DE4028582A1 - Rohrweiche - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrweiche für pneumatisch geför­ derte Schüttgüter mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 im einzelnen angegebenen Merkmalen.

Eine derartige Weiche ist Stand der Technik. Sie ist manuell, elektromotorisch oder elektropneumatisch betätigbar und dient dazu, Schüttgut entweder von einem Aufgabeort wahlweise zu einem ersten oder einem zweiten Empfangsort zu leiten, oder umgekehrt wahlweise von einem ersten oder zweiten Aufgabeort zu einem gemeinsamen Empfangsort zu führen.

Grundsätzlich kann im Druckbetrieb oder im Saugbetrieb geför­ dert werden.

Weichen dieser Art arbeiten nach dem Einkanal- oder Zweikanal­ prinzip.

Bei der Einkanalweiche ist das Drehküken mit einem vom Dreh­ punkt seitlich versetzt angeordneten, viereckigen oder runden Kanal ausgebildet, der zur Änderung der Förderrichtung mehr oder weniger als 90° vom geraden Durchgang auf den schrägen Durchgang oder umgekehrt schwenken muß.

Bei der Zweikanalweiche ist das Drehküken mit beiderseits vom Drehpunkt seitlich versetzten, runden oder vierreckigen Kanälen ausgebildet, die zur Änderung der Förderrichtung weniger als 90° vom geraden Durchhgang auf den schrägen Durchgang oder umgekehrt schwenken müssen.

Gehäuse und Küken sind meistens Gußteile, teils aus Aluminium oder Chromnickelstahl.

In der DE-PS P38 17 359 und in der DE-PS 39 11 424 werden die Küken aus Gewichts- und Verschleißgründen mittels eine Schweißkon­ struktion ausgeführt.

Bei diesen Weichen sind entweder die Innenwände der Gehäuse mit die Einmündung der jeweiligen Anschlüsse umgebenden Nuten versehen, in die die Dichtungen eingelegt sind, oder die Küken sind mit verschieden angeordneten Nuten zur Aufnahme von Dich­ tungen versehen, die einerseits das Innere des Gehäuses gegenüber dem betriebsmäßigen Über- und Unterdruck abdichten und andererseits mit einer entsprechenden Umfangsfläche des Kükens zusammenwirken, den jeweils nicht benutzten Anschluß abgedichtet verschlossen zu halten.

Weichen mit viereckigen Kanälen sind in der Geometrie einfach abzudichten, führen aber, da Förderrohrleitungen rund und nicht viereckig sind, an den Schnittstellen zu nachteiligen Übergangs­ flächen und bei der Langsamförderung von einigen Kunststoff­ granulaten bei mehrmaliger Anordnung hintereinander (z. B. auf einer Silobatterie) zu Störungen durch ungewollte Stopfen­ bildung im pneumatischen Transport.

Die Einkanalweiche mit rundem Durchgang hat von den Abmessungen her Vorteile gegenüber der Zweikanalweiche, weil sie kleinere Abmessungen hat und weniger wiegt. Ihre Nachteile liegen im vergrößerten geometrischen Stoß in der Stellung Eintritts­ öffnung Weiche, Küken schräg in Verbindung zur schrägen Austrittsöffnung des Gehäuses, da die Berührungslinien der Kanäle sich auf dem Radius des Gehäuseinnendurchmessers treffen und nicht in dem notwendigen Ellipsenschnitt.

Bei der Zweikanalweiche ist aufgrund des Verhältnisses großer Innenradius zu Förderkanaldurchmesser der geometrische Stoß bescheidener, er wird in der Praxis durch Schleifen beseitigt. Außerdem wird durch den für den schrägen Abgang bestimmten eigenen Kanal eine Anbindung an den geraden Durchgang vermieden. Weichen dieser Art werden ab bestimmten Größen bei Inspektion, Wartung und Reinigung an exponierten Einbauorten trotz Schweiß­ küken nur schwer und gefahrvoll handhabbar.

