DE4102008C2 - Rohrweiche - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrweiche mit Anschlußstutzen, wobei ein Eingang und zwei Abgänge gebildet werden und wei­ terhin ein Innenläufer mit einem gradlinig ausgebildeten Innenrohr vorgesehen ist.

Eine derartige Rohrweiche ist bereits aus der DE 37 30 419 A1 bekannt, wobei es darauf ankommt, einen möglichst guten Übergang zwischen den Anschlußstutzen und dem Innenrohr des Innenläufers zu erzielen. Die bekannte Rohrweiche ver­ wendet hierzu spezielle Dichtmittel im Bereich der Anschluß­ verbindungen, was aber relativ kompliziert und teuer in der Ausgestaltung ist.

Eine weitere Rohrweiche ist aus dem DE-GM 88 11 639 bekannt, wo ebenfalls in relativ aufwendiger Ausgestaltung Führungs­ stangen eingesetzt werden, wobei der Innenläufer mit einem Abschlußflansch über Führungsstangen verschoben wird.

Auch in der DE 39 22 240 A1 wird eine Rohrweiche behandelt. Zur Verringerung von Übergangsstößen ist ein zylindrischer Einsatz im Abschluß vorgesehen. Allerdings entstehen auf­ grund von Querschnittsüberschneidungen zwischen Drehküken und Abfluß Stoßvorgänge.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Rohrweiche der genannten Art so weiterzubilden, daß bei Verwendung der Rohrweiche als Verteiler- oder als Sammel­ weiche in konstruktiv einfacher Ausgestaltung und billiger Ausführung ein weitgehend stoßfreier Übergang zwischen dem Anschlußstutzen und dem Innenrohr des Innenläufers erreicht wird.

Zur Lösung der Aufgabe ist vorgesehen, daß im Anschlußstutzen ein Einsatz angeordnet ist, der in der jeweiligen Förder­ richtung einen stoßfreien Übergang der Flächen des Anschluß­ stutzens in die zugeordneten Wandungen des Innenrohres ge­ währleistet.

Der Kern der Erfindung liegt demnach darin, daß in konstruktiv einfacher Art lediglich ein Einsatz in den Anschlußstutzen eingesetzt wird und hierbei zu der Fläche des Innenrohres, bei der Verwendung als Verteilerweiche, eine konische Verengung herbeigeführt wird. Über diese konische Verengung an der Stoß­ kante des Einsatzes ist ein nahezu stoßfreier Übergang zur Stoßkante des Innenrohres geschafft. Bei der Verwendung als Sammelweiche wird in den Anschlußstutzen ein unterschied­ lich ausgestalteter Einsatz eingesetzt, wobei in Förderrich­ tung ebenfalls eine konische Verengung ausgebildet wird. Bei der Verwendung der Rohrweiche als Sammelweiche ist der Durchmesser der Stoßkante des Einsatzes gegenüber der Stoß­ kante des Innenrohres größer ausgebildet, so daß in Verbindung mit der konischen Ausgestaltung des Einsatzes ebenfalls ein stoßfreier Übergang geschaffen wird.

Je nach Ausgestaltung des Einsatzes, welcher in den Anschluß­ stutzen eingebracht wird, ist demnach die Rohrweiche ent­ weder als Verteiler- oder als Sammelweiche zu verwenden. Je nach Verwendungszweck der Rohrweiche wird demnach in konstruktiv einfacher Art der Einsatz mit der unterschied­ lichen konischen Ausgestaltung eingesetzt, wodurch sich eine spezielle teure Abdichtung des Innenläufers bzw. des Drehschiebers in Richtung auf die Stoßkante erübrigt.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß der Einsatz je nach Verwendung der Rohrweiche als Verteiler oder Sammelweiche auswechselbar ist, wobei die Stoßkante des Einsatzes im Durchmesser jeweils kleiner oder größer als der Durchmesser der Stoßkante des Innenrohres ausgebildet ist.

