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Umschaltbare Rohrverzweigung Die Erfindung bezieht sich auf eine umschaltbare
Rohrverzweigung, und zwar eine Vorrichtung zum wahlweisen Absperren eines von zwei
an einen Fallrohrstutzen angeschlossenen Zweigstutzen einer umschaltbaren Rohrverzweigung
mittels eines von zwei zwangsweise gegensinnig bewegbaren Schiebern. Dabei soll
einer der beiden Schieber in Schließstellung in einem Zweigstutzen liegen und der
andere gleichzeitig außerhalb der Rohrstutzen frei zugänglich sein.
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Die Vorrichtung hat den Zweck, einen Fallrohrstutzen für Schüttgut
wahlweise mit einem von zwei abgehenden Stutzen eines Hosenrohrs zu verbinden.
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Die Absperrschieber müssen also stets so bewegt werden, daß ein Stutzen
geöffnet ist, wenn der andere geschlossen ist. Es soll ausgeschlossen sein, durch
eine falsche Schaltung der beiden Schieber eine unerwünschte Stauung von Schüttgut
im Fallrohr hervorzurufen. Auch sollen die Schaltstellung und der Zustand der Rohrverzweigung
von außen ohne weiteres mit Sicherheit erkennbar sein, was bei einer Verwendung
in ausgedehnten Laufrohrsystemen von Speichern oder Silos besonders wichtig ist.
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Bei einem älteren Vorschlag zum wechselweisen Beschicken von zwei
durch einen Sattel getrennten Meßtaschen (deutsche Auslegeschrift 1148186) sind
zwei schwenkbare Sperrglieder als Drehschieber mit segmentartigen Leitflächen ausgebildet.
Die beiden Drehschieber haben zueinander parallele Schwenkachsen und werden gemeinsam
durch einen Hubmotor betätigt. Die Abdichtung solcher Drehschieber ist schwierig,
und offenbar aus diesem Grunde sind beide Drehschieber in ein Gehäuse eingekapselt,
so daß man weder den Zustand noch die augenblickliche Lage der Absperrorgane von
außen zweifelsfrei erkennen kann.
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Bei einer bekannten Vorrichtung zum Verteilen von Schüttgut aus einem
Bunker auf eine Doppelschurre (deutsche Patentschrift 361947) sind unter der Austrittsöffnung
des Bunkers zwei hängende, zueinander parallele Klappen angeordnet, die zwangläufig
von einem Druckluftzylinder aus betätigt werden. Auch hier ist der jeweilige Zustand
der Klappen von außen nicht erkennbar. Da beim Ein- und Ausspeichern von Getreide
und anderem Schüttgut Klappen und Schieber einem verhältnismäßig hohen Verschleiß
ausgesetzt sind, ist ihre unsichtbare Anordnung ein erheblicher Nachteil. Das Durchscheuern
solcher Leitflächen führt im Betrieb besonders dann zu erheblichen Unzuträglichkeiten,
wenn der Verschleiß unerkannt bleibt. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind übrigens
zwei Kniehebelpaare zur Betätigung benutzt, die wechselweise in die Totpunktlage
eintreten. Es ist ferner eine Bewegung etwas über die Strecklage hinweg vorgesehen,
so daß eine Umstellung der Klappen durch die auf eine Klappe wirkenden Schüttgutmassen
unmöglich gemacht ist.
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Mittel zur einwandfreien Abdichtung dieser Zwillingsklappe sind nicht
bekanntgeworden.
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Eine andere deutsche Patentschrift (361026) beschreibt eine Vorrichtung
zum wiederholten Abfüllen einer bestimmten Menge aus einemVorratsbehälter. Es handelt
sich dort nicht um eine Rohrverzweigung, sondern um eine Schleusenkammer, die oben
und unten durch Absperrmittel verschlossen werden kann. Als Absperrmittel sind hier
geneigte ebene Schieber vorgesehen, die den Vorteil einer einfachen Herstellung
aufweisen; und die Schieber sind bei geöffneter Stellung von außen frei zugänglich.
Es ist jedoch ein erheblicher Bauaufwand erforderlich, da zwei Schubkurbelgetriebe,
deren Kurbeln gegeneinander versetzt sind, von einem dritten Getriebe betätigt werden
müssen. Die beiden Schieber der vorbekannten Einrichtung werden im Zuge des Füllens
und Entleerens der Schleusenkammer nur zeitweise im entgegengesetzten Sinn bewegt.
Es werden dabei zahlreiche Maschinenelemente benötigt, und der Auslauf aus der Kammer
wird nur für kurze Augenblicke ohne eine hindernde Schwelle völlig freigegeben.
Daher ist es schwierig, mit diesen Mitteln ein restloses Leerlaufen der Schleusenkammer
zu erreichen.