Während die Nuten im Küken der Einkanalweichen durch Fräsen mit gesteuertem Rundtisch aufwendig hergestellt werden müssen, benötigt man zur Fräsung der Nuten im Gehäuse speziell dafür hergestellte Spezialbearbeitungsmaschinen.

Durch die Geometrie bedingt weisen alle diese Weichen die Eigenart auf, daß die Wechselrichtung des Drehkükens vom Eingang in die Rohrweiche auf maximal zwei Ausgänge beschränkt bleibt. Die in der Praxis gestellte Anforderung auf mehrere Abgänge wird durch Hintereinanderschalten der notwendigen Anzahl von Einzelweichen erreicht.

Weichen mit mehreren Abgängen zeichnen sich durch eine andere Technik aus und werden als Drehrohrweichen, Drehschlauchweichen, Druckschlauchweichen, Kreuzungsweichen usw. bezeichnet. Sie sind aufgrund ihrer Drehtellertechnik groß und schwer, kom­ pliziert zu steuern und in exponierter Stellung, z. B. auf dem Dach eines Silos schlecht zu warten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrweiche der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, die mit runden Kanälen mehr als zwei Abgänge hat, das heißt mehr als drei Anschlüsse, die klein und leicht ist, die das Einbringen und Warten der Dichtung vereinfacht und in allen Stellungen einen glatten, stoßfreien, runden Durchgang zuläßt und die damit die Vorteile der Einkanalweiche mit den Mehrabgängen der Drehrohr­ weichen vereint.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Der Kern der Erfindung besteht darin, zwischen dem Gehäuse und dem Küken ein zweites Ring-Küken anzuordnen, der mit seinen Rohrdurchgängen zwischen dem Gehäuse und dem Innenküken eine stoßfreie, immer zum Drehpunkt zeigende, zentrische Verbindung durch Zuordnung der richtigen Kanäle sicherstellt und den Ein­ und die Ausgangskanäle so anzuordnen, daß zwar die üblichen Einbauwinkel erhalten bleiben, aber die Mittellinien aller Kanäle sich im Drehpunkt von Gehäuse und Küken treffen, damit die zwischen Gehäuse und den Küken angeordnete statischen Dichtringe drehrund der kreissegmentförmigen Formkontur nachgebildet werden können.

Wesentlich bei der vorliegenden Erfindung ist also daß zwei relativ zu einander verdrehbare Küken (Ringküken) vorhanden sind, wobei ein äußeres Ringküken drehbar in einem Gehäuse, und ein inneres Ringküken drehbar im äußeren Ringküken ange­ ordnet ist.

Mit der gegebenen technischen Lehre ist es nun möglich, praktisch eine beliebige Anzahl von Auslässen mit einem einzigen Einlaß zu verbinden oder - bei umgekehrter Montage des Mehr-Wegeverteilers - eine beliebige Anzahl von Einlässen mit einem Auslaß zu verbinden.

Wichtig bei der vorliegenden Erfindung ist, daß einerseits zwischen dem Gehäuse und dem äußeren Ringküken stoßfreie geo­ metrisch passende, runde zentrische Übergänge geschaffen werden, was bisher nicht möglich war.

Damit ergibt sich eine einfache Gehäuseausfräsung für die Dichtungen.

Ebenso ist es wesentlich, daß ebenfalls zwischen dem äußeren Ringküken und dem inneren Ringküken gleichfalls runde Übergangs­ querschnitte geschaffen werden, ohne Stoßstellen.

Hieraus ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß das Medium reibungsarm fließen kann, ohne daß Stoßstellen im Bereich zwischen dem weichen Gehäuse und dem Ringküken einerseits, und dem äußeren Ringküken und dem inneren Ringküken anderer­ seits den Fluß behindern.

Damit ergibt sich der weitere Vorteil, daß Ringdichtungen verwendet werden können, die handelsüblich sind und für diese Ringdichtungen ist jeweils eine kreisrunde Einbaunut vorhanden so daß der Ein- und Ausbau derartiger Ringdichtungen sehr schnell vonstatten geht und die Ringdichtungen handelsübliche Teile sind, die keiner speziellen Bearbeitung bedürfen.

