DE4439620A1 - Rohrweiche - Google Patents
RohrweicheInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Rohrweiche mit einem Gehäu
se, das mindestens drei Rohranschlüsse aufweist, einem
Küken, das mindestens ein Durchgangsrohr aufweist und
verdrehbar in dem Gehäuse gelagert ist, wobei das
Durchgangsrohr in vorbestimmten Drehstellungen des Kü
kens jeweils zwei Rohranschlüsse miteinander verbindet,
und mit einer Dichtungsanordnung zwischen Küken und
Gehäuse.
Derartige Rohrweichen dienen bei der pneumatischen För
derung von pulver-, staub- oder granulatförmigen Stof
fen dazu, die Förderstrecke zu steuern. Wenn das Gehäu
se einen Zugangs- und zwei Abgangsanschlüsse aufweist,
kann man mit zwei unterschiedlichen Drehstellungen des
Kükens einen Förderweg zwischen dem Eingangsanschluß
und einem der beiden Abgangsanschlüsse auswählen. Auch
der umgekehrte Fall ist möglich. Die Rohrweiche steuert
dann den Weg von einem von zwei Abgabestellen zu einem
Ziel.
Problematisch bei derartigen Rohrweichen ist, daß das
Küken einerseits mit möglichst geringem Widerstand im
Gehäuse drehbar sein muß. Andererseits sollte die Rohr
weiche bei pneumatischer Förderung aber möglichst dicht
sein, um den Druckabfall durch insbesondere in den
freien Anschluß entweichende Förderluft möglichst
kleinzuhalten. Besonders kritisch ist aber, daß sich
bei Undichtigkeiten das geförderte Medium zwischen dem
Gehäuse und dem Küken festsetzen kann. In diesem Fall
kann der so gebildete Produktansatz die Drehbeweglich
keit des Kükens erschweren oder sogar blockieren. Wenn
das Küken dann doch unter Einsatz größerer Kräfte ge
dreht wird, ergibt sich zwangsläufig ein Verschleiß.
Wenn unterschiedliche Produkte nacheinander gefördert
werden sollen, besteht die Gefahr, daß das in der Rohr
weiche abgelagerte Produkt sich mit dem später geför
derten Produkt vermischt, was vielfach unerwünscht ist.
Man hat daher in derartigen Rohrweichen bereits Dich
tungsanordnungen vorgesehen. Eine Rohrweiche der ein
gangs genannten Art ist beispielsweise aus EP
0 503 281 A1 bekannt. Hier besteht die Dichtungsanord
nung aus einem Mantel aus Kunststoffmaterial, bei
spielsweise aus Vollkunststoff oder einem Metallkunst
stoffverband. Hierbei ist der Mantel in Umfangsrichtung
in unterschiedliche Sektionen unterteilt, wobei Sektio
nen, die sich im Bereich der Enden des Durchgangsrohres
befinden, weicher sind als am übrigen Umfang. Die Enden
des Durchgangsrohres können zusätzlich noch mit Schläu
chen umgeben sein, die druckbeaufschlagbar sind. Wenn
das Küken die gewünschte Stellung eingenommen hat, wer
den die Schläuche mit Druckluft aufgeblasen und führen
in Verbindung mit dem weicheren Kunststoff dann zu ei
ner verbesserten Abdichtung. Wenn das Küken bewegt wer
den soll, werden die Schläuche druckentlastet, wodurch
sich eine leichtere Beweglichkeit des Kükens im Gehäuse
ergibt.
Eine andere Dichtungsanordnung für eine Rohrweiche ist
aus EP 0 344 584 A2 bekannt. Auch hier ist eine druck
beaufschlagbare Dichtung vorgesehen, die das Ende eines
Rohranschlusses umgibt. Hierbei handelt es sich um eine
relativ alte Technik, die beispielsweise auch aus DE-AS
11 55 057 bekannt ist.
Diese Dichtungen haben jedoch nach wie vor den Nach
teil, daß es praktisch unmöglich ist, einen Produktan
satz im Gehäuse bzw. im Bereich zwischen Gehäuse und
Küken zu verhindern, weil sich dort vielfach Toträume
ergeben, in die die Dichtung nicht vordringen kann. Ins
besondere bei "schwierigen" Produkten, beispielsweise
Puderzucker, führt dieser Produktansatz relativ schnell
zu einem Verschleißen der Dichtungsanordnung. Der Pro
duktansatz verhindert auch vielfach, daß sich die Dich
tungsanordnung beim Aufblasen mit der ausreichenden
Dichtigkeit gegen das Rohrende bzw. das Gehäuse legt,
was einen verstärkten Produktansatz und eine größere
Undichtigkeit zur Folge hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Dich
tungsverhalten und die Funktionssicherheit einer Rohr
weiche zu verbessern.
