EP0700358A1 - Einrohr-zweiwege-verteiler - Google Patents

Einrohr-zweiwege-verteiler

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Publication number
EP0700358A1
EP0700358A1 EP95914326A EP95914326A EP0700358A1 EP 0700358 A1 EP0700358 A1 EP 0700358A1 EP 95914326 A EP95914326 A EP 95914326A EP 95914326 A EP95914326 A EP 95914326A EP 0700358 A1 EP0700358 A1 EP 0700358A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
channel
plug
connection
flow
flow channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP95914326A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Rumpf
Georg Stapp
Paul Gerhard Dellmann
Harald Friedrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Reimelt Dietrich KG
Original Assignee
Reimelt Dietrich KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Reimelt Dietrich KG filed Critical Reimelt Dietrich KG
Publication of EP0700358A1 publication Critical patent/EP0700358A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/08—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks
    • F16K11/085—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks with cylindrical plug
    • F16K11/0853—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks with cylindrical plug having all the connecting conduits situated in a single plane perpendicular to the axis of the plug
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G53/00—Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
    • B65G53/34—Details
    • B65G53/52—Adaptations of pipes or tubes
    • B65G53/56—Switches

Definitions

  • the invention relates to a single-pipe, two-way distributor with a housing which has a plug chamber into which a first connection duct, a second connection duct and a third connection duct open and in which a plug, which has a flow duct, is rotatably arranged, the first , the second and the third connecting channel open radially into the plug chamber, a first circumferential angle between the first connecting channel and the second connecting channel is equal to a second circumferential angle between the first connecting channel and the third connecting channel, a third circumferential angle between the ends of the flow channel is the same as the first and the second circumferential angle and the flow channel and the connection channels are provided with the same cross section.
  • Such distributors are widely used in systems for the pneumatic conveying of bulk material in order to control the flow path of the bulk material.
  • the chick's flow channel connects the first connection channel with the second connection channel.
  • the flow channel connects the first connection channel to the third connection channel.
  • Such distributors are also referred to as pipe switches or rotary valves.
  • Pipe switches also exist in an embodiment with two flow channels, the first flow channel being responsible for the connection between the first and the second connection channel and the second flow channel being responsible for the connection between the first and the third connection channel.
  • Such two-pipe distributors can indeed be designed with regard to the flow characteristics in such a way that the differences in flow behavior between the two different positions of the plug can be kept relatively small.
  • the plug only has to be pivoted through a smaller angle, so that a correspondingly simpler drive is required. Because of the necessity of two flow channels, such a pipe switch, however, requires a considerable size.
  • DE 40 09 218 AI shows a rotary slide switch in which an adapter ring is provided in order to avoid shocks during the transition from the connecting ducts into the flow duct, which can be rotated both with respect to the housing and with respect to the plug.
  • An additional component is required here, which complicates the structure and makes the production correspondingly expensive.
  • the plug has a flow channel that connects the first connection channel to the second connection channel in a first position, and an impact surface that forms a boundary surface of the plug room in a second position, which in this case forms the first connection channel with the third connection channel connects.
  • DE-AS 12 18 827 shows a single-pipe two-way distributor of the type mentioned at the outset, which is particularly suitable for is used in concrete delivery lines or blow-off lines.
  • a similar pipe switch is also known from DE-OS 21 48 577.
  • the flow channel is formed by a pipe which has an arcuate section to which two straight pipe sections are attached.
  • the straight pipe sections open radially into the outer circumference of the plug.
  • DE-PS 511 267 describes a reusable valve for hydraulic systems, in which a plug with a curved tubular flow path can either connect two of three connecting pieces to one another or shut off all three connections.
  • the three connections open radially into the chick room. As with the previously discussed documents, they are designed as straight pipe sockets.
  • the three last-mentioned distributors offer the same flow characteristics regardless of the plug position because they are constructed symmetrically to a plane that passes through the central axis of the one connecting piece and the axis of rotation of the plug.
  • this has the disadvantage that such a distributor can often not be retrofitted in existing systems, or only at relatively great expense. Branches can often be found here, in which a branch pipe branches off from an essentially straight pipe run at an angle of 35 ° or 45 °.
  • a relatively complicated additional fitting for the individual connections would be necessary, which allows the distributor to be used in existing systems.
  • it is easily conceivable that such a fitting will again adversely affect the flow characteristics in the individual directions and, moreover, will require a considerable amount of space.
  • the object of the invention is to make the flow characteristic largely independent of the position of the plug and / or the flow direction, even in the case of a distributor which is suitable for branching off from an essentially straight line line.
  • the flow characteristic is designed independently of the position of the plug.
  • the structure of the distributor is largely symmetrical with regard to the connection channels or their mouth into the plug room.
  • the flow behavior practically does not change if the direction of flow is changed.
  • the term "radial mouth” can basically only be applied to a linear connecting channel.
  • the term “radial opening” therefore refers to the central axis of the channel.
  • the end of the flow channel, which was connected to the second connection channel coincides with the first connection channel, while the other end of the flow channel, which was previously aligned with the first connection channel , is now brought into overlap with the third connection channel. Due to the equality of the angles, the flow behavior through the distributor does not change in this embodiment.
