DE4003733C2 - - Google Patents

Description

Armaturfamilie, insbesondere für Rohrleitungen der Mühlindustrie, die zur Weiterströmung in unveränder­ ter Richtung und/oder zur Richtungsveränderung und/ oder Verteilung und/oder Absperrung des in der Rohr­ leitung strömenden hauptsächlich pulverförmigen oder körnigen Stoffes dient. Jede Armatur der Armatur­ familie hat einen Durchlaßinnenraum, dem Innenraum sind mindestens zwei Öffnungen, und zwar mindestens eine Eintritts- und mindestens eine Austrittsöffnung angeschlossen. Im Innenraum der Armaturen sind ein oder mehrere Durchlaß und/oder Richtungsänderung des in der Rohrleitung strömenden Stoffes erlaubende und/oder dessen Durchlaß absperrende auswechselbare Einsätze, und das äußere Gehäuse ist kugelförmig, oder es enthält kugelförmige Teile.

Die in der Mühlindustrie gebräuchlichen sog. Ab­ schußrohrleitungen, die im allgemeinen von oben nach unten gerichtete Spuren haben, sind miteinander verschieden zu verbinden. Es gibt Formstücke, die zur Richtungsveränderung des in der Rohrleitung strö­ menden Stoffes geeignet sind. Unter ihnen werden die verhältnismäßig einfach aufgebauten, eine Richtungs­ änderung nur unter bestimmten Neigungswinkel erlau­ benden Rohrverbindungselemente, die sog. Kniestücke und die gelenkigen Kniestücke mit verstellbarer Winkelrichtung unterschieden.

Unter den letzteren ist auch die kugelgelenkarti­ ge Ausführung bekannt. Bei dem bekannten Aufbau wird das Gelenk durch eine an einer inneren Kugelschale verdrehbare äußere Kugelschale gebildet. Zum Be­ festigen in der gewünschten Winkelstellung dient eine außen angeordnete, anpreßbare Schelle.

Zur Verteilung oder zur Zusammenleitung der in der Rohrleitung beförderten pulverförmigen oder körnigen Stoffe von zwei Stellen werden sog. Hosen­ rohre angewendet (DE 32 47 817 A1). Die Verteilung des beförderten Stoffes kann durch die in den Hosenrohren angeord­ neten verstellbaren Leitplatten oder Klappen ver­ ändert werden. Bekannt ist auch die Ausführung, wo­ bei die Leitplatte oder Klappe in eine Stellung gebracht werden kann, damit der eine, der andere oder der verzweigende Rohraustritt geschlossene Stellung annimmt.

Nach dem obigen Prinzip arbeiten auch die Rohrab­ sperrarmaturen der Mühlindustrie. Allgemein kenn­ zeichnend ist es bezüglich der bisher bekannt ge­ wordenen Formstücke der Mühlindustrie, daß aus unterschiedlichen Konstruktionselementen aufgebaute Armaturen zur Lösung der verschiedenen technolo­ gischen Aufgaben gebraucht werden.

Die bekannten Formstücke werden aus Metall, im allgemeinen - mit Ausnahme der gelenkigen Armaturen - in geschweißter Ausführung hergestellt. Die Metallformstücke haben große Massen bei den in der Mühlindustrie notwendigen größeren Durchmessern, so können sie sicherlich nur an geflanschten Rohren­ den angeschlossen werden. Das macht die Verwendung von zusätzlichen Verbindungselementen nötig, und es müssen zusätzliche Dichtungselemente zum Verhindern des Pulveraustrittes des beförderten Stoffes be­ sorgt werden.

Aufgabe der Erfindung ist, eine aus Modulelementen aufgebaute Armaturfamilie zu entwickeln, die aus wirtschaftlich herstellbaren, leicht montierbaren, miteinander organisch verbundenen und untereinan­ der austauschbaren Elementen aufgebaut ist, und eine alle technologischen Anforderungen der Mühlindustrie befriedigende Rohr­ leitungsverbindung, d. h. die Richtungsveränderung, Verteilung, Zusammenführung, Umschaltung in ande­ re Richtung, Absperrung des in der Rohrleitung, so­ wie die Überwachung und die Probenahme des beför­ derten Stoffes mit gleichen Elementen einer einzi­ gen Armaturfamilie zu verwirklichen.

Der Erfindungsgedanke beruht auf der Erkenntnis, daß ein kugelförmiger Körper als Einsatz im kugel­ schalenförmigen Gehäuse angeordnet und das Gehäuse und der Einsatz auf diese Weise aneinander räumlich verdreht werden können. Am Gehäuse und am Einsatz können irgendwo eine oder mehrere gemeinsame Durch­ laßöffnungen ausgebildet werden, und diese Öffnung durch­ dringt zweckmäßig den Mittelpunkt der Kugel. Wenn man das kugelschalenförmige Gehäuse am kugel­ förmigen Einsatz verdreht, dann schließen sich die Austrittsöffnungen des Gehäuses. Man kann jedoch immer mindestens eine Stellung finden, wobei die Öffnungen am Gehäuse und am Einsatz - durch Drehen - in gemeinsame Durchlaßlage gebracht werden können.