Diese Aufgabe wird bei einer Rohrweiche der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, daß die Dichtungsanord
nung einen sich zwischen Küken und Gehäuse in Umfangs
richtung erstreckenden und druckfluidbeaufschlagbaren
Druckraum aufweist.
Man macht zwar nach wie vor von dem Prinzip einer
druckbeaufschlagten Dichtung, die beispielsweise mit
Druckluft versorgt werden kann, Gebrauch. Der Angriff
sort und die Angriffsfläche dieser Dichtung wird jedoch
dadurch verlagert und vor allem drastisch vergrößert,
daß sich die mit Hilfe des Druckraumes hervorgerufene
Dichtungswirkung nun nicht mehr auf die Rohrenden be
schränkt, sondern vielmehr den gesamten Umfang des Kü
kens umfaßt Selbst wenn sich nun in dem ein oder ande
ren Fall eine Produktablagerung zwischen dem Küken und
dem Gehäuse bilden sollte, steht immer noch eine aus
reichende Dichtfläche zur Verfügung, die von der Dich
tungsanordnung dadurch ausgefüllt werden kann, daß sich
der Druckraum eben in Umfangsrichtung erstreckt. Hier
durch wird zum einen die Dichtungswirkung verbessert.
Dementsprechend ist auch das Risiko, das Produkt in den
Raum zwischen Gehäuse und Küken eingetragen wird, ge
ringer, so daß sich der Verschleiß verringert und eine
glattere Dichtfläche zur Verfügung steht. Der einzige
Nachteil dieser Anordnung ist, daß der Verbrauch an
Druckfluid aufgrund des in der Regel etwas größeren
Volumens des Druckraumes vergrößert wird. Dieser Nach
teil wird aber mehr als ausgeglichen durch die Verrin
gerung des Fördermediums, das in vielen Fällen eben
falls Druckluft ist. Mit dieser Ausgestaltung wird die
Lebensdauer der Dichtung verlängert. Im Schadensfall
ist eine einfache und preiswerte Auswechslung möglich.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umgibt der Druckraum
das Küken, gegebenenfalls abgesehen von Durchbrechungen
für das Durchgangsrohr bzw. die Rohranschlüsse, in Um
fangsrichtung vollständig. Hierdurch wird eine sehr
großflächige Dichtung sichergestellt, so daß kleinere
Störungen praktisch keine Rolle mehr spielen. Dadurch
daß der Druckraum das Küken in Umfangsrichtung prak
tisch vollständig umgibt, läßt sich die Drucksteuerung
relativ einfach realisieren. Ein zusammenhängender
Druckraum führt immer zu einem Druckausgleich über den
Umfang, so daß der gesamte Umfang des Kükens relativ
gleichmäßig abgedichtet wird. Radiale Kräfte auf das
Küken werden weitgehend ausgeglichen, so daß die Lager
belastung für das Küken im Stillstand klein bleibt.
Vorzugsweise ist der Druckraum von einer elastischen
Wand begrenzt, die sich bei Druckbeaufschlagung flächig
an eine entsprechende Gegenwand anlegt. Die Gegenwand
ist hierbei immer an dem Teil der beiden Teile Küken
und Gehäuse vorgesehen, das nicht die elastische Wand
trägt. Wenn also die elastische Wand, die den Druckraum
begrenzt, am Küken vorgesehen ist, befindet sich die
entsprechende Gegenwand auf der Innenseite des Gehäuses
und umgekehrt.
Mit Vorteil ist zwischen dem Gehäuse und dem Küken ein
Ringspalt vorgesehen, in dem die Dichtungsanordnung
angeordnet ist, wobei die Enden des Durchgangsrohres
bzw. die Enden der Rohranschlüsse in den Ringspalt hin
ein verlängert sind und die Dichtungsanordnung durch
ragen. Die Dichtungsanordnung hat eine nicht mehr ver
nachlässigbare Dicke. Um dennoch einen möglichst dich
ten Übergang von den Rohranschlüssen in das Durchgangs
rohr sicherstellen zu können, sind die entsprechenden
Enden in dem Teil, das die Dichtungsanordnung trägt, so
verlängert, daß sie die Dichtungsanordnung durchragen.
Hierbei läßt sich ein Übergang zwischen den Rohran
schlüssen und dem Durchgangsrohr sicherstellen, der
weitgehend fugenfrei ist. Ein kleiner Spalt ist unver
meidlich, weil die Rohrenden sonst am Küken bzw. am
Gehäuse schleifen würden. Die Rohrenden durchragen die
Dichtungsanordnung, sind also in Umfangsrichtung voll
ständig von ihr umgeben, so daß die Dichtungsanordnung
die Rohrenden gegenüber dem Gehäuse bzw. gegenüber dem
Küken mit abdichten kann.
