DE9214865U1 - Drehschieberweiche - Google Patents

Description

Anmelderin: Zeppelin Schüttguttechnik; GmbH Birkenweg 4
7987 Weingarten

' Drehschieberweiche'

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Drehschieberweiche nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Drehschieberweichen bekannter Bauart - z. B. DE 39 22 240 Al - besitzen ein zylindrisches Drehküken, welches im Zentrum seiner beiden abgeflachten Stirnflächen drehbar in einem Drehschiebergehäuse gelagert ist. Derartige Drehschieberweichen dienen zur Verbindung einer ersten und zweiten, miteinander fluchtenden Anschlußleitung und - bei Drehung des Drehkükens - zur Verbindung einer, von der ersten Anschlußleitung winklig abzweigenden dritten Anschlußleitung. Hierfür weist das Drehküken eine einzige Durchgangsbohrung auf. Dabei ist der kreisförmige Querschnitt der ersten Anschlußleitung sowie der kreisförmige Querschnitt der daran anschließenden Drehküken-Durchgangsbohrung bei winkliger Abzweigung des Drehkükens im allgemeinen nicht deckungsgleich ausgebildet, d. h. es tritt in dieser Weichenstellung an dieser Stelle eine Veränderung des Förderquerschnitts auf, wodurch kein stoßfreier Weichendurchgang ermöglicht wird. Diese unterschiedlichen Durchgangsquerschnitte beruhen darauf, daß beim Übergang der

Anschlußquerschnitte unterschiedliche Körper räumlich geschnitten werden. Lediglich bei geradlinigem, fluchtendem Durchgang von der ersten zur zweiten Anschlußleitung kann ein stoßfreier Übergang hergestellt werden. Dies gilt jedoch nicht für die Stellung, in welcher das Drehküken für eine winklige Abzweigung eingestellt ist. In dieser Stellung ist es erforderlich, am Drehschiebergehause oder am Drehküken selbst Maßnahmen vorzusehen, um einen möglichst stoßfreien Durchgang zu erhalten. Dies wurde gemäß der DE 39 22 240 Al dadurch erreicht, daß der Übergang der ersten Anschlußleitung zum Drehkükendurchgang als sogenanntes Rohrknie ausgebildet wurde, d. h. die deckungsgleiche Schnittebene beider aufeinandertreffender zylindrischer Bohrungen wurden in eine gemeinsame elliptische Ebene, d. h. die Ebene der Winkelhalbierenden der sich kreuzenden Mittellängsachsen, gelegt.

Eine ähnliche Lösung des Problems erzielt der Gegenstand der DE 40 09 218 Al durch einen zwischen Drehküken und Drehschiebergehause angeordneten zylindrischen Ring, welcher eine Rohrkniegeometrie zur Anpassung der einzelnen Querschnitte zueinander aufweist.

Bei diesen zuvor beschriebenen Drehschieberweichen handelt es sich um solche, mit einer einzigen Durchgangsbohrung durch das Drehküken. Aus der DE-AS 11 55 057 ist eine Drehschieberweiche bekannt geworden, in dessen Drehküken zwei parallel zueinanderliegende Durchgangsbohrungen angeordnet sind, wobei die erste Durchgangsbohrung zur fluchtenden Verbindung der ersten mit der zweiten Anschlußleitung und die zweite Durchgangsbohrung - nach Drehung des Drehkükens - zur Verbindung der ersten Anschlußleitung mit der winklig abzweigenden dritten Anschlußleitung dient.

Da bei einer derartigen Konstruktion alle Anschlußleitungen sowie alle Durchgangsbohrungen in einer gemeinsamen Ebene liegen, ist ein hoher Platzbedarf erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere Lösung des Problems des stoßfreien Übergangs von Anschlußleitungen zu schaffen. Dabei geht die Erfindung von einer Drehschieberweiche mit doppelter Durchgangsbohrung im Drehküken aus und bezweckt eine Verbesserung dahingehend, daß eine möglichst platzsparende und wirksame Gesamtkonstruktion mit stoßfreien Leitungsübergängen geschaffen wird.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Drehschieberweiche der einleitend bezeichneten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Drehschieberweiche ausgeführt.