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Die Verwendung zweier Schieber, deren Antriebe zwangsweise miteinander
verbunden sind, ist auch von einem anderen Bunkerauslaufverschluß bekannt (Patentschrift
10046 des Amtes für Eründungs-und Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone
Deutschlands). Die beiden Schieber, die mittels
Zahnstange und Ritzel
bewegt werden, dienen nicht zum Abschluß voneinander getrennter Kanäle oder Rohre,
sondern sind so zueinander geneigt, daß sie bei geschlossener Stellung den Bunkerauslauf
gemeinsam verschließen. Sie sind also nur in gleichem Sinne gleichzeitig bewegbar,
und ihre Anordnung hat nichts mit einer Rohrverzweigung zu tun.
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Auch bei einer bekannten Verteil- und Absperrvorrichtung für von
einem Fallrohr abgezweigte Verteilrohre (deutsche Patentschrift 727398, 81 e - 49)
sind bereits als Absperrmittel zwei gleiche ebene Schieber benutzt worden. Diese
sollen entweder unabhängig voneinander benutzt werden oder, insbesondere nach Vereinigung
zu einer gemeinsamen Platte, gemeinsam betätigt werden und dabei jeweils nur ein
Rohr drosseln oder absperren können. Diese Vorrichtung hat den schwerwiegenden Nachteil,
daß bei ihrem Umschalten keine Restentleerung aus dem Raum über dem in Schließstellung
befindlichen Schieber möglich ist. In Silo- und Speicheranlagen führt das Verbleiben
von Restmengen des Schüttguts zu unzuträglichen betrieblichen Verhältnissen, insbesondere,
wenn es sich um wertvolles oder verderbliches Gut handelt. Daher muß die Vermeidung
von toten Ecken, die restlose Entleerung jedes Stranges und die absolute Dichtheit
der Absperrmittel abgestrebt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Forderungen
bei einer umschaltbaren Rohrverzweigung mit möglichst geringem Bauaufwand zu verwirklichen.
Demnach muß der abgesperrte Zweigstutzen dicht verschlossen sein, über seinem Abschlußmittel
dürfen keine Restmengen liegenbleiben, der andere Absperrschieber muß frei zugänglich
und leicht kontrollierbar sein, die Stellung beider Absperrmittel muß einwandfrei
erkennbar sein, und die beiden Schieber sollen zwangsweise gegenläufig zueinander
bewegt werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schieber
eben und geneigt sind und in Schließstellung mit ihrem unteren Ende an der Schneide
der Rohrverzweigung anschließen, wobei die Schieberfläche an die Gleitfläche für
Gut im beaufschlagten Zweigstutzen anschließt.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die beiden
Schieber durch Schubkurbelgetriebe bewegt, wobei am oberen Ende jedes Schiebers
beiderseits eines Zweigstutzens zwei Schubstangen angreifen. Beide Schubstangen
sind an zwei Schwingen angelenkt, deren gemeinsame Schwenkachse unterhalb der Schneide
im Zwickelraum der Rohrverzweigung liegt.
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Bei dieser baulich einfachen Anordnung tritt eine völlige Entleerung
des abgesperrten Zweigstutzens ein, insbesondere wenn eine geringe Überdeckung der
Schneide der Rohrverzweigung durch das untere Ende des geschlossenen Schiebers angewendet
wird.
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Durch die gleichachsige Anordnung der beiderseits der Rohrstutzen
angeordneten Schwingen wird eine einfache Bauart unter Verwendung weniger, bewährter
Maschinenelemente ermöglicht. Dadurch, daß die Schubstangen an den oberen Enden
der Schieber angreifen, wird eine raumsparende Bauweise erreicht, und es ist nur
an der Oberseite eines Stutzens ein einfacher Schlitz für den Schieber gegen den
Austritt von Staub nach außen abzudichten. Die Antriebsgestänge liegen also neben
den Rohrstutzen und beeinträchtigen die Ab dichtungs aufgabe nicht. Ebene
Schieber
sind verhältnismäßig leicht herstellbar und einwandfrei abzudichten. Außerdem ist
ihre Stellung sofort völlig eindeutig feststellbar und ihr Zustand jederzeit ohne
besonderen Aufwand nachprüfbar. Durch die zwangläufige Schaltung ist erreicht, daß
stets ein abgehender Stutzen offensteht, so daß keine Stauungen eintreten können.
Durch Schwenken der beiden Schubkurbelgetriebe bis über die Totpunktlage hinweg
wird sichergestellt, daß keine unbefugte Verstellung des Schaltorgans vom Schieber
aus vorgenommen werden kann.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigt A b b. 1 die Rohrverzweigung
in Betriebsstellung, teilweise geschnitten, Abt. 2 eine Zwischenstellung der Schaltorgane.
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Der Fallrohrstutzen 1 gabelt sich in die beiden Zweigstutzen 2, die
beide unter 450 gegen die lotrechte Richtung geneigt sind. Jeder Zweigstutzen läßt
sich durch einen ebenen Schieber 3 absperren, der in einem Schlitz 4 der oberen
Rohrwand und in üblichen, nicht dargestellten, seitlichen Führungen geführt ist.