Bevorzugterweise ist der Druckraum einseitig vom Küken
oder vom Gehäuse begrenzt. Hier macht man sich die Er
kenntnis zu nutze, daß es ausreicht, wenn sich der
Druckraum bei Druckbeaufschlagung in eine Richtung ver
größern kann. Die andere Seite, die vom Küken oder vom
Gehäuse begrenzt ist, muß sich hingegen nicht mehr be
wegen können. Das Küken bzw. das Gehäuse haben eine
ausreichende Festigkeit, um den Drücken im Druckraum
problemlos widerstehen zu können. Der Aufbau der Dich
tungsanordnung wird dadurch relativ einfach. Die Dich
tungsanordnung kann auf diese Weise mit relativ wenig
Material gebildet werden.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß das Küken bzw. das
Gehäuse im Bereich der Enden des Durchgangsrohres bzw.
der Rohranschlüsse jeweils eine mit dem Druckraum in
Verbindung stehende und das jeweilige Ende umgebende
Ausnehmung aufweist, in die ein Ringbund der Dichtungs
anordnung hineinragt, wobei der Ringbund und das Ende
zumindest abschnittsweise komplementär zueinander pro
filiert sind. Die Dichtungsanordnung weist also für
jedes Ende einen Ringbund auf, also eine Ausformung,
die ringartig nach Art eines Flansches aus der Dich
tungsanordnung vorsteht. Dieser Ringbund wird nun nach
Art eines schlauchlosen Reifens auf dem Ende des Durch
gangsrohres bzw. der Rohranschlüsse befestigt. Wenn nun
der Druckraum mit Druck beaufschlagt wird, pflanzt sich
dieser Druck in die Ausnehmung fort und preßt damit den
Ringbund in Umfangsrichtung gegen das entsprechende
Ende des Durchgangsrohres bzw. der Rohranschlüsse.
Hierbei ist bevorzugt, daß das Ende auf seiner radialen
Außenseite einen umlaufenden Vorsprung aufweist, hinter
dem ein Endabschnitt des Ringbundes greift. Dies ist
ein Beispiel für die Ausbildung von Ringbund und Rohr
ende komplementär zueinander. Mit dieser Ausbildung ist
auch im drucklosen Zustand eine relativ sichere Befe
stigung der Dichtungsanordnung auf dem Küken bzw. im
Gehäuse sichergestellt. Sie reicht aus, um ein Verschi
eben oder ein Lösen der Dichtungsanordnung beim Drehen
des Kükens im Gehäuse zu verhindern. Die für die Druck
festigkeit notwendige Haltekraft wird dann gleichzeitig
mit dem Druckaufbau durch das Druckfluid selbst er
zeugt.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß das Ende des Ring
bundes mit Vorspannmitteln versehen ist. Diese Vor
spannmittel, die beispielsweise als ein das Ende umge
bender elastischer Ring ausgebildet sein können, erhöht
die Haltekraft der Dichtungsanordnung im drucklosen
Zustand. Dadurch, daß die Vorspannmittel elastisch oder
lösbar sind, wird die Montage der Dichtungsanordnung
auf dem Küken bzw. im Gehäuse ganz drastisch verein
facht. Dies erleichtert die Wartung bzw. Instandhaltung
der Rohrweiche, insbesondere durch einfachen Austausch
der Dichtung.
Vorzugsweise ist die Dichtungsanordnung in Axialrich
tung zwischen Küken und einem Gehäuseteil gehalten.
Diese Ausbildung ist immer dann von Vorteil, wenn die
Dichtungsanordnung am Küken angeordnet ist. Das Gehäu
seteil, beispielsweise ein Gehäusedeckel, verhindert,
daß die Dichtung bei einer Drehbewegung des Kükens ab
gehoben wird.
Hierbei ist bevorzugt, daß das Küken an seinen Stirn
seiten je eine umlaufende Nut aufweist, in die ein
Wulst der Dichtungsanordnung eingreift. Hierdurch wird
die Dichtungsanordnung gegen radiale Kräfte gehalten,
die bei einer Druckbeaufschlagung des Druckraumes auf
die Dichtungsanordnung wirken können.