  • the branch angle can be kept relatively small. Thanks to the In the course of at least one of the connecting channels between a connecting flange and its mouth into the plug area, the distributor can be designed so that its connecting pieces have the same orientation as that of conventional distributors, pipe switches or
  • Rotary slide switch is known, namely with parallel or on a line or axis connecting flanges on the first and second connecting channels and with a connecting flange angled at 45 ° or 35 ° or even a smaller angle on the third connecting channel.
  • the arch shape of at least one connection channel nevertheless allows all connection channels to open radially into the plug area and to keep the necessary external dimensions small.
  • the ends of the flow channel are aligned radially.
  • the flow channel and the connecting channels can be provided with the same cross section. The transition between the connecting channels and the flow channel then takes place over a smooth surface which is only interrupted by a small gap between the plug and the housing, but not by a kink or any other geometric shape.
  • the walls of the flow channel and the connecting channels preferably run parallel to a central axis, at least in the region of the transition between plug and housing. This can be used to ensure that no cross-sectional change occurred during the transition.
  • the plug or the flow channel can be flowed through in the same way as the rest of the pipeline.
  • the flow channel preferably runs in the form of an arc from one end to the other.
  • the connection of the first and third connection channels results in a significantly lower flow resistance.
  • the choice of an arc in turn avoids kinks and edges, so that the flow channel does not build up any appreciable flow resistance despite a change in direction.
  • the arc is preferably part of a circle.
  • this configuration basically only applies to a linen-shaped channel.
  • this statement applies only to the central axis, which runs in the form of an arc of a circle.
  • the curvature is constant in a circular arc. This keeps the flow resistance low. There is little, if any, turbulence that leads to an increase in flow resistance. In most cases, however, the flow channel can flow through practically as smoothly as a straight piece of pipe.
  • the first, second and third circumferential angles preferably have a size of 150 ° and the first and second connecting channels form an arc over an angle of 15 ° between their connecting flange and their mouth.
  • a 45 ° branch for the third channel can be realized in a simple manner, which branch is connected to the first connection channel by switching the plug by 150 °.
  • the plug has a carrier in which a tube is installed as a flow channel. In this case the tube can be made relatively thin-walled. The mechanical support function is carried out by the wearer. This configuration allows a relatively simple and therefore inexpensive construction.
  • a sealing device is provided in the housing for each connection channel, which cooperates with the carrier.
  • This embodiment shows the advantage that the radial opening of the flow channel offers. When the plug moves, the seals are only run over by an edge that has an angle close to 90 °.
  • the plug is formed by a tube having the flow channel.
  • this tube must be stored in some way, for example with the help of one or two lids.
  • the support function by a carrier is omitted here. Nevertheless, a relatively lightweight chick can also be realized with this configuration.
  • the tube can be cast, for example.
  • the tube preferably has a tube wall thickening at its ends. This thickening of the tube wall leads to a correspondingly enlarged area, which leads to an improved seal between the plug and the housing in the region of the ends of the flow channel.
  • the tube has a sealing arrangement at each end, which cooperates with the housing. If the sealing arrangement is not arranged in the housing but in the plug, one does not need more three sealing arrangements for three connecting channels, but only two sealing arrangements for the ends of the flow channel. This reduces the effort. Since all the connecting channels open radially into the plug area, each sealing arrangement is only exposed to edges when the plug moves which form an angle in the range of 90 °. This angle is "obtuse" in all cases, so that the sealing arrangement is not significantly stressed here.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a distributor with a first position of its plug
  • FIG. 2 shows the embodiment of FIG. 1 with the chick in its second position
  • Fig. 4 shows a second embodiment of the distributor with the chick in its first position
  • Fig. 5 shows the second embodiment of the distributor with the chick in its second position.
  • a tube switch 1 designed as a one-pipe, two-way distributor has a housing 2 and a plug 3, which is rotatably mounted in a plug chamber 4.
  • the chick room 4 has a circular cross section.
  • a flow channel 14 is provided in the plug 3.
  • first connection channel 5 In the housing 2 there is a first connection channel 5, a second connection channel 6 and a third connection channel 7 intended.
  • Each connection channel has an imaginary axis or center line 8, 9, 10.
  • the first connecting channel 5 has a connecting flange 11
  • the second connecting channel 6 has a connecting flange 12
  • the third connecting channel 7 has a connecting flange 13. All three connecting channels 5, 6, 7 open radially into the plug space 4.
  • parallel walls as used here, only apply if the channel is linear, ie has no extension.
  • the term "radially opening” therefore means that the axes 8, 9, 10 are perpendicular to the tangent 15 to the plug 3 in the transition between the connecting channel and
  • Flow channel 14 is. This is shown as an example for the second connecting channel 6.
  • the first connection channel 5 is in the circumferential direction from the second connection channel 6 as far as from the third connection channel 7. This distance is at a circumferential angle a between the first connection channel 5 and the second connection channel 6 or a circumferential angle b between the first connection channel 5 and the third Connection channel 7 shown.
  • the flow channel 14 has two ends 19, 20 which are separated from one another by the same circumferential angle.
  • the flow channel 14 also opens radially at its ends 19, 20, ie the center line 18 at the ends 19, 20 is perpendicular to the tangent at the transition point.
  • the flow channel is curved in an arcuate manner between the two ends 19, 20.