In seiner Schließstellung überlappt der Schieber 3 mit dem unteren Ende die Schneide
5 des Zwickelstücks zwischen den beiden Zweigstutzen. Jeder Schieber ist außerdem
an seinem oberen Ende zu beiden Seiten der Rohrgabelung mittels Führungsrollen 6
abgestützt, die in Führungsschienen 7 laufen.
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Die Verstellglieder beider Schieber sind so miteinander verbunden,
daß in jeder Endstellung ein Zweigstutzen voll geöffnet ist, wenn der andere ganz
geschlossen ist. Zu diesem Zweck ist unterhalb der Schneide 5 im Zwickelstück eine
durchgehende waagerechte Schwenkachse 8 gelagert, die zur Betätigung dient. Beiderseits
der Rohrstutzen 2 trägt die Schwenkachse 8 je eine Schwinge 9, die die Kurbeln zweier
Schubkurbelgetriebe enthält. In den Gelenkpunkten 10 der Schwinge 9 sind Schubstangen
11 angelenkt, die anderseits an den kreuzkopfartig ausgebildeten oberen Gelenkpunkten
12 der beiden Schieber 3 angreifen.
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Ab b. 1 zeigt, daß in der Endstellung der Umschaltvorrichtung der
rechte Schieber 3 völlig geschlossen und der linke Schieber ganz geöffnet ist.
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Dabei ist die Schwinge 9 so weit geschwenkt, daß die Strecklage oder
Totpunktlage der Gelenke überschritten ist. Der Gelenkpunkt 10 für den rechten Schieber
liegt also nicht auf der durch den Gelenkpunkt 12 und die Abbildung der Schwenkachse
8 gezeichneten Geraden 13. Diese der Totpunktlage entsprechende Gerade 13 ist der
Deutlichkeit halber nur für die Gelenkglieder des rechten Schiebers 3 eingezeichnet
worden. Infolge der Überschreitung der Totpunktlage bei der Schwenkbewegung ist
es nicht möglich, von den Gelenkpunkten, d. h. von einem der Schieber 3 aus, eine
Verstellung des Schaltorgans vorzunehmen. Dadurch sind unbefugte Eingriffe in das
Laufrohrsystem weitgehend unmöglich gemacht worden. Nach Abb. 1 ist beispielsweise
der linke Schieber 3 bis auf seine untere Kante völlig frei zugänglich, so daß sein
Zustand ohne weiteres nachgeprüft werden kann. In an sich bekannter Weise werden
die Schieber leicht auswechselbar gestaltet, so daß ihr Ersatz ohne Betriebsstörungen
vor sich geht. Es ist möglich, die Führungsteile des Schiebers beizubehalten und
nur die Schieberplatten
leicht auswechselbar zu machen. Für die
Führungen 7 der Rollen 6 genügen verhältnismäßig einfache Maschinenelemente wie
Blechstreifen oder Profils stücke. Die Stellung des Schaltorgans ist ohne irgendwelche
Hilfsmittel sofort offensichtlich, so daß hierüber keine Täuschungen möglich sind.
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Die Rohrverzweigung hat den zusätzlichen Vorteil, daß unter Beschränkung
der Gesamtdurchsatzmenge die gleichzeitige Zuteilung von Gut an zwei vrschiedene
Rohrstränge möglich ist. Dabei ist das Mengenverhältnis, z. B. 1 : 2 oder 1 : 3,
willkürlich einstellbar. In Ab b. 2 sind eine Schwinge 9 und die übrigen Getriebeglieder
in der Zwischenstellung gezeigt, bei der beide Rohrstutzen mit der gleichen Teilmenge
beaufschlagt werden. Die Schneide 5 dient dann als Verteildach.
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Die Schubstangen 11 sind abgeknickt, um die Durchführung der Schwenkachse
8 beiderseits der Rohrverzweigung nicht zu stören. Die Verlängerungen der Schwenkachse
8 können dabei auch als Anschläge für die Schubstangen 11 dienen.
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Zur Betätigung des Schaltorgans ist in erster Linie elektrischer
Antrieb unter Verwendung von Endschaltern vorgesehen. Natürlich ist es möglich,
statt dessen die Schieber von Hand, mittels hydraulischer oder mittels pneumatischer
Pressen zu bewegen. In Silo- und Speicheranlagen ist die Verwendung hydraulischer
Systeme jedoch häufig unerwünscht, und die Verwendung von Druckluft bedingt den
Einbau einer umfangreichen besonderen Anlage, die zudem frostgefährdet sein kann.
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Ferner ist es möglich, Zahnstangentriebe anzuwenden. Der Querschnitt
des Fallrohrs und der beiden Zweigstutzen ist vorzugsweise rechteckig, kann jedoch
auch kreisförmig sein.