Mit der gegebenen technischen Erfindung werden also die Vorteile einer Drehrohrweiche erreicht, nämlich, daß man beliebig viele Einlässe mit einem Auslaß verbinden kann oder umgekehrt, es werden aber gleichzeitig die Nachteile dieser bekannten Rohrweichen vermieden, nämlich ein großbauender Aufbau, eine schwierige Reinigung und Wartung.

Im übrigen wird eine Druckstoßfestigkeit bis 10 bar erreicht.

Bei der Erfindung wird hierbei vorausgesetzt, daß die beiden Küken (Ringküken) von getrennten Antrieben unabhängig vonein­ ander drehbeaufschlagt werden. Dieser Antrieb ist so ausge­ staltet, daß die jeweilige Drehstellung des Ringkükens durch motorische Betätigung oder durch Schneckenwelle mit Ritzel positioniert werden kann.

Ebenso ist es möglich, einen einzigen Antrieb zu verwenden und die beiden Küken durch Steuerglieder getrennt voneinander anzutreiben.

In der vorliegenden Erfindung wird die Verwendung von zwei radial ineinander drehbar gelagerten Ringküken als erfindungs­ wesentlich beansprucht. Unter den allgemeinen Erfindungsge danken der vorliegenden Erfindung fällt jedoch auch die radiale Ineinanderlagerung von mehr als zwei Ringküken. Hat man nämlich eine größere Anzahl von Auslässen bzw. Einlässen, dann fällt es auch unter den vorliegenden Erfindungsgedanken in dem inneren Ringküken noch ein weiteres Ringküken drehbar zu lagern und die Ein- und Auslässe entsprechend der Lehre der vorliegenden Erfindung zu verzweigen.

Die Herstellungskosten einer erfindungsgemäßen Rohrweiche sind sehr niedrig, denn die Ringküken brauchen nicht aus einem Vollmaterial gefertigt zu werden, sondern es handelt sich um einfache Rohrteile, in welche die entsprechenden Kanäle als radial verlaufende Rohrteile eingeschweißt sind. Dadurch ergibt sich praktisch eine verzugsfreie Herstellung derartiger Ringküken, ohne daß es aufwendiger Dreh- oder Frästeile bedarf.

Mit einer Rohrweiche nach der vorliegenden Erfindung ist es demzufolge möglich, eine Vielzahl von Einfachweichen einzu­ sparen, weil ja in einem einzigen Gehäuse nach der vorliegenden Erfindung einem Eingang mehrere Ausgänge zugeordnet sind.

Der Einfachheit halber wird in der folgenden Beschreibung davon ausgegangen, daß einem Eingang mehrere Ausgänge zugeordnet sind, wobei auch der umgekehrte (analoge) Fall möglich ist, daß eben einem Ausgang mehrere Eingänge zugeordnet sind.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Hierbei ergeben sich aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung.

Es zeigen:

Fig. 1: schematisiert den Schnitt einer Rohrweiche nach der Erfindung, wo einem Eingang vier Ausgänge zugeordnet sind. Die beiden Ringküken sind in einer bestimmten Drehstellung dargestellt.

Fig. 2: die gleiche Darstellung wie Fig. 1 mit einer anderen Drehstellung der Ringküken.

Fig. 3: eine weitere Drehstellung der Ringküken und

Fig. 4: ebenfalls eine vierte Drehstellung der Ringküken.

Gemäß Fig. 1 ist in einem hohlzylindrischen Gehäuse 1 ein Einlaß 2 angeordnet, der über einen Flansch 7 mit einem nicht näher dargestellten Rohr verbunden wird.

Radial gegenüberliegend dem Einlaß 2 sind Auslässe 3 bis 6 vorgesehen.

In einer zentralen Bohrung 9 des Weichengehäuses 1 sind hierbei zwei Ringküken 10, 16 drehbar gelagert und von einem Antrieb getrennt angetrieben.