  • the center line 18 forms part of a circular line. If the flow channel 14 has a circular cross section, the flow channel 14 thus forms part of a torus.
  • a sealing arrangement 21, 22, 23 is provided for each connecting channel 5, 6, 7, which acts on the peripheral surface of the plug 3.
  • the plug has a carrier 24 in which a bent tube 25 is inserted.
  • the first connecting channel 5 and the second connecting channel 6 are also curved in an arcuate manner between their connecting flange 11, 12 and their mouth into the plug chamber 4.
  • the arc angle is 15 ° in both cases.
  • FIG. 3 The geometrical dimensions are shown in FIG. 3.
  • the pipe switch 1 is shown schematically.
  • the flow channel 14 is shown in the position according to FIG. 1 with solid lines.
  • the flow channel 14 is shown in the position according to FIG. 2 with an interrupted line.
  • the arc angles c, d can be seen here, by means of which the first and the second connecting channels 5, 6 are curved.
  • the flow channel 14 is therefore brought into a position (FIG. 2) that deviates 45 ° from the first position according to FIG. 1.
  • FIG. 3 the connecting channels 5, 6, 7 and the flow channel 14 (1) and 14 (2) are shown in a line.
  • the nominal diameter 40 of the first connection channel 5 is exaggerated.
  • the opening cross section is therefore on one secant in the housing. The same applies to the other connection channels 6 and 7.
  • An inscribed circle which affects all secants defines at the points of contact with the
  • Secants are the points between which the angles a - f are to be measured.
  • connection channels 1, 2 and 3 there is no change in cross-section during the transition.
  • arch shape of the flow channel 14 there is always a freely flowable cross section available. Due to the arc shape of the flow channel 14 and the first and second connection channels 5, 6, there is also no appreciably increased flow resistance.
  • the chick has essentially changed in the embodiment according to FIGS. 4 and 5.
  • the chick now has, apart from fastening parts not shown in detail, only a tube 26 with thickened wall sections 27 at the ends.
  • a sealing arrangement 28, 29 is provided for each end, which interacts with the housing 3 on the boundary wall 30 of the plug chamber 4.
  • this arrangement has the advantage that the sealing arrangements 28, 29 only have to sweep over edges that form an obtuse angle , because the connection channels 5, 6, 7 all open radially into the chick room 4.
  • the remaining parts correspond to those of FIGS. 1 and 2 and are therefore provided with the same reference numerals.
  • the connecting channels 5, 6, 7 are formed by tubes or tube sections 31, 32, 33 which are inserted into the housing, the connecting channels 5, 6, 7 are in the Ausge ⁇ 4 and 5 formed by housing sections 34, 35, 36, which can be produced for example together with the housing 2 'by casting.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Branch Pipes, Bends, And The Like (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)

Abstract

Es wird Einrohr-Zweiwege-Verteiler (1) angegeben mit einem Gehäuse (2), das einen Kükenraum (4) aufweist, in den ein erster Anschlußkanal (5), ein zweiter Anschlußkanal (6) und ein dritter Anschlußkanal (7) münden und in dem ein Küken (3), das einen Strömungskanal (14) aufweist, drehbar angeordnet ist. Bei einem derartigen Verteiler soll die Strömungscharakteristik weitgehend unabhängig von der Stellung des Kükens und/oder der Durchströmrichtung gestaltet werden können. Hierzu münden der erste, der zweite und der dritte Anschlußkanal (5, 6, 7) radial in den Kükenraum (4), wobei ein erster Umfangswinkel zwischen dem ersten Anschlußkanal (5) und dem zweiten Anschlußkanal (6) gleich einem zweiten Umfangswinkel zwischen dem ersten Anschlußkanal (5) und dem dritten Anschlußkanal (7) ist, und ein dritter Umfangswinkel zwischen den Enden (19, 20) des Strömungskanals (14) gleich dem ersten und dem zweiten Umfangswinkel ist.

Description

Einrohr-Zweiweqe-Verteiler
Die Erfindung betrifft einen Einrohr-Zweiwege-Verteiler mit einem Gehäuse, das einen Kükenraum aufweist, in den ein erster Anschlußkanal, ein zweiter Anschlußkanal und ein dritter Anschlußkanal münden und in dem ein Küken, das einen Strömungskanal aufweist, drehbar angeordnet ist, wobei der erste, der zweite und der dritte An¬ schlußkanal radial in den Kükenraum münden, ein erster Umfangswinkel zwischen dem ersten Anschlußkanal und dem zweiten Anschlußkanal gleich einem zweiten Umfangswin- kel zwischen dem ersten Anschlußkanal und dem dritten Anschlußkanal ist, ein dritter Umfangswinkel zwischen den Enden des Strömungskanals gleich dem ersten und dem zweiten Umfangswinkel ist und der Strömungskanal und die Anschlußkanäle mit dem gleichen Querschnitt verse- hen sind.
Derartige Verteiler werden vielfach in Anlagen zur pneumatischen Förderung von Schüttgut eingesetzt, um den Strömungsweg des Schüttgutes zu steuern. In einer ersten Stellung verbindet der Strömungskanal des Kükens den ersten Anschlußkanal mit dem zweiten Anschlußkanal. Nach einer Verdrehung des Kükens um einen vorbestimmten Winkel verbindet der Strömungskanal den ersten An¬ schlußkanal mit dem dritten Anschlußkanal . Derartige Verteiler werden auch als Rohrweiche oder Drehschieber bezeichnet.