Bei dieser Ausgestaltung ist demnach vorgesehen, die Rohr­ weiche entweder nur als Verteilerweiche bzw. nur als Sammelweiche zu verwenden. Demnach wird von vornherein der Verwendungszweck der Rohrweiche entweder als Verteiler- oder als Sammelweiche festgestellt und dann wird in kon­ struktiv einfacher Art lediglich der konisch ausgestaltete Einsatz in den Anschlußstutzen eingesetzt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

Fig. 1 zeigt den Schnitt durch eine Rohrweiche mit 3 An­ schlüssen.

Fig. 2 zeigt den Schnitt durch den Teil der Rohrweiche mit dem einen Eingang in Verteilstellung.

Fig. 3 zeigt den gleichen Schnitt durch die Rohrweiche in Sammelstellung.

Fig. 4 bis Fig. 6 zeigen die Abwicklung des geometrischen Stoßes, der sich bei Gegenüberstellung ergibt, wenn das kreiszylindrische Rohr des Innenläufers mit dem kreiszylin­ drischen Zu- oder Abgangsstutzen in Gegenüberstellung liegt. Das sich hierbei ergebende Kreissegment ist auf die Zeichen­ ebene zurückgebogen oder abgewickelt.

Fig. 7 zeigt den Schnittpunkt der Achsen am geometrischen Stoß.

Gemäß Fig. 1 besteht eine Rohrweiche 1 z. B. aus einem Ein­ gang und zwei Abgängen. Der Einfachheit halber wird die Rohrweiche der folgenden Beschreibung als Verteilerweiche beschrieben, obwohl das Wesen der vorliegenden Erfindung darin liegt, daß die Rohrweiche 1 einmal als Verteilerwei­ che und zum anderen als Sammelweiche betrieben werden kann. Der einfacheren Erklärung wegen wird jedoch im folgenden nur die Rohrweiche 1 gemäß der Fig. 1 als Verteilerweiche beschrieben.

Gemäß Fig. 1 besteht die Rohrweiche 1 aus einem kreiszy­ lindrischen Gehäuse 2, an dem 3 Anschlußstutzen 3, 4, 5 ansetzen. Im gezeigten Anwendungsbeispiel wird somit das Fördergut in Pfeilrichtung 6 dem Anschlußstutzen 3 zuge­ führt und über den drehbar gelagerten Innenläufer 7 und das dort angeordnete Innenrohr 10 wahlweise entsprechend der Drehlage des Innenläufers 7 den beiden Anschlußstutzen 4 oder 5 zugeführt.

Der Innenläufer 7 besteht hierbei aus Fertigungsgründen aus einer Außenschale 8 und aus einer koaxial darin ge­ haltenen Innenschale 9. In der Innenschale 9 ist das Innen­ rohr 10 angeordnet. Der Innenläufer 7 ist hierbei im Be­ reich der Drehachse 11 drehbar angetrieben.

Der kritische Punkt bei der Rohrweiche besteht nun dann, wenn die Linie 30 (Längsmittenlinie des Innenrohres 10) im Winkel auf die Linie 31 (Längsmittenlinie des Anschluß­ stutzens 3) auftrifft.

Im Bereich der Anschlußstutzen 4, 5 entstehen die Probleme beim Anschluß geknickter Rohre nicht, denn das Innenrohr 10 läuft koaxial und gerade in die entsprechenden Anschluß­ stutzen 4, 5 ein, wenn es entsprechend verdreht wird.

Im Bereich des Anschlußstutzens 3 ergeben sich dann aufgrund des Aufeinandertreffens von 2 Flächen Stöße und daraus ent­ stehende Strömungsschatten, die mit den Maßnahmen der vor­ liegenden Erfindung vermieden werden sollen.

Erfindungsgemäß ist nun nach Fig. 2 vorgesehen, daß im Anschlußstutzen 3 ein Einsatz 16 angeordnet ist, der in Förderrichtung einen stoßfreien Übergang der Flächen des Anschlußstutzens 3 in die zugeordneten Wandungen des Innen­ rohres 10 gewährleistet.

Damit wird der wesentliche Vorteil erreicht, daß durch einen einfach auszubildenden Einsatz 16 ein stoßfreier Übergang in Förderrichtung erreicht wird, ohne daß es aufwendiger Maßnahmen bedarf, wie es beispielsweise in der eigenen Pa­ tentanmeldung P 40 09 218.6 beschrieben wurde.