Eine weitere Erkenntnis ist, daß das kugelschalen­ förmige Gehäuse und der kugelförmige Einsatz darin in zwei gleiche Teile so geschnitten werden können, daß ihre Durchlaßöffnungsachse mit der Schnitt­ fläche vom rechten Winkel einen abweichenden Winkel ein­ schließt. Insofern man die aus Einsatz- und Gehäuse­ teilen bestehenden Halbstücke in der Schnittfläche aneinander verdreht, während sich weder der Gehäuse­ teil noch der Einsatzteil in den Halbstücken gegen­ einander verschiebt, verändert sich der Winkel zwischen den Öffnungsachsen in den Halbstücken ge­ gen den Anfangszustand. Dadurch kann auch die Rich­ tungsveränderung der den Austrittsöffnungen des ku­ gelschalenförmigen Gehäuses angeschlossenen Rohr­ leitungen verwirklicht werden.

Wird eines der zwei Halbstücke festgehalten und das andere völlig umgedreht, beschreibt die Aus­ trittsöffnung des gedrehten Halbstückes eine Kreis­ bahn, die Ebene der Kreisbahn ist zur Schnittfläche parallel, und der Kreisbahnhalbmesser hängt vom Winkel zwischen der Schnittfläche und der Öffnungs­ achse ab. Je mehr der Winkel zwischen der Schnitt­ fläche und der Öffnungsachse von der Senkrechten abweicht, desto größer ist der Kreisbahnhalbmesser.

Als eine weitere Erkenntnis folgt aus dem Oben­ erwähnten, daß der Winkel zwischen der Schnitt­ fläche und der Öffnungsachse die maximale Winkel­ abweichung der möglichen Lagen der der Austritts­ öffnung des kugelschalenförmigen Gehäuses angeschlos­ senen Rohrleitung bestimmt. Innerhalb der maximalen Winkelabweichung können die Achsen der Durchlaß­ öffnung und der den Öffnungen angeschlossenen Rohr­ leitungen durch Drehen in der Schnittfläche beider Halbstücke gegeneinander in irgendeiner Winkellage eingestellt werden.

Auch gehört zum Erfindungsgedanken, daß die kugelförmigen Einsätze innerhalb des kugelschalen­ förmigen Gehäuses vom Gehäuse und auch voneinander unabhängig bewegbar sind, und mit ihnen ihre Öff­ nungen eine geschlossene oder offene Stellung bil­ den können. Auf dieser Erkenntnis beruht die Gestal­ tung der aus kugelschalenförmigem Gehäuse und kugel­ förmigen Einsätzen aufgebauten Verteil-, Wechsel- und Absperrarmaturen.

Der Zielsetzung entsprechend ist die erfindungsge­ mäße Armaturfamilie , insbesondere für Rohrleitungen der Mühlindustrie - die zur Weiterströmung in un­ veränderter Richtung und/oder zur Richtungsverände­ rung und/oder Verteilung und/oder Absperrung des in der Rohrleitung strömenden hauptsächlich pulverförmi­ gen oder körnigen Stoffes dient, wobei jede Armatur der Armaturfamilie einen Durchlaßinnenraum hat, dem Innenraum mindestens zwei Öffnungen, und zwar mindestens eine Eintritts- und mindestens eine Austrittsöffnung angeschlossen sind, ein oder mehrere Durchlaß und/oder Richtungsänderung des in der Rohrleitung strömenden Stoffes erlaubende und/oder dessen Durchlaß absperren­ de auswechselbare Einsätze im Innenraum der Armaturen sind, und das äußere Gehäuse kugelförmig ist, oder es kugelförmige Teile enthält - so ausgebildet, daß die kugel­ förmigen Teile durch mindestens zwei aneinander ange­ schlossene Kugelschalengehäuse gebildet werden, die angeschlossenen Kugelschalengehäuse durch einen eine elasti­ sche Verschiebung erlaubenden Bördelstoß aneinander angeschlossen sind, der Bördelstoß an einem der Kugelschalengehäuse durch ein Einschnappbördel und am angeschlossenen anderen Kugelschalengehäuse durch eine das Bördel aufnehmende Nut gebildet wird, die Abmessungen und die Form des Bördels und der Nut zueinander passen und die Verdrehung aneinander erlauben, die die Armatur bildenden Kugelschalenge­ häuse zusammenfallende oder einander durchschneiden­ de Drehachsen und eine oder mehrere mit den Dreh­ achsen vorzugsweise gleichen Winkel einschließende, doch von der Senkrechten abweichende, zugleich auch Trennungsebene bildende Drehungsflächen haben, ein auswechselbarer Einsatz im Innenraum der Kugelschalen­ gehäuse ist, die Einsätze außen zu den Kugelschalen­ gehäusen passende Kugelfläche und gleiche Drehungs­ fläche, sowie innen einen oder mehrere Duchlaß­ hohlräume haben, der auswechselbare Einsatz an das Kugelschalengehäuse durch ein lösbares Verbindungs­ element befestigt ist, und gegebenenfalls eine zur Drehungsfläche senkrechte, zur Veränderung der gegen­ seitigen Lage der Eintritts- und Austritts-Anschluß­ öffnungen geeignete Kurbel mindestens in einem der mit Einsatz versehenen, aneinander angeschlossenen Ku­ gelschalengehäuse eingebaut ist.

Eine weitere Ausbildung der erfindungsgemäßen Ar­ maturfamilie zeigt, daß die Kurbel durch das Kugelschalengehäuse in den Sitz im Einsatz hinein­ ragt, und die Drehungsebene der Kurbel zur Ebene der Drehungsfläche der Kugelschalengehäuse parallel ist.

Die Kugelschalengehäuse verfügen bei ihren Anschluß­ öffnungen über schellenartige Rohrbefestigungsver­ bindungen zum Anschluß an die Rohrleitung. Die schellen­ artigen Rohrbefestigungsverbindungen haben eine axiale Kerbe und eine oder mehrere Bohrungen oder Gewinde­ bohrungen, und in der Bohrung oder Gewindebohrung ist ein Anpreßkraft ausübender Zugbolzen zum An­ pressen der Anschlußöffnung an die Rohrleitung.