Rohrweichen existieren auch in einer Ausführungsform mit zwei Strömungskanälen, wobei der erste Strömungs- kanal für die Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlußkanal und der zweite Strömungskanal für die Verbindung zwischen dem ersten und dem dritten An¬ schlußkanal zuständig ist. Derartige Zweirohr-Verteiler lassen sich zwar im Hinblick auf die Durchströmcharak- teristik so konzipieren, daß die Unterschiede im Strö¬ mungsverhalten zwischen den beiden unterschiedlichen Stellungen des Kükens relativ klein gehalten werden können. Außerdem muß das Küken nur um einen kleineren Winkel verschwenkt werden, so daß ein entsprechend ein- facherer Antrieb erforderlich ist. Wegen der Notwendig¬ keit von zwei Strömungskanälen erfordert eine derartige Rohrweiche aber eine erhebliche Baugröße.
Bei Einrohr-Zweiwege-Verteilern tritt hingegen häufig das Problem auf, daß die Strömungscharakteristik in den beiden Stellungen des Kükens sehr unterschiedlich ist. Vielfach tritt auch das Problem auf, daß die Durch¬ strömcharakteristik von der Strömungsrichtung abhängt, was insbesondere dann von Nachteil ist, wenn in einem Rohrsystem, das mit einer derartigen Rohrweiche ausge¬ rüstet ist, das Schüttgut sowohl hindurchgeblasen als auch hindurchgesaugt werden soll.
Zur Lösung des Problems sind bereits eine Reihe von Vorschlägen gemacht worden. So beschreibt DE
41 14 949 Cl ein Küken mit einer Freiformfläche, die im wesentlichen einer Kugeloberfläche entspricht. Dieses Küken wird um eine Achse verschwenkt, die parallel zu der Ebene ist, in der die Anschlußkanäle liegen. Hier¬ bei ist jedoch ein erheblicher Bearbeitungsaufwand bei der Formgebung des Kükens zu treiben.
DE 40 09 218 AI zeigt eine Drehschieberweiche, bei der zur Vermeidung von Stößen beim Übergang von den An¬ schlußkanälen in den Strömungskanal ein Adapterring vorgesehen ist, der sowohl gegenüber dem Gehäuse als auch gegenüber dem Küken verdrehbar ist. Hier ist ein zusätzliches Bauteil notwendig, das den Aufbau verkom¬ pliziert und die Fertigung entsprechend kostspielig gestaltet.
Eine weitere Rohrweiche ist aus DE 39 40 668 Cl be¬ kannt. Hierbei weist das Küken einen Strömungskanal auf, der in einer ersten Stellung den ersten Anschlu߬ kanal mit dem zweiten Anschlußkanal verbindet, und eine Prallfläche, die in einer zweiten Stellung eine Begren- zungsfläche des Kükenraumes bildet, der hierbei den ersten Anschlußkanal mit dem dritten Anschlußkanal ver¬ bindet.
Ferner ist aus DE 39 15 125 AI eine Drehschieberweiche bekannt, bei der die Anschlußkanäle exzentrisch zu der Mittelachse versetzt sind und der Strömungskanal eben¬ falls um die gleiche Exzentrizität gegenüber dem Mit¬ telpunkt versetzt ist. Auch bei einer derartigen Ausge¬ staltung lassen sich die Unterschiede in der Strömungs- Charakteristik nur begrenzt vermindern. Insbesondere ergibt sich hier, wie bei den meisten Rohrweichen, in der Abzweigstellung eine gegenüber dem Rohrquerschnitt vergrößerte Querschnittsfläche im Übergang vom Gehäuse zum Küken.
DE-AS 12 18 827 zeigt ein Einrohr-Zweiwege-Verteiler der eingangs genannten Art, der insbesondere zum Ein- satz in Betonförderleitungen oder Blasversatzleitungen dient.
Eine ähnliche Rohrweiche ist auch DE-OS 21 48 577 be- kannt. Hier ist der Strömungskanal durch ein Rohr ge¬ bildet, das einen bogenförmigen Abschnitt aufweist, an den zwei gerade Rohrstücke angesetzt sind. Die geraden Rohrstücke münden radial in den Außenumfang des Kükens.
DE-PS 511 267 beschreibt einen Mehrweghahn für hydrau¬ lische Anlagen, bei dem ein Küken mit einem gebogenen rohrförmigen Strömungsweg entweder zwei von drei An¬ schlußstutzen miteinander verbinden kann oder alle drei Anschlüsse absperrt. Die drei Anschlüsse münden radial in den Kükenraum. Sie sind, genau wie bei den vorher diskutierten Entgegenhaltungen, als gerade Rohrstutzen ausgebildet.