Die Ringküken 10, 16 sind als Hohlwellen ausgebildet und coaxial ineinander geführt und - nicht zeichnerisch dargestellt - in den Seitendeckeln des Gehäuses 1 drehbar gelagert.

Das äußere Ringküken 10 bildet hierbei in der Bohrung 9 einen einen Ringspalt 24 der durch gehäusefeste Dichtungen 8 abge­ dichtet wird. Diese Dichtungen liegen jeweils an der radial innenliegenden Seite der Ein- und Auslässe 2-6. Jede Dichtung 8 ist kreisrund ausgebildet und liegt in einer entsprechend kreisrunden Nut im weichen Gehäuse 1.

Das Ringküken 10 besteht hierbei - entsprechend der vor­ stehenden Beschreibung - aus einem Rohrteil, wobei im Rohrteil radial verlaufende Kanäle 11-15 eingeschweißt sind. Jeder Kanal 11 besteht wiederum aus einem Rohrteil.

Jeder Kanal 11-15 bildet kreisrunden eingangsseitigen Öffnungs­ querschnitt 25 und einen ebenfalls kreisrunden ausgangsseitigen Öffnungsquerschnitt 26.

Die radial innenliegende Innenfläche des Ringkükens 10 bildet einen Spaltraum 18 zu dem drehbar dort gelagerten inneren Ring­ küken 16.

Das Ringküken 16 ist im wesentlichen gleich wie das äußere Ringküken 10 ausgebildet. Es besteht ebenfalls aus einem Rohr­ teil, welches coaxial und fluchtend in dem äußeren Ringküken 10 drehbar gelagert ist. Das innere Ringküken 16 bildet einen Kanal 17 aus, dessen Öffnungsquerschnitte 27, 28 auf der Ein­ und Auslaßseite ebenfalls kreisrund ausgebildet sind und mit den vorher erwähnten Öffnungsquerschnitten 26 des äußeren zentrischen Ringkükens 10 genau fluchten.

Damit werden die Vorteile der vorliegenden Erfindung erreicht, daß nämlich genau zu einander fluchtende Öffnungsquerschnitte 26, 27, 28 bei den Ringküken 10, 16 vorhanden sind, so daß keinerlei Übergangswiderstände, Absätze oder Kanten das dort strömende Medium stören können.

Auch der Öffnungsquerschnitt 25 des äußeren Ringkükens 10 fluchtet mit dem entsprechenden kreisrunden Öffnungsquerschnitt 29 der Ein- und Auslässe 2-6. fluchtet.

Im Bereich des inneren Ringkükens 16 und zwar im Bereich der Öffnungsquerschnitte 27, 28 sind Dichtungen 19 vorgesehen, die kreisrund ausgebildet sind und in einer ebenfalls kreisrund ausgebildeten Ringnut einliegen.

Lediglich schematisiert ist der Drehmittelpunkt der beiden Ringküken 10, 16 als Welle 20 dargestellt.

In der gezeichneten Drehstellung der beiden Ringküken 10, 16 wird also der eine Einlaß 2 über den Kanal 15 des äußeren Ring­ kükens 10 mit dem inneren Kanal 17 des inneren Ringkükens 16 mit dem Kanal 12 im äußeren Ringküken 10 verbunden und dieser wiederum mit dem Auslaß 3.

Die Fig. 2 zeigt eine andere Drehstellung der Ringküken 10, 16 ansonsten gelten für die Fig. 2-4 alle Erläuterungen bezüglich der in der Fig. 1 gezeigten Teile.

Hierbei ist erkennbar, daß das äußere Ringküken 10 seine ursprüngliche Stellung gemäß Fig. 1 beibehält und das innere Ringküken 16 in Fallrichtung 21 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wurde, so daß der Kanal 17 nun mit dem Kanal 13 des äußeren Ringkükens 10 fluchtet und dieser wiederum den Auslaß 5 über dem Kanal 15 mit dem Einlaß 2 verbindet.