Ein besonderer Vorteil bei dieser Ausgestaltung ergibt
sich dann, denn der Nutgrund und der Wulst im Quer
schnitt eine abgerundete Form, insbesondere eine Teil
kreisform, aufweisen. In diesem Fall wird bei der
Druckbeaufschlagung des Druckraumes eine gewisse Beweg
lichkeit der Dichtungsanordnung gegenüber dem Küken
zugelassen. Die Dichtungsanordnung kann sich nämlich in
Axialrichtung ein gewisses Maß nach außen vorwölben und
zwar so lange, bis die Bewegung vom Gehäuse begrenzt
wird. Auf diese Weise ergibt sich eine hervorragende
Dichtung bei gleichzeitiger kleiner Materialbeanspru
chung des Dichtungsmaterials.
In einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die
Dichtungsanordnung an beiden axialen Enden jeweils zwi
schen zwei Gehäusenteilen eingespannt ist. Diese Aus
bildung bietet sich immer dann an, wenn die Dichtungs
anordnung im Gehäuse befestigt ist. In diesem Fall kann
man die Dichtungsanordnung im Gehäuse regelrecht fest
klemmen, wodurch ein sehr stabiler Sitz erzielt werden
kann.
Vorzugsweise ist eine Unterdruckquelle vorgesehen, mit
der der Druckraum verbindbar ist. Mit Hilfe einer der
artigen Unterdruckquelle kann der Druckraum sehr
schnell entlüftet und darüber hinaus zusätzlich evaku
iert werden, so daß die Dichtungsanordnung sich von dem
Teil, an dem sie unter Druck dichtend anliegt, abheben
kann. Dies verringert die Reibung beim Verdrehen des
Kükens und vermindert den Verschleiß.
Vorzugsweise ist das Küken an einem axialen Ende mit
einem Drehantrieb verbunden, wobei der Druckraum vom
entgegengesetzten Ende mit Fluiddruck beaufschlagbar
ist. Bei dieser Ausgestaltung kann man die Fluidzu- und
gegebenenfalls -abfuhr räumlich getrennt vom Drehan
trieb anordnen, so daß diese sich nicht gegenseitig
stören.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung dichtet
die druckbeaufschlagte Dichtungsanordnung in einer in
Umfangsrichtung geschlossenen Linie axial zwischen Kü
ken und Gehäuse ab. Damit ist auch der Pfad zwischen
der axialen Stirnseite des Kükens und der entsprechen
den gegenüberliegenden Seite des Gehäuses bzw. eines
Gehäusedeckels versperrt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten
Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung
beschrieben. Hierin zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausgestaltung einer Rohrweiche im
Schnitt I-I nach Fig. 2,
Fig. 2 die erste Ausgestaltung der Rohrweiche im
Schnitt II-II nach Fig. 1,
Fig. 3 eine zweite Ausgestaltung einer Rohrweiche im
Schnitt III-III nach Fig. 4,
Fig. 4 die zweite Ausgestaltung der Rohrweiche im
Schnitt IV-IV nach Fig. 3,
Fig. 5 eine dritte Ausführungsform der Rohrweiche im
Schnitt V-V nach Fig. 6 und
Fig. 6 die dritte Ausführungsform der Rohrweiche im
Schnitt VI-VI nach Fig. 5.
Eine Rohrweiche 1 weist ein in einem Gehäuse 2 drehbar
gelagertes Küken 3 auf. Das Küken 3 weist ein Durch
gangsrohr 4 auf, das in einer ersten, in Fig. 1 darge
stellten Position einen ersten Rohranschluß 5 mit einem
zweiten Rohranschluß 6 verbindet und in einer zweiten,
nicht dargestellten Drehstellung den ersten Rohran
schluß 5 mit einem dritten Rohranschluß 7, der gegen
über dem zweiten Rohranschluß um etwa 45° versetzt ist.
Wenn man den ersten Rohranschluß 5 als Eingangsanschluß
und den zweiten bzw. dritten Rohranschluß 6, 7 als Aus
gangsanschlüsse definiert, lassen sich in den beiden
unterschiedlichen Winkelpositionen des Kükens 3 zwei
unterschiedliche Strömungspfade für ein pneumatisch zu
förderndes Schüttgut, beispielsweise ein Pulver, ein
Staub oder Granulat, definieren.
Das Gehäuse 2 ist im wesentlichen hohlzylinderförmig
mit einer Zylinderwand 8 und zwei Deckeln 9, 10 ausge
bildet, die mit der Zylinderwand 8 über Schrauben 11,
12 verbunden sind. In den Deckeln 9, 10 ist das Küken 3
in Lagern 13, 14 drehbar gelagert, die beispielsweise
als Gleitlager ausgebildet sein können.