Die drei zuletzt genannten Verteiler bieten unabhängig von der Kükenstellung die gleiche Durchströmungscharak¬ teristik, weil sie symmetrisch zu einer Ebene aufgebaut sind, die durch die Mittelachse des einen Anschlußstut¬ zens und die Drehachse des Kükens geht. Dies hat aber den Nachteil zur Folge, daß ein derartiger Verteiler in bestehenden Anlagen vielfach nicht oder nur mit relativ großem Aufwand nachgerüstet werden kann. Hier sind vielfach Abzweigungen zu finden, bei denen aus einem im wesentlichen geradlinigen verlaufenden Rohrstrang eine Zweigleitung unter einem Winkel von 35° oder 45° ab- zweigt. Mit den bekannten drei Verteilern wäre also eine relativ komplizierte Zusatzarmatur für die einzel¬ nen Anschlüsse notwendig, die es erlaubt, den Verteiler in bestehende Anlagen einzusetzen. Es ist aber leicht vorstellbar, daß eine derartige Armatur die Durchströ- mungscharakteristiken in den einzelnen Richtungen wie¬ der nennenswert nachteilig beeinflussen wird und dar¬ über hinaus einen erheblichen Platzbedarf hat. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch bei ei¬ nem Verteiler, der für eine Abzweigung aus einem im wesentlichen geradlinigen Leitungsstrang geeignet ist, die Strömungscharakteristik weitgehend unabhängig von der Stellung des Kükens und/oder der Durchströmrichtung zu gestalten.
Diese Aufgabe wird bei einem Einrohr-Zweiwege-Verteiler nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß mindestens einer der Anschlußkanäle zwischen einem Anschlußflansch und seiner Mündung in den Kükenraum einen bogenförmigen Verlauf aufweist.
Hierdurch wird die Durchströmcharakteristik unabhängig von der Stellung des Kükens gestaltet. Trotz einer asymmetrischen Abzweigung ist der Aufbau des Verteilers im Hinblick auf die Anschlußkanäle bzw. ihre Mündung in den Kükenraum weitgehend symmetrisch. Das Durchström¬ verhalten ändert sich praktisch nicht, wenn die Strö- mungsrichtung geändert wird. Der Begriff des "radialen Mündens" läßt sich im Grunde genommen nur auf einen linienförmigen Anschlußkanal anwenden. Bei einem realen Kanal, der eine endliche Ausdehnung hat, bezieht sich der Begriff des "radialen Mündens" daher auf die Mit- telachse des Kanals. Zur Änderung des Strömungspfades wird das Küken um einen Winkel gedreht, der dem Um¬ fangswinkel entspricht. Dann kommt, wie dies auch bei anderen derartigen Drehschiebern bekannt ist, das Ende des Strömungskanals, das mit dem zweiten Anschlußkanal verbunden war, in Überdeckung mit dem ersten Anschlu߬ kanal, während das andere Ende des Strömungskanals, das bislang mit dem ersten Anschlußkanal ausgerichtet war, nun in Überdeckung mit dem dritten Anschlußkanal ge¬ bracht wird. Durch die Gleichheit der Winkel ändert sich bei dieser Ausgestaltung allerdings das Strömungs¬ verhalten durch den Verteiler nicht. Der Abzweig-Winkel kann relativ klein gehalten werden. Durch den bogenför- migen Verlauf mindestens eines der Anschlußkanäle zwi¬ schen einem Anschlußflansch und seiner Mündung in den Kükenraum kann man den Verteiler so gestalten, daß sei¬ ne Anschlußstutzen die gleiche Ausrichtung haben, wie dies von herkömmlichen Verteilern, Rohrweichen oder
Drehschieberweichen bekannt ist, nämlich mit parallelen oder auf einer Linie bzw. Achse befindlichen Anschlu߬ flanschen am ersten und zweiten Anschlußkanal und mit einem unter 45° oder 35° oder sogar einen kleineren Winkel abgewinkelten Anschlußflansch am dritten An¬ schlußkanal. Die Bogenform mindestens eines Anschlu߬ kanals erlaubt es dennoch, alle Anschlußkanäle radial in den Kükenraum münden zu lassen und dabei die notwen¬ digen Außenabmessungen klein zu halten.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Enden des Strömungskanals radial ausgerichtet sind. In diesem Fall ergibt sich bei einem Übergang vom Ge¬ häuse in das Küken, d.h. von den Anschlußkanälen in den Strömungskanal keine Querschnittsänderung und damit auch kein Stoß. Diese Stöße wurden vielfach als störend und unangenehm empfunden. Sie bewirken eine erhebliche Belastung der Förderanlage. Manche Förderverfahren ar¬ beiten nur dann zufriedenstellend, wenn Stöße vermieden werden. Man kann bei einer derartigen Ausgestaltung den Strömungskanal und die Anschlußkanäle mit dem gleichen Querschnitt versehen. Der Übergang zwischen den An¬ schlußkanälen und dem Strömungskanal erfolgt dann über eine glatt Fläche, die lediglich durch einen kleinen Spalt zwischen Küken und Gehäuse unterbrochen wird, nicht jedoch durch einen Knick oder eine andere geome¬ trische Ausformung.
Vorzugsweise verlaufen die Wände des Strömungskanals und der Anschlußkanäle zumindest im Bereich des Über¬ gangs zwischen Küken und Gehäuse parallel zu einer Mit¬ telachse. Hierdurch kann man sicherstellen, daß im Mo- ment des Übergangs keine Querschnittsänderung erfolgt. Das Küken bzw. der Strömungskanal kann genauso durch¬ strömt werden, wie die übrige Rohrleitung auch.