Die Schaltstellung nach Fig. 3 wird dadurch erreicht, daß das äußere Ringküken 10 in Fallrichtung 23 verdreht wurde und das innere Ringküken 16 in Fallrichtung 22. Hierbei wird dann der Einlaß 2 über den Kanal 14 des äußeren Ringkükens 16 mit dem Kanal 17 des inneren Ringkükens 16 verbunden und dieser wiederum über den Kanal 12 des äußeren Ringkükens 10 mit dem Auslaß 5.

Die Schaltstellung nach Fig. 4 wird dadurch erreicht, daß das äußere Ringküken 10 stehen bleibt und lediglich das innere Ringküken 16 weiter in Fallrichtung 22 im Uhrzeigersinn verdreht wurde. Hierbei wird dann der Kanal 14 des äußeren Ringkükens 10 mit dem Kanal 17 des inneren Ringkükens 16 verbunden und der Kanal 17 wiederum ist über den Kanal 11 mit dem Auslaß 4 verbunden.

Aus den dargestellten Zeichnungen ergibt sich also die Viel­ fältigkeit der Möglichkeiten zur Verbindungen eines Einlasses 2 mit einer Vielzahl von Auslässen 3-6.

Es wurde bereits schon im allgemeinen Teil darauf hingewiesen, daß auch mehr als zwei Ringküken 10, 16 drehbar ineinander gelagert werden können um noch eine größere Vielzahl von Auslässen mit einem einzigen Einlaß zu verbinden.

Wichtig ist im übrigen, daß alle übrigen Auslässe, die nicht in Betrieb sind, hermetisch dicht geschlossen sind, durch die Außenwandungen des äußeren und inneren Kükens. Damit wird ein unzulässiger Produktrücklauf in die nicht benutzten Auslässe vermieden. Ferner ist wesentlich, daß beispielsweise das Küken 10 mit den Öffnungsquerschnitten 25, 29 in der jeweiligen Drehstellung immer den "richtigen" - ausgewählten Abgang 3 und 5 oder 4 und 6 verbindet.

Weil dem Drehwinkel zwischen den Öffnungsquerschnitten 25, 29 ein gleicher Drehwinkel zwischen den Abgängen 3 und 5 oder 4 und 6 zugeordnet ist. Damit ist die Ansteuerung der Verdrehung der Küken wesentlich vereinfacht, weil von einer festgelegten Referenzposition ausgehend alle anderen Dreh­ winkelpositionen geometrisch festgelegt sind. Es können somit Tastschalter eingespart werden, welche die jeweilige, vorgewählte Position anzeigen.

Zeichnungs-Legende

 1 Weichengehäuse
 2 Einlaß
 3 Auslaß
 4 Auslaß
 5 Auslaß
 6 Auslaß
 7 Flansch
 8 Dichtung
 9 zentrale Bohrung
10 Ringküken (außen)
11 Kanal
12 Kanal
13 Kanal
14 Kanal
15 Kanal
16 Ringküken (innen)
17 Kanal
18 Spaltraum
19 Dichtung
20 Welle
21 Pfeilrichtung
22 Pfeilrichtung
23 Pfeilrichtung
24 Ringspalt
25 Öffnungsquerschnitt
26 Öffnungsquerschnitt
27 Öffnungsquerschnitt
28 Öffnungsquerschnitt
29 Öffnungsquerschnitt

Claims (4)

1. Rohrweiche für Anlagen zum pneumatischen Fördern von Schütt­ gut mit einem Gehäuse mit wenigstens drei Anschlüssen und mit einem im Gehäuse angeordneten, ersten Drehküken, da­ durch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) wenigstens ein zu dem ersten Drehküken (16) konzentrisches, zweites Drehküken (10) angeordnet ist.

2. Rohrweiche nach Anspruch 1 dadurch gekenn­ zeichnet daß beiden Küken (10, 16) getrennte Antriebe zugeordnet sind.

3. Rohrweiche nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß alle Durchgangskanäle der Rohr­ weiche kreisrunde Querschnitte gleichen Durchmessers haben, die in ihren Betriebslagen zentrisch miteinander fluchten.

4. Rohrweiche nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Küken (10, 16) durch einen gemeinsamen Antrieb angetrieben sind.