Kern der vorliegenden Erfindung ist, daß der Einsatz 16 in Förderrichtung sich jeweils konisch verengt.

Damit wird der Vorteil erreicht, daß man durch eine einfache Maßnahme, nämlich die Anordnung eines Einsatzes 16, einen stoßfreien Übergang jeweils nur in Förderrichtung schafft.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die Förderrichtung in Pfeilrichtung 6 angegeben. Hierbei ist wesentlich, daß die sich an der Stirnseite des Einsatzes 16 ergebende Stoß­ kante 19 in ihrem Durchmesser kleiner ausgebildet ist, als die größere Stoßkante 14 des darunterliegenden, koaxial anschließenden Innenrohres 10. Damit wird gewährleistet, daß die jeweils radial außenliegenden Begrenzungskanten 20 der Stoßkante 19 des Einsatzes 16 weiter innen liegen und im Durchmesser kleiner sind als die radial außen liegenden Begrenzungskanten 21 im Bereich der Stoßkante 14 des Innen­ rohres 10.

Es ergibt sich hiermit ein stoßfreier Übergang lediglich in Förderrichtung, d. h. in Pfeilrichtung 6.

Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß die Ab­ dichtung zwischen dem Innenrohr 10, des Innenläufers 7 und dem zugeordneten Anschlußflansch 3, durch eine Lippendich­ tung 15 erfolgt, die eine ringsum laufende Abdichtung der Stoßkante 14 des Innenrohres 10 gewährleistet.

Wichtig ist nun, daß der Einsatz 16 auswechselbar ist und in seiner ausgewechselten Lage die Formgebung des Einsatzes 16′ in Fig. 3 annimmt. Hier wird die Rohrweiche 1 als Sammelweiche verwendet, wobei ebenfalls in Förderrichtung (Pfeilrichtung 6) die Wandungen 18 des Einsatzes 16′ sich konisch verengen.

Hier ist vorgesehen, daß die Stoßkante 29 des Einsatzes 16′ im Durchmesser größer gewählt ist als die Stoßkante 14 des Innenrohres 10. Hierdurch ergibt sich, daß die ra­ dial außenliegenden Begrenzungskanten 22 im Bereich der Stoßkante 29 radial weiter außen liegen als die radial äußeren Begrenzungskanten 23 im Bereich der Stoßkante 14 des Innenrohres.

Es ergibt sich somit wiederum ein stoßfreier Übergang von dem Innenrohr 10 in den Einsatz 16′ hinein.

In der Fig. 4 sind nun die beiden sich gegenüberstehenden Flächen im Bereich des Aufeinandertreffens von Innenrohr und Einsatz in der Zurückabwicklung (Zurückprojektion) auf die Zeichenebene dargestellt. In Wirklichkeit handelt es sich hierbei um Flächen, die einander gegenüberliegen; in den Fig. 4-6 sind diese Flächen auf die Zeichenebene zurückver­ formt worden und in der Gestalt dargestellt.

Hierbei werden zwei Mittelpunkte 34, 35 definiert. Die beiden Mittelpunkte 34, 35 weisen einen gegenseitigen Abstand 36 zueinander auf, der sich dadurch ergibt, daß die beiden Linien 30, 31 an verschiedenen Stellen auf der Kreisbahn vom Gehäusedurchmesser und Innenläufer schneiden.

Der Mittelpunkt 35 liegt auf der Achse 30 des Innenrohres 10. Der Mittelpunkt 34 liegt auf der Linie 31 (Längsmittenlinie) des Anschlußstutzens 3.

Die weiteren Einzelheiten ergeben sich im übrigen aus Fig. 7.

Wie aus Fig. 7 erkennbar, schneiden sich diese beiden Linien an zwei verschiedenen Punkten im Bereich des geometrischen Stoßes 37 und bilden hierdurch einen Abstand 36.