Eine Ausbildungsform der Armaturfamilie zeigt, daß sie mit einem in einem der Kugelschalengehäuse um 90° verdreht angeordneten Einsatz zum Absperren der Aus­ tritts-Anschlußöffnung geeignet versehen ist.

Eine andere Ausbildungsform der Armaturfamilie zeigt, daß ein mit doppelter Anschlußöffnung versehenes Ver­ zweigkugelschalengehäuse und darin ein zum Verzweig­ kugelschalengehäuse passender, die Durchströmung in einer Richtung erlaubender Einsatz oder die Zusammen­ leitung und/oder Verteilung in zwei Richtungen er­ laubender Einsatz zu dem Kugelschalengehäuse mit einer einzigen Eintritts-Anschlußöffnung gehören.

Am Kugelschalengehäuse sind ein zur Überwachung des strömenden Stoffes geeignete Schauöffnung und/oder ein provisorischer Rohrstutzen zur Ableitung des strö­ menden Stoffes angeordnet.

Es ist charakteristisch für die Erfindung, daß irgend­ ein mit Bördel versehenes Kugelschalengehäuse irgend­ einem mit Nut versehenen Kugelschalengehäuse bei gleichem Kugeldurchmesser angeschlossen ist.

Gemäß einer weiteren Ausbildungsform besitzt der Durchlaßhohlraum der mit einziger Durchführungs­ richtung versehenen Einsätze eine zylindrische Form, während der Durchlaßhohlraum der Doppeleinsätze mit Verteilungsdurchführung eine Form hat, die sich aus Durchdringung von Zylindern mit einander in gemeinsamer Ebene schneidenden Drehungsachsen er­ gibt.

Es ist auch charakteristisch für die Erfindung, daß die die Kugelschalengehäuse zusammenhaltenden Bördelstöße eine Befestigungsöse und in der Befestigungs­ öse eine ein Verbindungselement annehmende Bohrung haben.

Bei einer zweckmäßigen Ausführung der erfindungs­ gemäßen Armaturfamilie sind die Kugelschalengehäuse und die Einsätze aus elastischem Kunststoff herge­ stellt.

Die erfindungsgemäße Armaturfamilie wird anhand der Zeichnungen im ein­ zelnen erläutert.

In den beigefügten Zeichnungen sind die

Fig. 1a - Schnitt einer möglichen Ausführung der er­ findungsgemäßen Armatur - der aus 45/90°- Kugelschalengehäusen aufgebauten richtungs­ verändernden Durchflußarmatur, die

Fig. 1b - Teil des Bördelpasses der Armaturhälften, die

Fig. 2 - Halbansicht- und Halbschnittdarstellung einer anderen Ausführung der erfindungsgemäßen Armatur - des aus 22,5/45°-Kugelschalen­ gehäusen aufgebauten Richtungsveränderungs­ knies, die

Fig. 3 - Schnitt der aus 90°-Verzweigkugelschalenge­ häuse aufgebauten Armatur zur Zusammenleitung des Stoffes, die

Fig. 4 - Schnitt der aus 60°-Verzweigkugelschalen­ gehäuse aufgebauten Armatur zur Zusammen­ leitung des Stoffes, die

Fig. 5- Schnitt der aus 45/90°-Kugelschalengehäusen aufgebauten richtungsverändernden Durchfluß- und Absperrarmatur, die

Fig. 6 - Schnitt der aus 90°-Verzweigkugelschalen­ gehäuse aufgebauten Stoffwechselarmatur, die

Fig. 7 - Schnitt der aus 60°-Verzweigkugelschalen­ gehäuse aufgebauten Stoffwechselarmatur, die

Fig. 8 - Schnitt der aus 60°-Verzweigkugelschalen­ gehäuse aufgebauten Stoffverteil-, Wechsel- und Absperrarmatur, die

Fig. 9 - Aufsicht des Einsatzes im unteren Teil der aus 60°-Verzweigkugelschalengehäusen aufge­ bauten Armatur aufgrund der in Fig. 8 einge­ zeichneten Schnittebene IX-IX, die

Fig. 10 - Halbansicht-Halbschnitt des Richtungsverände­ rungsknies mit Schauöffnung, die

Fig. 11 - Schnitt des aus 45/90°-Kugelschalengehäusen aufgebauten provisorischen Verzweigorgans und Probenehmers, die

Fig. 12-15 - Räumliche Darstellungen einiger Ausführungen.

Das Wesen der Erfindung - stufenlose Richtungsveränderung des Winkels zwischen den anschließenden Rohrleitungen innerhalb gegebener Winkelgrenzen in irgendwelcher Rich­ tung des Raumes - wird anhand der in Fig. 1a dargestell­ ten richtungsverändernden Durchflußarmatur gezeigt.

Die Armatur besteht aus zwei zueinander passenden Halb­ stücken: aus dem genuteten 45/90°-Kugelschalengehäuse 1a und aus dem gebördelten gleichfalls 45/90°-Kugel­ schalengehäuse. In den Kugelschalengehäusen 1a und 2a, an ihre Innenwand schmiegend ist je ein ein­ schenkliger 45/90°-Einsatz 5a angeordnet. Am Kugel­ schalengehäuse 1a befindet sich die Eintritts-An­ schlußöffnung 4a, während die Austritts-Anschluß­ öffnung 4b am Kugelschalengehäuse 2a angeordnet ist, welche durch eine schellenartige Rohrbefestigungs­ verbindung an den Rohrenden anzuschließen sind. In der dargestellten Stellung fallen die Drehachsen 14a und 14b der Kugelschalengehäuse 1a und 2a zusammen. Dann strömt der beförderte Stoff durch den Innenraum 13 ohne Richtungsänderung fort.