Der Erfindung liegt der Kerngedanke zugrunde, daß die Nachteile der bekannten Drehschieberweichen dadurch vermieden werden können, indem die Drehschieberweiche neue Anschlußmöglichkeiten und damit neue Durchgangsmoglichkeiten durch das Drehküken vorsieht. Bei den beschriebenen, herkömmlichen Drehschieberweichen befinden sich alle Anschlußleitungen in einer gemeinsamen Ebene, d. h. alle Anschlußleitungen zweigen von der zylindrischen Mantelfläche des Drehschiebergehäuses ab. Dieses Prinzip wird hinsichtlich der ersten und zweiten Anschlußleitung bei der vorliegenden Erfindung beibehalten. Unterschiedlich zum Stand der Technik ist die Anordnung der dritten, winklig abzweigenden Anschlußleitung, die bei der vorliegenden Erfindung nicht von der Zylindermantelfläche des Drehschiebergehäuses, sondern von einer senkrecht hierzu liegenden
Drehschiebergehäusefläche abzweigt. Das im

Drehschiebergehäuse angeordnete Drehküken wird im allgemeinen mit einer senkrecht zur Drehkükenkreisfläche stehenden Drehachse angetrieben. Alle bekannten Drehschieberweichen weisen Anschlußleitungen auf, deren gemeinsame Mittelachsebene senkrecht zur Drehachse des Drehkükens steht.

Demgegenüber ist die dritte, winklig abzweigende Anschlußleitung der erfindungsgemäßen Drehschieberweiche derart angeordnet, daß die Flächennormale, d. h. die Senkrechte, auf die Austrittsfläche des winklig abzweigenden Durchgangs aus dem Drehküken parallel zur Drehachse des Drehkükens verläuft. Damit stehen die erste Längsbohrung durch das Drehküken zur Verbindung der ersten und zweiten Anschlußleitung sowie die zweite Durchgangsbohrung zur Verbindung der ersten mit der dritten Anschlußleitung mit ihren Längsmittelebenen in einem Winkel zueinander.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß auch die zweite Durchgangsbohrung durch das Drehküken derartige Anpassungen erhält, daß möglichst kreisförmige Querschnitte am Übergang zwischen Drehküken und Anschlußleitungen vorgesehen sind. Dies geschieht nach dem Prinzip des eingangs erwähnten Standes der Technik mit der Bildung eines Rohrknies in diesem Bereich.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung und sind in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in den einzelnen Darstellungen eine

erste Drehschieberweiche im Längsquerschnitt sowie in Draufsicht in den beiden jeweils verschiedenen Durchgangsstellungen mit einer winklig vom Gehäuse abzweigenden dritten Anschlußleitung (Y-Anordnung),

Fig. 2 zeigt eine entsprechende Drehschieberweiche

mit L-förmiger Abzweigung in den verschiedenen Drehkükenstellungen und

Fig. 3 eine Ausführungsform nach Fig. 2 mit einem als Rohrknie angepaßten Austrittsquerschnitt der dritten Anschlußleitung.

Beschreibung der Erfindung:

Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Drehschieberweichen 1 bis 3 sind in den jeweiligen Figuren a und b in einem Längsschnitt sowie in Draufsicht in der abgewinkelten Durchgangsstellung des Drehkükens und in der jeweiligen Stellung c und d im Längsschnitt sowie in Draufsicht in der jeweiligen, fluchtenden Durchgangsstellung der verschiedenen Drehschieberweichen gezeigt.

Jede Drehschieberweiche besteht aus einem stationären, weitgehend zylindrischen Gehäuse 4 mit einer ersten Anschlußleitung 5 und einer hiermit fluchtenden zweiten Anschlußleitung 6 mit gleichem Durchmesser d, die über eine erste Durchgangsbohrung 9 in einem Drehküken 8 gemäß der Darstellung in den Abbildungen c und d der Figuren 1 bis 3 miteinander verbunden sind. Dabei weist die Durchgangsbohrung 9 ebenfalls den Durchmesser d auf. Die Rohrmittelachse 11 der ersten Anschlußleitung 5 und die Rohrmittelachse 12 der zweiten Anschlußleitung 6 fluchten mit der Rohrmittelachse 13 der Durchgangsbohrung 9.

Das Drehschiebergehäuse 4 weist eine zylindrische Außenmantelfläche 14 auf, von welcher die beiden Anschlußleitungen 5, 6 mit einer Exzentrizität e-^ abzweigen, wobei die Exzentrizität e-^ durch den Abstand vom

Kreismittelpunkt 15 des zylindrischen Gehäuses 4 zu den fluchtenden Rohrmittelachsen 11 bis 13 definiert ist.