Zwischen dem Gehäuse 2 und dem Küken 3 ist ein
Ringspalt ausgebildet, in dem eine Dichtungsanordnung
15 angeordnet ist. Die Dichtungsanordnung 15 ist in der
vorliegenden Ausgestaltung im Gehäuse 2 befestigt. Sie
ist zu diesem Zweck, wie aus Fig. 2 ersichtlich, mit
hierfür vorgesehenen Radialvorsprüngen 16 zwischen den
Deckeln 9, 10 und der Zylinderwand 8 eingeklemmt. Die
Dichtungsanordnung 15 umgibt das Küken 3 auf dem gesam
ten Umfang. Sie besteht in der vorliegenden Ausgestal
tung aus einem Hohlkörper, der aus einem elastischen
Material gebildet ist. Der Hohlkörper weist einen
Druckraum 17 auf, der über einen schematisch darge
stellten Anschluß 18 mit einem Umschalter 19 verbunden
ist. Der Umschalter 19 verbindet den Druckraum 17 wahl
weise mit einer Fluidpumpe 20, die Druckfluid, bei
spielsweise Druckluft, in den Druckraum 17 pumpt, oder
mit einer Saugpumpe 21, die das Druckfluid aus dem
Druckraum 17 heraussaugt und den Druckraum 17 ein Stück
weit evakuiert. Selbstverständlich kann anstelle der
beiden Pumpen 20, 21 auch eine einzige Pumpe vorgesehen
sein, wobei der Anschluß 18 wahlweise mit dem Druckan
schluß oder dem Sauganschluß verbindbar ist oder die
Förderrichtung der Pumpe änderbar ist.
Das Küken 3 weist eine axiale Erstreckung auf, die grö
ßer ist als der Durchmesser des Durchgangsrohres 4. Die
Dichtungsanordnung 15 kann daher so ausgebildet sein,
daß der Druckraum 17 sich zusammenhängend über den ge
samten Umfang des Kükens 3 erstreckt. Dementsprechend
ist auch nur ein Anschluß 18 notwendig, um den Druck
raum 17 mit Druckfluid zu füllen oder dieses zu evaku
ieren.
Die Rohranschlüsse 5, 6, 7 sind durch die Dichtungsan
ordnung 15 hindurchgeführt. Die Dichtungsanordnung 15
weist an den entsprechenden Stellen ringförmig ausge
bildete Wände 22 auf, die die verlängerten Enden 23,
24, 25 der Rohranschlüsse 5, 6 bzw. 7 umschließen. Im
drucklosen Zustand reicht es aus, wenn die ringförmigen
Wände 22 der Dichtungsanordnung 15 lose an den Enden
23, 24, 25 anliegen. In diesem Fall ist eine nennens
werte Abdichtung zwischen der Dichtungsanordnung 15 und
den Enden 23, 24, 25 nicht notwendig. Wird hingegen der
Druckraum 17 unter Druck gesetzt, legen sich die ring
förmigen Wände 22 dichtend auch an die Enden 23, 24, 25
der Rohranschlüsse 5, 6, 7 an. Gleichzeitig legt sich
die Dichtungsanordnung 15 flächig an die Umfangs fläche
des Kükens 3 an. Damit wird ein relativ dichter Ab
schluß im Bereich des Übergangs zwischen den Rohran
schlüssen 5, 6 bzw. 7 und dem Durchgangsrohr 4 erzielt.
Der Raum vor der Dichtung, der sich mit dem geförderten
Produkt füllen könnte, wird minimiert. Gleichzeitig
wird der jeweils frei liegende Rohranschluß, im vorlie
genden Fall der dritte Rohranschluß 7, sicher abgedich
tet, so daß hier weder Förderfluid, beispielsweise
Druckluft, noch gefördertes Produkt entweichen können.
Durch das "Aufblasen" der Dichtungsanordnung 15, d. h.
das Einspeisen von Druckfluid in den Druckraum 17 wird
der Ringspalt zwischen dem Gehäuse und dem Küken 3
praktisch vollständig ausgefüllt, so daß kein Produkt
mehr zwischen Gehäuse 2 und Drehteil 3 gelangen und
sich dort ablagern kann. Wird hingegen der Druckraum
entlastet oder sogar evakuiert, kann das Küken 3 leicht
verdreht werden. Es ist nur ein kleiner Drehantrieb
notwendig. Die Dichtungsanordnung 15 hat einen relativ
einfachen Aufbau. Sie ist preiswert in der Herstellung
und kann leicht ausgetauscht werden.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine zweite Ausgestaltung, bei
der entsprechende Teile mit um 100 erhöhten Bezugszei
chen versehen worden sind.