Die Halbkugelschalen 1a und 2a samt den in ihnen an­ geordneten Einsätzen passen in gemeinsamen Ebenen an der inneren Drehungsfläche 13a und an der äußeren Drehungsfläche 13b zueinander. Die zwei Halbstücke, die die Armatur aufbauen, sind völlig symmetrisch - abgesehen von dem Bördelstoß 8. Die Einsätze 5a wer­ den durch ein lösbares Befestigungselement 9, zweckmäßig durch Wurm gegen Verdrehung in den Kugelschalenge­ häusen 1a und 2a gesichert.

Der Anschluß der im voraus montierten Halbstücke wird durch den Bördelstoß 8 hergestellt. Das Bördel 8a des gebördelten Kugelschalengehäuses 2a kann in die Nut 8b in der Wand des genuteten Kugelschalengehäuses eingeschnappt werden. Die Kugelschalengehäuse 1a und 2a werden aus einem elastische Formänderung erlaubenden Kunststoff hergestellt, so kann man das Ineinander­ passen relativ leicht durchführen. Beide Halbstücke werden an den Drehflächen 13a und 13b im gewünschten Sinne gegeneinander verdreht, dann werden sie mittels Schraubenverbindung durch die Bohrungen 8c in den Befestigungsösen zusammengepreßt, um die weitere nicht gewünschte Verdrehung zu vermeiden.

Der Bördelstoß 8 ist im Teil "A" der Fig. 1b in zerlegtem Zustand dargestellt.

In beiden Einsatzstücken 5a sind je ein Sitz 11 für das Einbringen der Kurbel 10 senkrecht zu den Drehungs­ flächen 13a, bzw. 13b in der Richtung der im Schnitt­ punkt der Drehachsen 14a und 14b der Kugelschalenge­ häuse 1a und 2a gestellten Verdrehungsachse. Die Kur­ bel 10 ist in Fig. 5, 6, 7, 8 und 11 dargestellt. Mit Hilfe der Kurbel 10 kann das den Einsatz 5a ent­ haltende obere Halbstück an den Drehungsflächen 13a und 13b in die in der Figur strichpunktiert gezeichne­ te Stellung gebracht werden.

So werden die ursprünglich zusammenfallenden Dreh­ achsen 14a und 14b und damit die Durchlaßhohlräume 6a sowie die Eintritts-Anschlußöffnung 4a und die Aus­ tritts-Anschlußöffnung 4b senkrechte Stellung zuein­ ander haben. Mit dieser richtungsverändernden Armatur kann eine Richtungsänderung von max. 90° verwirklicht werden. Die Veränderungsgröße kann zwischen 0° und 90° von der Verdrehungsgröße abhängig nach Belieben gewählt werden.

Das Größtmaß des Richtungsänderungswinkels hängt davon ab, welchen Winkel die Anschlußöffnungen 4a und 4b mit den zueinander parallelen Drehungsflächen 13a und 13b bilden. Im Falle der vorliegenden Armatur macht es gerade 45° aus, wodurch eine maximale Richtungsänderung von 90° ermöglicht wird. Bei den Kugelschalengehäusen 1a und 2a, sowie bei dem Einsatz 5a zeigt die hinzugefügte Benennung 45/90° einerseits den Winkel zwischen den Ebenen der Anschlußöffnungen 4a und 4b und den Drehungs­ flächen 13a und 13b, andererseits auch das Maß der maximalen Verdrehbarkeit.

Das Maß der Verdrehbarkeit beträgt immer das Doppelte des obigen Winkels, so macht es in unserem Beispiel 2 × 45°, d. h. 90° aus. Man kann dafür natür­ lich irgendwelchen Wert wählen, der aus Konstruktions­ gründen geeignet ist. Aufgrund unserer Erfahrungen können alle in der Praxis gestellten Anforderungen durch das obige, sowie das richtungsverändernde 22,5/45° Kniestück und durch die 60° und 90°-Ver­ zweigarmaturen befriedigt werden.

In Fig. 2 wird eine andere, zur kleineren Richtungs­ veränderung geeignete Ausführungsform dargelegt. Ihre Konstruktion und Arbeitsweise sind in völliger Über­ einstimmung mit allem, was bei Fig. 1 beschrieben wurde. Hier sind die Drehachse 14a der Eintritts-An­ schlußöffnung 4a und die Drehachse 14b der Aus­ tritts-Anschlußöffnung 4b bei maximaler Verdrehung unter 45° zueinander angeordnet. Das genutete 22,5/45°- Kugelschalengehäuse 1c und das angeschlossene gebör­ delte Kugelschalengehäuse 2c mit gleichem Winkel, so­ wie die in ihnen angeordneten gleichfalls 22,5/45°- Einsätze 5c liegen an der inneren Drehungsfläche 13a und außen an der Drehungsfläche 13b aneinander.