Vorzugsweise verläuft der Strömungskanal in Form eines Bogens von einem Ende zum anderen. Bei der Verbindung vom ersten und dritten Anschlußkanal ergibt sich ein wesentlich geringerer Strömungswiderstand. Die Wahl eines Bogen vermeidet wiederum Knicke und Kanten, so daß der Strömungskanal trotz einer Richtungsänderung keine nennenswerten Strömungswiderstände aufbaut.
Vorzugsweise ist der Bogen ein Teil eines Kreises. Auch hier gilt diese Ausgestaltung im Grunde genommen nur für einen linenförmigen Kanal . Bei einem Strömungskanal mit einer endlichen Ausdehnung gilt diese Aussage nur für die Mittelachse, die in Form eines Kreisbogens ver¬ läuft. In einem Kreisbogen ist die Krümmung konstant. Hierdurch wird der Strömungswiderstand niedrig gehal- ten. Es entstehen, wenn überhaupt, nur geringe Verwir- belungen, die zu einer Erhöhung des Strömungswiderstan- des führen. In den meisten Fällen kann der Strömungs¬ kanal aber praktisch genauso glatt durchströmt werden, wie ein gerades Rohrstück.
Vorzugsweise weist der erste, zweite und dritte Um¬ fangswinkel eine Größe von 150° auf und der erste und zweite Anschlußkanal bilden zwischen ihrem Anschlu߬ flansch und ihrer Mündung einen Bogen über einen Winkel von 15°. Mit dieser Ausgestaltung erreicht man zum ei¬ nen ausgesprochen günstige Strömungswerte. Zum anderen läßt sich hierbei auf einfache Weise ein 45° Abzweig für den dritten Kanal realisieren, der durch eine Um¬ schaltung des Kükens um 150° mit dem ersten Anschlußka- nal verbunden wird. In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Küken ei¬ nen Träger auf, in den ein Rohr als Strömungskanal ein¬ gebaut ist. Das Rohr kann in diesem Fall relativ dünn¬ wandig ausgeführt sein. Die mechanische Stützfunktion wird vom Träger übernommen. Diese Ausgestaltung erlaubt einen relativ einfachen und daher kostengünstigen Auf¬ bau.
Hierbei ist bevorzugt, daß im Gehäuse für jeden An- schlußkanal eine Dichtungseinrichtung vorgesehen ist, die mit dem Träger zusammenwirkt. Bei dieser Ausgestal¬ tung zeigt sich der Vorteil, den die radiale Einmündung des Strömungskanals bietet. Die Dichtungen werden bei einer Bewegung des Kükens nur von einer Kante überfah- ren, die einen Winkel in der Nähe von 90° aufweist.
Hierdurch wird die Abnutzung der Dichtungen kleingehal¬ ten.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird das Küken durch ein den Strömungskanal aufweisendes Rohr gebildet. Natürlich muß dieses Rohr auf irgendeine Wei¬ se gelagert sein, beispielsweise mit Hilfe von ein oder zwei Deckeln. Die Stützfunktion durch einen Träger ent¬ fällt hierbei zwar. Dennoch läßt sich auch mit dieser Ausgestaltung ein relativ leichtbauendes Küken reali¬ sieren. Das Rohr kann beispielsweise gegossen werden.
Vorzugsweise weist das Rohr an seinen Enden je eine Rohrwandverdickung auf. Diese Rohrwandverdickung führt zu einer entsprechend vergrößerten Fläche, die im Be¬ reich der Enden des Strömungskanals zu einer verbesser¬ ten Abdichtung zwischen Küken und Gehäuse führt.
Hierbei ist bevorzugt, daß das Rohr an jedem Ende eine Dichtungsanordnung aufweist, die mit dem Gehäuse zusam¬ menwirkt. Wenn die Dichtungsanordnung nicht im Gehäuse, sondern im Küken angeordnet ist, benötigt man nicht mehr drei Dichtungsanordnungen für drei Anschlußkanäle, sondern nur noch zwei Dichtungsanordnungen für die En¬ den des Strömungskanals. Dies vermindert den Aufwand. Da alle Anschlußkanäle radial in den Kükenraum münden, sieht sich jede Dichtungsanordnung bei einer Bewegung des Kükens auch nur solchen Kanten ausgesetzt, die ei¬ nen Winkel im Bereich von 90° bilden. Dieser Winkel ist in allen Fällen" stumpf, so daß die Dichtungsanordnung hier nicht nennenswert belastet wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Verteilers mit einer ersten Stellung seines Kükens,
Fig. 2 die Ausführungsform nach Fig. 1 mit dem Küken in seiner zweiten Stellung,
Fig. 3 eine Skizze zur Erläuterung von geometrischen Größen,
Fig. 4 eine zweite Ausführungsform des Verteilers mit dem Küken in seiner ersten Stellung und
Fig. 5 die zweite Ausführungsform des Verteilers mit dem Küken in seiner zweiten Stellung.
Eine als Einrohr-Zweiwege-Verteiler ausgebildete Rohr¬ weiche 1 weist ein Gehäuse 2 und ein Küken 3 auf, das in einem Kükenraum 4 drehbar gelagert ist. Der Küken¬ raum 4 hat einen kreisförmigen Querschnitt. Im Küken 3 ist ein Strömungskanal 14 vorgesehen.