Während bei der Ausgestaltung nach Fig. 1 und 2 der
Druckraum 17 vollständig von der Dichtungsanordnung 15,
umgeben ist, ist der Druckraum 117 nunmehr von der
Dichtungsanordnung 115, die man hier auch als Dich
tungselement bezeichnen kann, und dem Gehäuse 102 be
grenzt. Das Dichtungselement 115 ist als elastische
Wand ausgebildet. Nach wie vor ist das Dichtungselement
115 mit radial umlaufenden Vorsprüngen 116 zwischen den
Deckeln 109, 110 und der Zylinderwand 108 eingeklemmt.
Auf der dem Küken 103 zugewandten Seite ist der Druck
raum 117 durch das Dichtungselement 115 begrenzt. Auf
der gegenüberliegenden Seite ist der Druckraum 117 hin
gegen durch die Zylinderwand 108 begrenzt. Diese Wand
muß sich nicht bewegen, um eine Dichtwirkung zu erzie
len. Ganz im Gegenteil, je stabiler diese Wand ausge
bildet ist, desto besser kann die Druckbeaufschlagung
im Druckraum 117 in Richtung auf das Küken 103 wirken
und dann dafür sorgen, daß sich das Dichtungselement
115 flächig an die Umfangswand des Kükens 103 anlegt.
Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist das
Dichtungselement 115 nach Art eines schlauchlosen Rei
fens an den Enden 123, 124, 125 der Rohranschlüsse 105,
106, 107 befestigt. Hierzu ist im Gehäuse 102 im Be
reich jedes Ende 123, 124, 125 eine das Ende 123, 124,
125 umgebende Ausnehmung 126 vorgesehen, die mit dem
Druckraum 117 in Verbindung steht. Das Ende 123, 124,
125 ist mit einem umlaufenden Vorsprung 127 versehen,
hinter den ein radial nach innen gerichteter Vorsprung
128 der ringförmigen Wand 122 des Dichtungselements 115
eingreift. Der Vorsprung 128 kann noch mit Vorspannmit
teln, beispielsweise in Form eines elastischen Ringes
129, versehen sein, die die ringförmige Wand 122 zuver
lässig auf den Enden 123, 124, 125 der Rohranschlüssen
105, 106, 107 halten. Diese Vorspannung reicht aus, um
im drucklosen Zustand ein Herabrutschen des Dichtungs
elements 115 von den Rohrenden 123, 124, 125 zu verhin
dern. Wenn der Druckraum 117 unter Druck gesetzt wird,
pflanzt sich der Druck auch in die Ausnehmung 126 fort
und führt dort dazu, daß die ringförmige Wand 122 gegen
das Rohrende gepreßt wird. Hierdurch wird auch der Vor
sprung 128 hinter den Vorsprung 127 auf den Rohrenden
123, 124, 125 gepreßt, wodurch ein Abziehen der Dich
tung recht zuverlässig verhindert wird. Im drucklosen
Zustand hingegen kann man mit einer relativ kleinen
Kraft von außen das Dichtungselement 115 von den Roh
renden 123, 124, 125 abziehen und nach dem Lösen der
Schrauben 111, 112 das Dichtungselement 115 aus dem
Gehäuse entfernen.
Anstelle einer Pumpe ist ganz allgemein eine Druckver
sorgungseinrichtung 120 dargestellt, die mit dem An
schluß 118 verbunden ist. Durch eine entsprechende
Steuerung läßt sich der Druckraum 117 entweder mit
Druck beaufschlagen oder entlüften. Eine Evakuierung
des Druckraums 117 kann vorgesehen sein, muß aber
nicht. Auch eine normale Entlüftung reicht aus, um die
Reibung zwischen dem Dichtungselement 115 und dem Küken
103 soweit herabzusetzen, daß das Küken leicht gedreht
werden kann. Zum Drehen des Kükens ist ein Drehantrieb
130 vorgesehen.
Bei einer Druckbeaufschlagung des Druckraumes 117 dehnt
sich das Dichtungselement 115 überall dorthin aus, wo
noch Platz ist. Dies führt zum einen, wie bereits oben
erläutert zu einer flächigen Anlage des Dichtungsele
ments 115 an der Umfangsfläche des Kükens 103. Das
Dichtungselement 115 wird aber auch in Ecken hinein
verdrängt, die sich gerade im Bereich des Übergangs
zwischen den Rohrenden 123, 124, 125 und dem Durch
gangsrohr 104 bilden. Die Druckbeaufschlagung des
Druckraums 117 führt also dazu, daß im Innern des Ge
häuses 2 praktisch keine Räume mehr vorhanden sind, in
denen sich das geförderte Produkt absetzen kann. Falls
sich dennoch irgendwo Produkt absetzen sollte, ist dies
unschädlich. Aufgrund der großflächigen Anlage des
Dichtungselements 115 am Küken 103 ist die Abdichtung
praktisch immer sichergestellt.