Die maximale Richtungsveränderung kann in diesem Fall 45° ausmachen. Die Gestaltung des Bördel­ stoßes 8 und die Anordnung des lösbaren Befesti­ gungselementes 9 sind in Übereinstimmung mit dem Obenerwähnten. Im Halbansichtsteil der Figur ist die schellenartige Rohrbefestigungsverbindung 7 deutlich zu sehen. Die Kugelschalengehäuse 1c und 2c, an die Rohrenden angezogen, können mit den Zugbolzen 7d angepreßt werden, und die Zugbolzen 7d können in die Gewindebohrungen 7c eingetrieben werden.

In Fig. 3 wird eine Armatur mit Austritt in drei Richtungen dargelegt. Einem der Halbstücke, d. h. dem unten gelegenen genuteten 45/90°-Kugelschalen­ gehäuse 1a gehört eine einzige Austritts-Anschluß­ öffnung 4b. Im Kugelschalengehäuse 3b mit 90° Ver­ zweigung des oberen Halbstückes ist eine doppelte Anschlußöffnung 4c angeordnet. In dieser Anordnung dient die Armatur zur Stoffzusammenleitung, und in verkehrter Lage, mit den Verzweigungen abwärts, kann sie zur Stoffverteilung benutzt werden.

Die Richtungen der Drehachsen 14b und 14c der im Verzweigkugelschalengehäuse 3b angeordneten doppel­ ten Anschlußöffnungen 4c können gegeneinander nicht verändert werden. Die gemeinsame Drehungsebene der zwei Halbstücke ist die innere Drehungsfläche 13a, worüber beide Halbstücke völlig umgedreht werden können. Die Drehachse 14d ist senkrecht zur Drehungs­ fläche 13a.

Der bekannte Einsatz 5a und der zweischenklige 45°- Einsatz 5d sind mit dem lösbaren Verbindungselement 9 an das Kugelschalengehäuse 1a und an das Kugel­ schalengehäuse 3b, übereinstimmend mit dem Obener­ wähnten befestigt. Der Innenraum 13 ist aus dem einfachen Durchlaßhohlraum 6a und aus dem doppelten Durchlaßhohlraum 6b zusammengesetzt.

Auch Fig. 4 zeigt eine stoffzusammenleitende Armatur. Ihre Konstruktion und Arbeitsweise sind in Überein­ stimmung damit, was bei Fig. 3 beschrieben wurde. Ein Unterschied liegt im Winkel zwischen den Drehachsen 14b und 14c der doppelten Anschlußöffnungen 4c des oberen Halbstückes, der in diesem Fall 60° beträgt.

Dementsprechend hat das obere Halbstück ein 60°-Ver­ zweigkugelschalengehäuse 3a und einen zweischenkli­ gen Einsatz 5e. Auch hier können beide Halbstücke an der Drehungsfläche 13a um die Drehachse 14d völlig, um 360° gedreht werden.

In Fig. 4 ist die Kerbe 7a der schellenartigen Rohr­ befestigungsverbindung 7 bei den Anschlußöffnungen 4c deutlich ersichtlich, die das Aufziehen der Armatur auf die Rohrenden erleichtert. Die schellenartige Rohrbefestigungsverbindung 7 kann nach dem Aufziehen auf die schon beschriebene Weise mit Bolzen angepreßt werden.

Auch die oben gezeigten Ausführungsbeispiele veran­ schaulichen, daß es unnötig ist, Abdichtungen bei den Verbindungen der Armaturen und Rohrleitungen zur Ver­ meidung des Pulveraustrittes des beförderten Stoffes zu verwenden. Die Anschlußöffnungen 4a, 4b und 4c der vorzugsweise aus leichtem und elastischem Kunststoff hergestellten Kugelschalengehäuse 1a, 1c, 2a, 2c, 3a und 3b werden elastisch auf die Rohrleitungen aufgetrieben.

Fig. 5 zeigt eine Absperrarmatur als eine Variante der in Fig. 1 dargestellten richtungsverändernden Durchflußarmatur. Im genuteten 45/90°-Kugelschalen­ gehäuse 1a ist der einschenklige 45/90°-Einsatz 5a in gleicher Weise angeordnet, doch der Einsatz 5a ist im oberen Halbstück im gebördelten 45/90°-Kugelschalen­ gehäuse 2a um 90° verdreht angeordnet, auf diese Weise die Austritts-Anschlußöffnung 4b schließend. Im Falle, wenn die Armatur dauerhaft zum Absperren benutzt werden soll, kann der Einsatz 5a mit Hilfe der Kubel 10 befestigt werden.

Darüber hinaus ist die Armatur auch zur Verwirk­ lichung periodischer Absperrung während des Betriebes geeignet. Da soll der Einsatz 5a höchstens während des Einbaues befestigt sein, und dann nach Entfernen des lösbaren Verbindungselementes 9 schließt sich die Austritts-Anschlußöffnung 4b durch Ver­ drehen des Einsatzes 5a um 180° um die Drehachse 14d mit der in den Sitz 11 des Einsatzes 5a hinein­ ragenden Kurbel 10.

Das wiederholte Öffnen oder Absperren kann jeder­ zeit verwirklicht werden. Zum Ausführen der Kurbel 10 ist eine Kulissenspalte 16 am Kugelschalenge­ häuse 2a gebildet.

Die Armatur ist auch in dieser Variante zu Richtungs­ veränderung, d. h. zur Verwirklichung einer Ver­ bindung zwischen Rohrleitungen mit verschiedenen Richtungen geeignet.

In Fig. 6 sind eine 90°-Stoffwechselarmatur und in Fig. 7 eine Stoffwechselarmatur mit 60° Ver­ zweigung dargestellt. Die erstere entspricht der Armatur zur Stoffzusammenleitung gemäß Fig. 3, während die letztere derjenigen gemäß Fig. 4 mit verkehrtem Einbau entspricht.