In Fig. 5 ist nun dargestellt, daß sich eine größere Fläche für die Stoßkante 29 (schraffiert dargestellt) ergibt. Dies ist die Eintrittsfläche beim Betrieb der Rohrweiche als Sammelweiche, während in Fig. 6 eine kleinere schraffierte Fläche vorhanden ist, wobei es sich um die Stoßkante 19 beim Betrieb der Rohrweiche handelt (nämlich das ist die Austrittsfläche 33 für den Betrieb der Rohrweiche als Ver­ teilerweiche).

Wichtig ist nun, daß die innenliegende (in Richtung zum Innenrohr 10 zugewandte) Seite des Einsatzes 16 stets ent­ weder im Bereich des Stoßes der Formgebung der Stoßkante 29 oder der Formgebung der Stoßkante 19 folgt. Die Verschiebung der Mittenlinien 34, 35 erfolgt demzufolge über eine nur teilweise Überdeckung der beiden Flächen, welche durch die Stoßkanten 19, 29 gebildet sind, wobei sich bei diesen Positionen 24, 25, 26, 27 diese Flächen nicht vollständig überdecken, sondern je nach Größe des Rohrdurchmessers einen erheblichen Stoß von 2-13 mm bilden können.

Erfindungsgemäß wird nun also bei der Anordnung des Ein­ satzes 16 nach Fig. 2 einer kleinflächigeren Fläche be­ züglich der Stoßkante 19, eine größere Fläche, bezüglich der Stoßkante 14, gegenübergestellt, was zu dem Schaubild nach Fig. 4 führt.

In analoger Weise wird beim Betrieb der Rohrweiche nach Fig. 3 als Sammelweiche einer größeren Fläche 29 in der Mündung des Einsatzes 16′ eine kleinere Fläche in der Mündung der Rohrweiche 10 gegenübergestellt, was ebenfalls der Darstel­ lung in Fig. 4 entspricht.

Durch die Abweichung der beiden nicht kreisförmigen Kurven 19 und 29 ergeben sich im Zwischenbereich zwischen diesen beiden Kurven bei den Positionen 24, 25, 26, 27 Stoßflächen 38, 39, die schraffiert ausgeführt sind.

Je nachdem, von welcher Richtung man in die Rohrweiche hinein­ schaut, sieht man dann entweder die Stoßflächen 38 oder, wenn man von der gegenüberliegenden Seite hineinschaut, die Stoßflächen 39.

Der Kern der vorliegenden Erfindung liegt nun darin, daß man eben die Stoßflächen im Übergangsbereich zwischen dem Anschlußstutzen 3 und dem Innenrohr 10, dank der Anordnung eines Einsatzes 16, so ausbildet, daß sie in Förderrichtung nicht stören und nicht zu einer Stoßkante führen, wo das Fördergut aufschlagen und beschädigt werden könnte. Wichtig hierbei ist, daß man nun den Einsatz 16 auswechseln kann, so daß es auf einfache Weise möglich ist, die Rohrweiche als Sammelweiche oder als Verteilerweiche zu betreiben. Der Einsatz 16, 16′ ist also auswechselbar im jeweiligen Anschlußstutzen angeordnet.

Claims (2)

1. Rohrweiche mit Anschlußstutzen, wobei ein Eingang und zwei Abgänge gebildet werden und weiterhin ein Innenläufer mit einem gradlinig ausgebildeten Rohr vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß im An­ schlußstutzen (3) ein Einsatz (16, 16′) angeordnet ist, der in der jeweiligen Förderrichtung einen stoßfreien Über­ gang der Flächen des Anschlußstutzens (3) in die zuge­ ordnete Wandung des Innenrohres (10) gewährleistet.

2. Rohrweiche nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Einsatz (16, 16′) je nach Verwen­ dung der Rohrweiche als Verteiler- oder Sammelweiche aus­ wechselbar ist, wobei in Verbindung mit einer konischen Ausgestaltung des Einsatzes (16, 16′) die Stoßkante (19, 29) des Einsatzes (16, 16′) im Durchmesser jeweils kleiner oder größer als der Durchmesser der Stoßkante (14) des Innen­ rohres (10) ausgebildet ist.