Die Fig. 5 und 6 zeigen ein drittes Ausführungsbei
spiel, bei denen entsprechende Elemente mit um 200 er
höhten Bezugszeichen versehen sind.
Im Gegensatz zu der Ausgestaltung nach Fig. 3 und 4 ist
in der dritten Ausführungsform 201 nach den Fig. 5 und
6 das Dichtungselement 215 nicht mehr am Gehäuse, son
dern am Küken 203 befestigt. Der Druckraum 217 wird
also einerseits von dem Dichtungselement 215 und ande
rerseits von der Umfangswand des Kükens 203 begrenzt.
Das Durchgangsrohr 204 weist zwei Enden 223, 224 auf,
an denen das Dichtungselement 215 genau so befestigt
ist, wie das Dichtungselement 115 an den Rohrenden 123,
124, 125 des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 3
und 4.
In der vorliegenden Ausgestaltung sind dementsprechend
die Radialvorsprünge 216 des Dichtungselements 215
nicht radial nach außen, sondern radial nach innen ge
richtet. Die Radialvorsprünge 216 weisen einen axial
nach innen gerichteten Wulst 232 auf, der in eine ent
sprechende umlaufende Nut 231 auf der axialen Stirnsei
te des Kükens 203 ausgeformt ist. Die Nut 231 hat einen
teilkreisförmigen Nutgrund. Der Vorsprung 232 ist ent
sprechend ausgeformt, so daß sich das Dichtungselement
215 bei Druckbeaufschlagung des Druckraums 217 etwas in
der Nut 231 drehen kann. Im übrigen ist das Dichtungs
element mit seinen Radialvorsprüngen 216 zwischen den
Stirnseiten des Kükens 203 und den Deckeln 209, 210
gehalten. Bei einer Druckbeaufschlagung über den An
schluß 218, der wieder mit einer Druckversorgungsein
richtung 220 verbunden ist, ergibt sich damit nicht nur
eine flächige Anlage des Dichtungselements 215 an die
radiale Innenseite der Zylinderwand 208, sondern auch
eine entsprechende axiale Anlage an die Deckel 209,
210, so daß sich eine ringförmige Abdichtung in Axial
richtung zwischen dem Küken 203 und dem Gehäuse 202
ergibt.
Der Anschluß 218 ist durch einen Lagerzapfen 233 ge
führt, der dem Antrieb 230 gegenüberliegend angeordnet
ist. Auf diese Weise ist es möglich, den Druckraum 217
auch in einem Drehteil, nämlich dem Küken 203 mit Druck
zu beaufschlagen.
Die Frage, ob man das Dichtungselement 115 bzw. 215 am
Gehäuse 102 oder am Küken 203 befestigt, richtet sich
hauptsächlich nach dem gewünschten Betrieb bzw. den
Betriebsparametern. Bei der Ausgestaltung nach Fig. 5
ist die Abdichtung des jeweils freien Rohranschlusses
207 etwas besser als bei der Ausgestaltung nach Fig. 3.
Dafür ist die Beanspruchung des Dichtungselements 115
bei der Ausgestaltung nach Fig. 3 geringer, da es nicht
in den freien Rohranschluß 107 hineinverdrängt wird.
Auch bei der Ausgestaltung nach Fig. 1 ist es selbst
verständlich möglich, das Dichtungselement 15 am Küken
3 zu befestigen und das Dichtungselement 15 bei Druck
beaufschlagung zur Anlage an das Gehäuse 2 zu bringen.
Claims (15)
1. Rohrweiche mit einem Gehäuse, das mindestens drei
Rohranschlüsse aufweist, einem Küken, das minde
stens ein Durchgangsrohr aufweist und verdrehbar in
dem Gehäuse gelagert ist, wobei das Durchgangsrohr
in vorbestimmten Drehstellungen des Kükens jeweils
zwei Rohranschlüsse miteinander verbindet, und mit
einer Dichtungsanordnung zwischen Küken und Gehäu
se, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsanord
nung (15, 115, 215) einen sich zwischen Küken (3,
103, 203) und Gehäuse (2, 102, 202) in Umfangsrich
tung erstreckenden und druckfluidbeaufschlagbaren
Druckraum (17, 117, 217) aufweist.
2. Rohrweiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckraum (17, 117, 217) das Küken (3, 103,
203), gegebenenfalls abgesehen von Durchbrechungen
für das Durchgangsrohr (204) bzw. die Rohranschlüs
se (5, 6, 7; 105, 106, 107), in Umfangsrichtung
vollständig umgibt.