In diesen Fällen richten sich die doppelten An­ schlußöffnungen 4c abwärts. Der Transport des durch die Eintritts-Anschlußöffnung 4a in die Armatur einströmenden Stoffes kann nach einer oder anderer Anschlußöffnung 4c umgesteuert werden.

Das obere Halbstück ist aus einem in beiden Varian­ ten gleichen genuteten 45/90°-Kugelschalengehäuse und aus einem darin befestigten einschenkligen 45/90°-Einsatz 5a aufgebaut.

Als unteres Halbstück dient das 90°-Verzweigkugel­ schalengehäuse 3b in Fig. 6, und das 60°-Verzweig­ kugelschalengehäuse 3a in Fig. 7. In beiden Varian­ ten ist irgendeine Anschlußöffnung 4c durch den einschenkligen 45/90°-Einsatz 5a geschlossen.

Der Einsatz 5a kann mit der Kurbel 10 um die Dreh­ achse 14d so abgedreht werden, daß er den geöff­ neten Zustand der Anschlußöffnungen 4c in den geschlosse­ nen Zustand umschaltet.

Auch bei den auf diese Weise verwendeten Armaturen gilt es, daß die Halbstücke an der Drehungsfläche 13a gegeneinander verdreht werden können, also man eine Rohrverbindung in beliebiger Richtung auch in diesem Fall verwirklichen kann. Natürlich ver­ drehen sich das Kugelschalengehäuse 1a und der dar­ an befestigte Einsatz 5a bei Richtungsveränderung gemeinsam.

Fig. 8 stellt eine vielseitige nutzbare Armatur dar. Ihre äußere Form ist in Übereinstimmung mit derjeni­ gen der in Fig. 7 gezeigten 60°-Stoffwechselarma­ tur. Jedoch ist hier bei dem oberen Halbstück ein oberer gleichfalls 45/90°-Verteilereinsatz 5f im ge­ nuteten 45/90°-Kugelschalengehäuse 1a. Das ist in der Figur rechts ersichtlich, wo die Darstellung unter Entfernung des Kugelschalengehäuses 1a erfolgt. Bei dem unteren Halbstück ist der untere 45/90°- Verteilereinsatz 5g im 60°-Verzweigkugelschalenge­ häuse 3a angeordnet. Dadurch bildet sich ein doppel­ ter Durchlaßhohlraum 6b in der Armatur unten ebenso wie oben.

Die Verteilereinsätze 5f und 5g sind so gestaltet, daß der obere Verteilereinsatz 5f durch Verdrehung mit der Kurbel 10 um die Drehachse 14d in irgend­ welche Lage gebracht werden kann, was beliebige Stoffverteilung zwischen den zwei unteren Anschluß­ öffnungen 4c ermöglicht. Also die Verteilung des Stoffes, der durch die Eintritts-Anschlußöffnungen 4a einströmt, wird in irgendwelchem Verhältnis zwischen 0 und 100% möglich.

Das letztere bedeutet auch, daß die Armatur als Absperrorgan betrieben werden kann. Dann strömt die ganze Stoffmenge nach Schließen der einen oder der anderen Austritts-Anschlußöffnung 4c durch die geöffnete - die andere - Anschlußöffnung 4c.

Fig. 9 veranschaulicht die Aufsicht des im Kugel­ schalengehäuse 3a angeordneten Verteilereinsatzes 5g gemäß der in Fig. 8 eingezeichneten Schnitt­ ebene IX-IX, die mit der inneren Drehungsfläche 13a zusammenfällt. In der Ebene der inneren Drehungs­ fläche 13a sind die Umrisse des unteren Verteiler­ einsatzes 5g sowie die bei den Austritts-Anschluß­ öffnungen 4c entstandenen Umrisse zu sehen. Zwischen ihnen bildet sich der doppelte Durchlaßhohlraum 6b. In Fig. 9 ist ausschließlich der befestigte untere Verteilereinsatz 5g in dem Zustand dargestellt, wo­ bei die Stoffverteilung nach den Austritts-Anschluß­ öffnungen 4c einem Verhältnis 50 zu 50% entspricht.

Es wird bemerkt, daß auch die Stoffwechselarmaturen gemäß Fig. 6 und 7 zur Stoffverteilung geeignet sind. Dazu soll der Einsatz 5a in dem Verzweigkugel­ schalengehäuse 3a oder 3b mit Hilfe der Kurbel 10 in eine mittlere Lage zwischen den doppelten Anschluß­ öffnungen 4c dem gewünschten Verteilungsverhältnis entsprechend gebracht werden.

Fig. 10 zeigt eine Variante des in Fig. 2 schon dar­ gestellten richtungsverändernden Knies mit Schau­ öffnung 12 versehen zum Überwachen des strömenden Stoffes. Die Schauöffnung 12 am gebördelten Kugel­ schalengehäuse 2c kann durch Verdrehung des Ein­ satzes 5c freigelegt werden. Die verdrehte Lage ist strichpunktiert gezeichnet.

Fig. 11 zeigt eine Abänderung der in Fig. 1 dar­ gestellten richtungsverändernden Durchflußarmatur zur Probeentnahme. An einem - gemäß der Figur dem genuteten - Kugelschalengehäuse 1a ist eine Probe­ entnahmeöffnung 17 ausgestaltet. Die Probeentnahme­ öffnung 17 wird im Normalbetriebszustand vom Ein­ satz 5a geschlossen, und eine freie Stoffüberführung wird zwischen der Eintritts-Anschlußöffnung 4a und Austritts-Anschlußöffnung 4b verwirklicht.