Im Gehäuse 2 ist ein erster Anschlußkanal 5, ein zwei¬ ter Anschlußkanal 6 und ein dritter Anschlußkanal 7 vorgesehen. Jeder Anschlußkanal weist eine gedachte Achse oder Mittellinie 8, 9, 10 auf. Der erste An¬ schlußkanal 5 weist einen Anschlußflansch 11 auf, der zweite Anschlußkanal 6 einen Anschlußflansch 12 und der dritte Anschlußkanal 7 einen Anschlußflansch 13. Alle drei Anschlußkanäle 5, 6, 7 münden radial in den Küken¬ raum 4. Für einen rohrförmigen Anschlußkanal mit par¬ allelen Wänden, wie er hier verwendet wird, gilt dies streng genommen nur dann, wenn der Kanal linienförmig ist, also keine Ausdehnung hat. Sobald der Kanal eine endliche Ausdehnung aufweist, sind nicht mehr alle Tei¬ le des Kanals genau radial. Für die vorliegende Erfin¬ dung bedeutet der Begriff "radial mündend" daher, daß die Achsen 8, 9, 10 senkrecht auf der Tangente 15 an das Küken 3 im Übergang zwischen Anschlußkanal und
Strömungskanal 14 steht. Dies ist für den zweiten An¬ schlußkanal 6 beispielhaft dargestellt. Eine andere Definitionsmöglichkeit ist, daß eine Mittelsenkrechte 16 auf eine Sekante 17, die durch die Wände des An- Schlußkanals begrenzt wird, durch den Mittelpunkt M des Kükens 3 und des Kükenraums 4 verläuft. Dies ist für den dritten Anschlußkanal 7 in Fig. 2 beispielhaft dar¬ gestellt.
Der erste Anschlußkanal 5 ist in Umfangsrichtung vom zweiten Anschlußkanal 6 genauso weit entfernt wie vom dritten Anschlußkanal 7. Diese Entfernung wird in einem Umfangswinkel a zwischen dem ersten Anschlußkanal 5 und dem zweiten Anschlußkanal 6 bzw. einem Umfangswinkel b zwischen dem ersten Anschlußkanal 5 und dem dritten Anschlußkanal 7 dargestellt. Hierbei gilt a = b. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist a = b = 150°.
Der Strömungskanal 14 weist zwei Enden 19, 20 auf, die um den gleichen Umfangswinkel voneinander entfernt sind. Der Strömungskanal 14 mündet an seinen Enden 19, 20 ebenfalls radial, d.h. die Mittellinie 18 steht an den Enden 19, 20 senkrecht auf der Tangente an der Über¬ gangsstelle. Zwischen den beiden Enden 19, 20 ist der Strömungskanal bogenförmig gekrümmt. Die Mittellinie 18 bildet den Teil einer Kreislinie. Wenn der Strömungs¬ kanal 14 einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, bil¬ det der Strömungskanal 14 damit einen Teil eines Torus.
Im Gehäuse 2 ist für jeden Anschlußkanal 5, 6, 7 eine Dichtungsanordnung 21, 22, 23 vorgesehen, die auf die Umfangsflache des Kükens 3 wirkt. Das Küken weist hier¬ bei einen Träger 24 auf, in dem ein gebogenes Rohr 25 eingesetzt ist.
Der erste Anschlußkanal 5 und der zweite Anschlußkanal 6 sind zwischen ihrem Anschlußflansch 11, 12 und ihrer Mündung in den Kükenraum 4 ebenfalls bogenförmig ge¬ krümmt. Der Bogenwinkel beträgt in beiden Fällen 15°.
Die geometrischen Abmessungen gehen aus Fig. 3 hervor. Hier ist die Rohrweiche 1 schematisch dargestellt. Mit druchgezogenen Linien ist der Strömungskanal 14 in der Stellung nach Fig. 1 dargestellt. Mit einer unterbro- chenen Linie ist der Strömungskanal 14 in der Stellung nach Fig. 2 dargestellt. Neben den Umfangswinkeln a, b sind hier die Bogenwinkel c, d ersichtlich, über die der erste und der zweite Anschlußkanal 5, 6 gekrümmt sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gilt c = d = 15°.
Die Umfangswinkel a, b entsprechen aufgrund der Kreis- form des Kükens Gegenwinkeln e, f, die im vorliegenden Fall e = f = 30° betragen. Durch eine Verdrehung des Kükens um den Umfangswinkel a = b = 150° wird daher der Strömungskanal 14 in eine Position gebracht (Fig. 2) , die 45° von der ersten Position nach Fig. 1 abweicht. In Fig. 3 sind die Anschlußkanäle 5, 6, 7 und der Strö¬ mungskanal 14(1) bzw. 14(2) linienförmig dargestellt. Da die Kanäle jedoch einen bestimmten Durchmesser ha¬ ben, ist für die Bemessung der Winkel eine zusätzliche Erläuterung notwendig. Übertrieben groß dargestellt ist die Nennweite 40 des ersten Anschlußkanals 5. Der Öff¬ nungsquerschnitt liegt also auf einer Sekante im Gehäu¬ se. Das gleiche gilt für die übrigen Anschlußkanäle 6 und 7. Ein eingeschriebener Kreis, der alle Sekanten tangiert, definiert an den Berührungsstellen mit den
Sekanten die Punkte, zwischen denen die Winkel a - f zu messen sind.