3. Rohrweiche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Druckraum (17, 117, 217) von ei
ner elastischen Wand (15, 115, 215) begrenzt ist,
die sich bei Druckbeaufschlagung flächig an eine
entsprechende Gegenwand anlegt.
4. Rohrweiche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gehäuse (2,
102, 202) und dem Küken (3, 103, 203) ein Ringspalt
vorgesehen ist, in dem die Dichtungsanordnung (15,
115, 215) angeordnet ist, wobei die Enden (223,
224) des Durchgangsrohres (204) bzw. die Enden (23,
24, 25; 123, 124, 125) der Rohranschlüsse (5, 6, 7;
105, 106, 107) in den Ringspalt hinein verlängert
sind und die Dichtungsanordnung (15, 115, 215)
durchragen.
5. Rohrweiche nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß der Druckraum (115, 215)
einseitig vom Küken (3) oder vom Gehäuse (2) be
grenzt ist.
6. Rohrweiche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Küken (203) bzw. das Gehäuse (102) im Be
reich der Enden (123, 124, 125; 223, 224) des
Durchgangsrohres (204) bzw. der Rohranschlüsse
(105, 106, 107) jeweils eine mit dem Druckraum
(117, 217) in Verbindung stehende und das jeweilige
Ende umgebende Ausnehmung (126, 226) aufweist, in
die ein Ringbund (122, 222) der Dichtungsanordnung
(115, 215) hineinragt, wobei der Ringbund (122,
222) und das Ende zumindest abschnittsweise komple
mentär zueinander profiliert sind.
7. Rohrweiche nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ende (123, 124, 125) auf seiner radialen
Außenseite einen umlaufenden Vorsprung (127, 227)
aufweist, hinter den ein Endabschnitt (128, 228)
des Ringbundes (122, 222) greift.
8. Rohrweiche nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ende des Ringbundes (122, 222) mit Vor
spannmitteln (129, 229) versehen ist.
9. Rohrweiche nach einem der Ansprüche 5 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß die Dichtungsanordnung
(215) in Axialrichtung zwischen Küken (203) und
einem Gehäuseteil (209, 210) gehalten ist.
10. Rohrweiche nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Küken (203) an seinen Stirnseiten je eine
umlaufende Nut (231) aufweist, in die ein Wulst
(232) der Dichtungsanordnung (215) eingreift.
11. Rohrweiche nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß der Nutgrund und der Wulst (232) im Quer
schnitt eine abgerundete Form, insbesondere eine
Teilkreisform, aufweisen.
12. Rohrweiche nach einem der Ansprüche 5 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß die Dichtungsanordnung
(115) an beiden axialen Enden jeweils zwischen zwei
Gehäusenteilen (108, 109 bzw. 108, 110) eingespannt
ist.
13. Rohrweiche nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da
durch gekennzeichnet, daß eine Unterdruckquelle
(21) vorgesehen ist, mit der der Druckraum (17)
verbindbar ist.
14. Rohrweiche nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da
durch gekennzeichnet, daß das Küken (203) an einem
axialen. Ende mit einem Drehantrieb (230) verbunden
ist, wobei der Druckraum (217) vom entgegengesetz
ten Ende mit Fluiddruck beaufschlagbar ist.
15. Rohrweiche nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da
durch gekennzeichnet, daß die druckbeaufschlagte
Dichtungsanordnung (215) in einer in Umfangs
richtung geschlossenen Linie axial zwischen Küken
(203) und Gehäuse (202) abdichtet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19944439620 DE4439620C2 (de) | 1994-11-05 | 1994-11-05 | Rohrweiche |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944439620 DE4439620C2 (de) | 1994-11-05 | 1994-11-05 | Rohrweiche |
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DE4439620A1 true DE4439620A1 (de) | 1996-05-09 |
DE4439620C2 DE4439620C2 (de) | 1998-07-16 |
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ID=6532615
Family Applications (1)
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DE19944439620 Revoked DE4439620C2 (de) | 1994-11-05 | 1994-11-05 | Rohrweiche |
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Families Citing this family (2)
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DE10109916C1 (de) * | 2001-03-01 | 2002-07-25 | Coperion Waeschle Gmbh & Co Kg | Weiche, insbesondere zum Verzweigen von Schüttgutströmen |
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DE2148557A1 (de) * | 1971-09-29 | 1973-05-03 | Heinrich Jacob | Rohrweiche |
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-
1994
- 1994-11-05 DE DE19944439620 patent/DE4439620C2/de not_active Revoked
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Non-Patent Citations (1)
Title |
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JP 6-92455 A, In: Patent Abstracts of Japan, Sect. M. Vol.18(1994), Nr.358(M-1633) * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4439620C2 (de) | 1998-07-16 |
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