Bei Probeentnahme kann man den Einsatz 5a mit der Kurbel 10 verdrehen, damit die Austritts-Anschluß­ öffnung 4b geschlossen ist. Zur gleichen Zeit wird die Stoffströmung am provisorischen in die Probeentnahmeöffnung 17 gelegten Rohrstutzen 15 frei­ gemacht. Der provisorische Rohrstutzen 15 ist strich­ punktiert gezeichnet. Am Ende der Probeentnahme kann der Einsatz 5a in die Anfangsstelle zurückgelegt werden.

In Fig. 12-15 werden axonometrische Darstellungen über die wichtigsten Typen der Armaturfamilie ge­ zeigt. In allen Typen ist der Umriß der äußeren Drehungsfläche 13b beim Anschluß von zwei Halb­ stücken ersichtlich.

Fig. 12 stellt das aus 22,5/45°-Kugelschalengehäusen 1c und 2c aufgebaute richtungsverändernde Kniestück und Fig. 13 die aus 45/90°-Kugelschalengehäusen 1a und 2a zusammengestellte richtungsverändernde weiter­ leitende Armatur mit gerade senkrecht gerichteten Anschlußöffnungen 4a und 4b dar.

In Fig. 14 ist eine 60°-Verzweig- oder Verteil­ armatur, in Fig. 15 deren 90°-Variante dargestellt.

Ein hervorragender Vorteil der erfindungsgemäßen Armaturfamilie ist, daß aus den nach Baukastenprin­ zip ineinander einbaufähigen und gegeneinander aus­ wechselbaren Elementen Armaturen zusammengestellt werden können, die verschiedene Funktionen erfüllen.

Die Armaturen sind zu irgendeinem räumlichen Einbau geeignet, der Winkel zwischen den angeschlossenen Rohrleitungen kann beliebig sein. Weder die Verzweig­ armaturen, noch die Verteilarmaturen beanspruchen eine vertikale oder nahezu vertikale Anordnung.

Die Armaturfamilie kann wirtschaftlich erzeugt werden. Die einzelnen Konstruktionselemente sind zur Massen­ herstellung geeignet, sie können leicht montiert und eingebaut werden.

Beim Einbau ist es nicht notwendig, daß die ange­ schlossenen Rohrleitungen geflanschte Ausführung ha­ ben wie beim Anschluß der meisten gegenwärtig benutzten Armaturen in der Mühlindustrie. Das Eigengewicht der er­ findungsgemäßen Armaturen ist verhältnismäßig nied­ rig, da sowohl das Kugelschalengehäuse als auch der Einsatz darin aus Kunststoff erzeugt werden. Es erfolgt keine Beschädigung durch Korrosion.

Es wird die Anwendung einer besonderen Dichtung zwischen der Armatur und dem Rohrende überflüssig, da ein dichter Verschluß durch die unmittelbare schellenartige Verbindung zwischen den Rohrenden erreicht werden kann, und der beförderte Stoff nicht pulver­ förmig austreten kann. Während des Betriebes bedürfen die Armaturen keiner Wartung. Die Wartung und Reparatur bedürfen nur wenige Ersatzteile, da die Bauelemente austauschbar sind.

Der Antrieb der Armaturen ist auch durch Fern­ steuerung möglich, z. B. mittels eines Elektromotors oder eines pneumatischen Arbeitszylinders kann die Lage innerhalb der Armatur umgeschaltet werden, oder der gegenseitige Zustand der zwei Halbstücke der Ar­ matur kann verändert werden. So ist die Automatisierung leicht zu verwirklichen, es soll nur der Antrieb der Kurbeln besorgt werden.

Die Erfindung kann im weiten Kreise verwendet werden. In erster Linie haben wir es für Zwecke der Mühl­ industrie, zum Befördern von Mahlprodukten entwickelt, doch es kann auch im Fall anderer pulverförmiger oder körniger Stoffe vorteilhaft verwendet werden. Die Mit­ glieder der Erzeugnisfamilie können z. B. auch in Futtermühlen oder bei der Kunstdüngerherstellung zur Verbindung von Rohrleitungen und zur Richtungsverän­ derung, Verteilung und Absperrung des beförderten Stoffes vorteilhaft benutzt werden.

Claims (10)