Das stationäre Gehäuse 4 ist auf seiner Oberseite mit einem ebenen kreiszylindrischen Abschlußdeckel 16 und auf seiner Unterseite mit einem weiteren Abschlußdeckel 17 verschlossen. Durch den oberen Abschlußdeckel 16 wird die Antriebswelle 18 für das Drehküken 8 hindurchgeführt, d. h. das Drehküken 8 dreht sich um die entsprechende Drehachse 19 der Antriebswelle 18, wobei die Drehachse 19 mit dem Kreismittelpunkt 15 in den Figuren b und d zusammenfällt.

Die dritte Anschlußleitung 7 der Drehschieberweiche mündet nicht auf der zylindrischen Außenmantelfläche 14, sondern am unteren Abschlußdeckel 17 des Drehschiebergehäuses 4. Wie aus den jeweiligen Figurenteilen a und b der Figuren 1 bis 3 ersichtlich, wird die im Drehküken 8 angeordnete zweite Durchgangsbohrung 10 derart im Drehküken 8 angeordnet, daß diese bei abgewinkelter Stellung des Drehkükens, d. h. bei der Verbindung der ersten 5 mit der dritten Anschlußleitung I₁ durch den unteren Abschlußdeckel 17 des Gehäuses 4 führt.

In Fig. 1 ist die jeweils am Drehküken vorhandene Durchtrittsfläche 20 zwischen erster Anschlußleitung 5 und Drehküken 8, die Durchtrittsfläche 21 zwischen Drehküken 8 und zweiter Anschlußleitung 6 (Fig. Id), sowie die Durchtrittsöffnung 22 zwischen Drehküken 8 und dritter Anschlußleitung 7 dargestellt. Aufgrund der Durchführung der dritten Anschlußleitung 7 aus dem unteren Gehäuseteil 4 steht die Flächennormale 23 auf die elliptische Durchtrittsfläche 22 senkrecht auf den Abschlußdeckel 17 bzw. die Flächennormale 23 läuft parallel zur Drehachse 19. Der Abstand der Drehachse 19 zur Flächennormale 23 ist in Fig. la, b mit 1·^ bezeichnet.

In der abgewinkelten Durchgangsstellung der Drehschieberweiche gemäß der Darstellung nach Fig. la, b schließt die Rohrmittelachse 24 der zweiten Durchgangsbohrung 10 mit der Rohrmittelachse 11 der ersten Anschlußleitung 5 einen Winkel &agr; ein. Der Ergänzungswinkel zu 180° ist mit Winkel ß bezeichnet. Gemäß der Lehre der eingangs erwähnten DE 39 22 240 Al sind die aufeinanderstoßenden zylindrischen Anschlußbohrungen der ersten Anschlußleitung 5 sowie der zweiten Durchgangsbohrung 10 derart ausgebildet, daß sie ein Rohrknie bilden, dessen gemeinsame Schnittfläche auf der elliptischen Schnittebene 25 liegt. Diese Schnittebene 25 liegt auf der Winkelhalbierenden des Winkels ß, wobei ß = 180° - &agr; ist. Durch die gemeinsame elliptische Schnittebene 25 kann demnach der Querschnitt der Durchtrittsfläche 20 als kreiszylindrische Durchgangsbohrung ohne Stoßfläche hergestellt werden, da der Übergang von der kreiszylindrischen Eintrittsbohrung der ersten Anschlußfläche 5 zur kreiszylindrischen Bohrung der zweiten Durchgangsbohrung 10 im Drehküken auf die elliptische Schnittfläche 25 in das Innere des Drehkükens verlegt ist. Die Eintrittsbohrung der ersten Anschlußleitung 5 mit Rohrstützen 38 bildet deshalb mit der abgewinkelten zweiten Durchgangsbohrung 10 des Drehkükens 8 eine Art Rohrknie.

In der abgewinkelten Stellung des Drehkükens gemäß der Darstellung nach Fig. la, b ist die erste Durchgangsbohrung in eine nahezu rechtwinklige Stellung zu dem in Fig. la dargestellten Längsschnitt geschwenkt. In Fig. Ib ist diese geschwenkte Stellung der ersten Durchgangsbohrung 9 dargestellt, wobei die Rohrmittelachse 13 mit der Kreismittelebene 26 einen spitzen Winkel 5 ii 10" einschließt. Die Kreismittelebene 26 steht dabei senkrecht auf der Verbindungslinie der Rohrmittelachsen 11, 12.

In Fig. 1 weist die erste Anschlußleitung 5 einen ersten Anschlußflansch 27, die zweite Anschlußleitung 6 einen

zweiten Anschlußflansch 28 und die dritte Anschlußleitung 7 einen dritten Anschlußflansch 29 auf. Der dritte Anschlußflansch 29 weist eine zylindrische Austrittsöffnung 30 auf, deren Mittelsenkrechte 31 mit der Rohrmittelachse 24 der zweiten Durchgangsbohrung 10 fluchtet.

