 18 vorgesehen, die in Ringnuten 17 der Partien 4, 6 angeordnet sind. Die Dichtungsringe 17 sind in bezug auf die Achse 2 symmetrisch angeordnet. Um sicherzustellen, daß die beiden Körper miteinander unbewegbar verbindbar sind, d.h. keine weiteren relativen Bewegungen zueinander ausführen können, ist es zweckmäßig, weitere Dichtungsringe vorzusehen, wobei jeweils zwei Dichtungsringe symmetrisch zur Achse angeordnet sind. Damit wird erreicht, daß die Körper 10, 14 über mehr als drei Bereiche, die nicht in einer Linie liegen, miteinander verbindbar sind.

In axialer Richtung können die beiden Körper 10, 14 mittels einer Einrichtung 26, im vorliegenden Fall ist es ein Hubmagnet, hin und her bewegt werden. Eine weitere Einrichtung 20, 21, im vorliegenden Falle ein Antriebsmotor mit einem Antriebsrad, ist für den Schaltvorgang vorgesehen. Hierbei kämmt das Antriebszahnrad 20 mit der Außenverzahnung 19, die an der radialen Außenseite des Körpers 14 ausgebildet ist. Der Hubmagnet 26 ist axial in einer Bohrung 25 angeordnet.

Die Durchbrüche 12, 16 sind in Form von axialen Bohrungen, deren Durchmesser gleich groß ist, ausgebildet und mit Anschlußstutzen 11, 15 bestückt. An diese Anschlußstutzen sind mittels Klemmschellen 23, 28 Schlauchleitungen 22, 27 angeschlossen. Die Anschlußstutzen 11, 15 sind mit den Bohrungen 12, 16 lösbar verbindbar. Lösbar verbindbar sind auch die Schlauchleitungen 22, 27 mit den Anschlußstutzen 11, 15.

Claims (16)

1. Vorrichtung zum wahlweisen Verbinden einer ankommenden Leitung mit einer von mehreren abgehenden Leitungen bzw. einer von mehreren ankommenden Leitungen mit einer abgehenden Leitung für fließfähige Medien, gekennzeichnet durch, zwei, um eine gemeinsame Achse (2) gegeneinander verdrehbare Körper (10, 14) mit Durchbrüche (12, 16) umschließenden Partien (4, 6; 4′, 6′), derart, daß die Partien (4, 6) des einen Körpers (10) mit den Partien (4′, 6′) des anderen Körpers (14) miteinander mediumundurchlässig verbindbar sind, wobei die Durchbrüche (12) des einen Körpers (10) mit den ankommenden, während die Durchbrüche (16) des anderen Körpers (14) mit den abgehenden Leitungen (15, 22) zusammenarbeiten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Durchbrüche in beiden Körpern (10, 14) eine gerade Zahl ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Partien (4, 6) des einen Körpers (10) mit jeweils zwei Partien (4′, 6′) des anderen Körpers (14) zusammenarbeiten.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Bereiche der Körper (10, 14) miteinander ganzflächig verbindbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich des einen Körpers konkav, während der Bereich des anderen Körpers konvex ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche plan ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Bereiche der Körper (10, 14) einen kreisrunden Außenumriß besitzen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander zusammenarbeitenden Partien (4, 6; 4′, 6′) der Körper (10, 14) mittels Dichtungsringe (18) verbindbar sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsringe (18) in Ringnuten (17) der Partien angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper (10, 14) mittels mindestens vier Dichtungsringe verbindbar sind, wobei jeweils zwei Dichtungsringe symmetrisch zur Achse (2) angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (26), durch die die beiden Körper (10, 14) in axialer Richtung hin und her bewegbar sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (26) ein Hubanker ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine weitere Einrichtung (20, 21), durch welche die beiden Körper (10, 14) gegeneinander um die Achse (2) verdrehbar sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper (10, 14) jeweils acht Durchbrüche in Form von axialen Bohrungen aufweisen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Bohrungen gleich groß ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bohrungen Rohrstutzen (11) einsetzber sind.