Man kann deutlich erkennen, daß trotz der geschwungenen Form des Strömungspfades nach Fig. 1 und 2 ein sto߬ freier Übergang von den Anschlußkanälen 1, 2 und 3 zum Strömungskanal 14 möglich ist, d.h. beim Übergang ent¬ steht keine Querschnittsänderung. Trotz der Bogenform des Strömungskanals 14 steht immer ein frei durchström- barer Querschnitt zur Verfügung. Aufgrund der Bogenform des Strömungskanals 14 bzw. des ersten und zweiten An¬ schlußkanals 5, 6 entsteht auch kein nennenswert ver¬ größerter Strömungswiderstand.
In der Ausgestaltung nach Fig. 4 und 5 hat sich im we¬ sentlichen das Küken geändert. Das Küken weist nun, abgesehen von nicht näher dargestellten Befestigungs¬ teilen, nur noch ein Rohr 26 mit verdickten Wandab¬ schnitten 27 an den Enden auf. Für jedes Ende ist eine Dichtungsanordnung 28, 29 vorgesehen, die mit dem Ge¬ häuse 3 an der Begrenzungswand 30 des Kükenraums 4 zu¬ sammenwirkt. Hierbei sind lediglich zwei Dichtungsan¬ ordnungen notwendig und nicht mehr drei, wie bei der Ausgestaltung nach Fig. 1 und 2. Darüber hinaus hat diese Anordnung den Vorteil, daß die Dichtungsanordnun¬ gen 28, 29 nur Kanten überstreichen müssen, die einen stumpfen Winkel bilden, weil die Anschlußkanäle 5, 6, 7 alle radial in den Kükenraum 4 münden. Die übrigen Tei¬ le entsprechen denen der Fig. 1 und 2 und sind daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Während in der Ausgestaltung nach Fig. 1 und 2 die An¬ schlußkanäle 5, 6, 7 durch Rohre oder Rohrabschnitte 31, 32, 33 gebildet sind, die in das Gehäuse eingesetzt sind, werden die Anschlußkanäle 5, 6, 7 in der Ausge¬ staltung nach Fig. 4 und 5 durch Gehäuseabschnitte 34, 35, 36 gebildet, die beispielsweise zusammen mit dem Gehäuse 2' durch Gießen hergestellt sein können. Auch das Küken 3' kann als Gußteil ausgebildet sein.

Claims

Patentansprüche
1. Einrohr-Zweiwege-Verteiler mit einem Gehäuse, das einen Kükenraum aufweist, in den ein erster An¬ schlußkanal, ein zweiter Anschlußkanal und ein dritter Anschlußkanal münden und in dem ein Küken, das einen Strömungskanal aufweist, drehbar angeord¬ net ist, wobei der erste, der zweite und der dritte Anschlußkanal radial in den Kükenraum münden, ein erster Umfangswinkel zwischen dem ersten An¬ schlußkanal und dem zweiten Anschlußkanal gleich einem zweiten Umfangswinkel zwischen dem ersten An¬ schlußkanal und dem dritten Anschlußkanal ist, ein dritter Umfangswinkel zwischen den Enden des Strö¬ mungskanals gleich dem ersten und dem zweiten Um¬ fangswinkel ist und der Strömungskanal und die An- Schlußkanäle mit dem gleichen Querschnitt versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Anschlußkanäle (5, 6, 7) zwischen einem An¬ schlußflansch (11, 12, 13) und seiner Mündung in den Kükenraum (4) einen bogenförmigen Verlauf auf- weist.
2. Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (19, 20) des Strömungskanals (14) radial ausgerichtet sind. 3. Verteiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände des Strömungskanals (14) und der An¬ schlußkanäle (5, 6, 7) zumindest im Bereich des Übergangs zwischen Küken (3,
3') und Gehäuse (2, 2') parallel zu einer Mittelachse (8, 9, 10, 18) verlaufen.
4. Verteiler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Strömungskanal (14) in Form eines Bogens von einem Ende (19) zum anderen (20) ver¬ läuft.
5. Verteiler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bogen ein Teil eines Kreises ist.
6. Verteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da¬ durch gekennzeichnet, daß der erste, zweite und dritte Umfangswinkel (a, b) eine Größe von 150° aufweist und der erste und zweite Anschlußkanal (5, 6) zwischen ihrem Anschlußflansch (11, 12) und ih¬ rer Mündung einen Bogen über einen Winkel von 15° bilden.
7. Verteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Küken (3) einen Träger (24) aufweist, in den ein Rohr (25) als Strömungskanal (14) eingebaut ist.
8. Verteiler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (2) für jeden Anschlußkanal (5, 6,
7) eine Dichtungseinrichtung (21, 22, 23) vorgese¬ hen ist, die mit dem Träger (24) zusammenwirkt.
9. Verteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Küken durch ein den Strö¬ mungskanal (14) aufweisendes Rohr (26) gebildet ist.
10. Verteiler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (26) an seinen Enden je eine Rohrwand- verdickung (27) aufweist.
11. Verteiler nach einem der Ansprüche 7, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (26) an jedem Ende eine Dichtungsanordnung (28, 29) aufweist, die mit dem Gehäuse (2') zusammenwirkt.
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