In den Ausführungsbeispielen nach Figuren 2 und 3 ist ein dritter Anschlußflansch 29' vorgesehen, dessen Mittelsenkrechte 31' senkrecht zum unteren Gehäuseabschlußdeckel 17 steht, d. h. die Abwinklung von der ersten Anschlußleitung 5 zur dritten Anschlußleitung 7 erfolgt L-förmig über einen rechten Winkel.

Da die Durchtrittsfläche 22 der zweiten Durchgangsbohrung 10 durch das Drehküken 8 einen elliptischen Querschnitt aufweist, ist ein entsprechend angepaßtes Anschlußflanschgehäuse 32 vorgesehen, welches den Übergang vom elliptischen Durchtrittsquerschnitt 22 zur kreisförmigen Austrittsfläche 30 mit dem Durchmesser d bewerkstelligt. In Fig. 2 fällt demnach die Flächennormale 23 der Durchtrittsfläche 22 mit der Mittelsenkrechten 31' zusammen.

Beim Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 3 wird der Grundgedanke zur Ausbildung des Rohrknies zur Erzielung eines völlig gleichmäßigen zylindrischen Durchgangsquerschnitts auch auf den Bereich der dritten Anschlußleitung 7 erweitert. Demzufolge enthält das in Fig. 3 dargestellte Anschlußflanschgehäuse 33 einen rohrknieartigen Einsatz 34 mit einer elliptischen Schnittebene 35, an welcher sich die beiden kreiszylindrischen Rohrabschnitte 36, 37 treffen. Dies entspricht dem rohrknieförmigen Übergang zwischen der ersten kreiszylindrischen Anschlußleitung 5 mit einem ersten kreiszylindrischen Rohrabschnitt 38 im Drehküken 8, welcher sich an der elliptischen Schnittfläche 25 mit der zweiten Durchgangsbohrung 10 des Drehkükens trifft.

Dieses Prinzip wurde zur Fig. 1 beschrieben.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 hat den Vorteil, daß sich lediglich kreiszylindrische Querschnitte auf einer gemeinsamen elliptischen Schnittebene 25, 35 treffen.

Die Ausführungsbeispiele nach Figuren 2 und 3 entsprechen im übrigen dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Auf die dort ausgeführte Beschreibung wird Bezug genommen.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfaßt auch vielmehr alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen des erfindungsgemäßen Gedankens.

Claims (4)

Ansprüche:

1. Drehschieberweiche, mit einem, in einem stationären Gehäuse (4) angeordneten, drehbar gelagerten, zylindrischen Drehküken (8) mit einem ersten Durchgang (9) zur Verbindung einer ersten und zweiten, miteinander fluchtenden Anschlußleitung (5, 6) und mit einem zweiten Durchgang im Drehküken (8), welcher - nach Drehung des Drehkükens - zur Verbindung einer von der ersten Anschlußleitung (5) winklig abzweigenden dritten Anschlußleitung (7) dient, wobei in allen Durchgangsstellungen der Drehschieberweiche die kreisförmigen Querschnitte der drei Anschlußleitungen und der Querschnitt der jeweiligen Durchgangsbohrung (9, 10) im Drehküken annähernd gleich sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (22) zur dritten, winklig abzweigenden Anschlußleitung (7) eine Flächennormale (23) aufweist, die parallel zur Drehachse (19) des Drehkükens (8) verläuft.

2. Drehschieberweiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkükenübergang von der ersten Anschlußleitung (5) zur winklig abzweigenden dritten Anschlußleitung (7) durch wenigstens ein Rohrknie im Bereich des Drehkükenübergangs zur ersten Anschlußleitung (5) und/oder zur dritten Anschlußleitung (7) gebildet ist.

3. Drehschieberweiche nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der ersten Anschlußleitung (5) zum winklig abzweigenden Drehkükendurchgang (10) ein erstes Rohrknie mit einer gemeinsamen elliptischen Schnittfläche (25) innerhalb des Drehkükens (8) vorgesehen ist.

4 . Drehschieberweiche nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der dritten Anschlußleitung (7) zum gegenüber der ersten Anschlußleitung (5) winklig abzweigenden Drehkükendurchgang (10) ein Rohrknie (36, 37)

-limit gemeinsamer elliptischer Schnittebene (35) innerhalb der dritten Anschlußleitung (7) vorgesehen ist.