1. Armaturfamilie, insbesondere für Rohrleitungen der Mühlindustrie, die zur Weiter­ strömung in unveränderter Richtung und/oder zur Richtungsveränderung und/oder Verteilung und/oder Absperrung des in der Rohrleitung strömenden hauptsächlich pulverförmigen oder körnigen Stoffen dient, wobei jede Armatur der Armaturfamilie einen Durchlaßinnenraum hat, dem Innenraum mindestens zwei Öffnungen, und zwar mindestens eine Eintritts- und mindestens eine Austrittsöffnung angeschlossen sind, ein oder mehrere Durchlaß und/oder Richtungs­ änderung des in der Rohrleitung strömenden Stoffes erlaubende und/oder dessen Durchlaß absperrende auswechsel­ bare Einsätze im Innenraum der Armaturen sind, und das äußere Gehäuse kugelförmig ist, oder es kugel­ förmige Teile enthält, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die kugelförmigen Teile durch mindestens zwei aneinander angeschlossene Kugelschalengehäuse (1a, 1c, 2a, 2c, 3a, 3b) ge­ bildet werden, die angeschlossenen Kugelschalen­ gehäuse (1a, 1c, 2a, 2c, 3a, 3b) durch einen eine elasti­ sche Verschiebung erlaubenden Bördelstoß (8) an­ einander angeschlossen sind, der Bördelstoß (8) an einem der Kugelschalengehäuse (2a, 2c, 3a, 3b) durch ein Einschnappbördel (8a) und am angeschlosse­ nen anderen Kugelschalengehäuse (1a, 1c) durch eine das Bördel (8a) aufnehmende Nut (8b) gebildet wird, die Abmessungen und die Form des Bördels (8a) und der Nut (8b) zueinander passen und die Verdrehung gegen­ einander erlauben, die die Armatur bildenden Kugelschalengehäuse (1a, 1c, 2a, 2c, 3a, 3b) zusammen­ fallende oder einander durchschneidende Drehachsen (14a, 14b, 14c) und eine oder mehrere mit den Dreh­ achsen (14a, 14b, 14c) vorzugsweise gleichen Winkel einschließende, doch von der Senkrechten abweichen­ de, zugleich auch Trennungsebene bildende Drehungs­ flächen (13a, 13b) haben, die Ein­ sätze (5a, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g) außen zu den Kugel­ schalengehäusen (1a, 1c, 2a, 2c, 3a, 3b) passende Kugelflächen und gleiche Drehungsflächen (13a, 13b), sowie innen einen oder mehrere Durchlaßhohlräume (6a, 6b) haben, der auswechselbare Einsatz (5a, 5c, 5e, 5d, 5f, 5g) an das Kugelschalengehäuse (1a, 1c, 2a, 2c, 3a, 3b) durch ein lösbares Verbindungsele­ ment (9) befestigt ist, und gegebenenfalls eine zur Drehungsfläche (13a, 13b) senkrechte Kurbel (10) mindestens in einem der mit Einsatz (5a, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g) versehenen, aneinander angeschlossenen Kugel­ schalengehäuse (1a, 1c, 2a, 2c, 3a, 3b) eingebaut ist.

2. Armaturfamilie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel (10) durch das Kugelschalengehäuse (1a, 1c, 2a, 2c, 3a, 3b) in den Sitz (11) im Einsatz (5a, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g) hineinragt, und die Drehungsebene der Kurbel (10) zur Ebene der Drehungsfläche (13a, 13b) der Kugel­ schalengehäuse (1a, 1c, 2a, 2c, 3a, 3b) parallel ist.

3. Armaturfamilie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelschalengehäuse (1a, 1c, 2a, 2c, 3a, 3b) bei ihren Anschlußöffnungen (4a, 4b, 4c) über schellenartige Rohrbefestigungsverbindung (7) zum Anschluß an die Rohrleitung verfügen, die schellenartige Rohrbefestigungsverbindung (7) eine axiale Kerbe (7a) und eine oder mehrere Bohrungen (7b) oder Gewindebohrungen (7c) hat, und in der Bohrung (7b) oder Gewindebohrung (7c) eine Anpreßkraft ausübender Zugbolzen (7d) zum Anpressen der Anschlußöffnung (4a, 4b, 4c) an die Rohrleitung ist.

4. Armaturfamilie nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem in einem der Kugelschalen­ gehäuse (1a, 2a, 3b) um 90° verdreht angeordneten Einsatz (5a) zum Absperren der Austritts-Anschluß­ öffnung (4b, 4c) geeignet ausgebildet ist.

5. Armaturfamilie nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit doppelter Anschluß­ öffnung (4c) versehenes Verzweigkugelschalenge­ häuse (3a, 3b) und darin ein zum Verzweigkugelschalengehäuse passender, die Durchströmung in einer Richtung erlaubender Einsatz (5a) oder die Zusammenleitung und/oder Verteilung in zwei Rich­ tungen erlaubender Einsatz (5d, 5e, 5f, 5g) zu dem Kugelschalengehäuse (1a, 1c) mit einer einzigen Eintritts-Anschlußöffnung (4a) gehören.

6. Armaturfamilie nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine zur Überwachung des strömenden Stoffes geeignete Schauöffnung (12) und/oder ein provisorischer Rohrstutzen (15) zur Ableitung des strömenden Stoffes am Kugelschalen­ gehäuse (2c) angeordnet ist.

7. Armaturfamilie nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß irgendein mit Bördel (8a) versehenes Kugelschalengehäuse (2a, 2c, 3a, 3b) irgendeinem mit Nut (8b) versehenen Kugelschalengehäuse (1a, 1c) bei gleichem Kugeldurchmesser angeschlossen ist.

8. Armaturfamilie nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaßhohlraum (6a) der mit ein­ ziger Durchführungsrichtung versehenen Einsätze (5a, 5c) eine zylindrische Form besitzt, während der Durch­ laßhohlraum (6b) der Doppeleinsätze (5d, 5e, 5f, 5g) mit Verteilungsdurchführung eine Form hat, die sich aus Durchdringung von Zylindern mit einander in ge­ meinsamer Ebene schneidenden Drehungsachsen (14b, 14c) ergibt.

9. Armaturfamilie nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kugelschalengehäuse (1a, 1c, 2a, 2c, 3a, 3b) zusammenhaltenden Bördelstöße (8) eine Be­ festigungsöse (8d) und in der Befestigungsöse (8d) eine ein Verbindungselement annehmende Bohrung (8c) haben.

10. Armaturfamilie nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelschalengehäuse (1a, 1c, 2a, 2c, 3a, 3b) und die Einsätze (5a, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g) aus elastischem Kunststoff hergestellt sind.