DE3816231C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rohrver­ zweigung mit Umschaltklappe und Stellantrieb zu deren Betätigung, von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art. Solche Rohrverzweigungen werden vor allem in Mahlgutleitungen von Mühlenanlagen eingesetzt.The present invention relates to a Rohrver branch with reversing flap and actuator for actuating it, of the specified in the preamble of claim 1 Art. Such pipe branches are mainly used in regrind lines used by mill systems.

Rohrverzweigungen dieser Art sind aus DE-OS 31 42 785 und DD-PS 87 746 (Fig. 3) bekannt. Bei ihnen greift die als Kolbenstange eines Druckmittelzylinders ausgebildete Stellstange am Ende eines mit der Welle der Umschaltklappe drehfest verbundenen Hebelarms an. Eine durch den Druckmittelzylinder, oder auch durch einen Elektromagneten bewirkte Linearbewegung der Stellstange wird somit über den Hebelarm als Drehung auf die Welle und damit auf die Umschaltklappe übertragen. Pipe branches of this type are from DE-OS 31 42 785 and DD-PS 87 746 (Fig. 3) known. In their case, it acts as Piston rod of a pressure medium cylinder formed adjusting rod at the end of a rotatable with the shaft of the switching flap connected lever arm. One through the pressure cylinder, or caused by an electromagnet Linear movement of the control rod is thus via the lever arm as a rotation on the shaft and thus on the switching flap transfer.  

Bei dieser Anordnung hängt das von der Stellstange auf die Welle der Umschaltklappe übertragene Drehmoment vom Winkel zwischen Stellstange und Hebelarm ab und ist deshalb nahe den Endlagen der Stellbewegung kleiner als in der Mitte. Gerade im Bereich der Endlagen wird aber eine besonders hohe Stellkraft benötigt, um die Umschaltklappe fest gegen ihren Sitz zu pressen bzw. von diesem zu lösen. Insbesondere in Mahlgutleitungen kann sich Mahlgut an den Anschlagflächen für die Umschaltklappe festsetzen, welches das Lösen der Umschaltklappe vom Sitz auf der einen Seite bzw. ihr vollständiges Anlegen am Sitz auf der anderen Seite behindern kann. Es ist nachteilig, daß gerade in diesen Stellungen der Umschaltklappe das verfügbare Drehmoment am kleinsten ist.With this arrangement it depends on the control rod Shaft of the switching flap transmitted torque from the angle between the control rod and lever arm and is therefore close the end positions of the positioning movement are smaller than in the middle. But one is particularly special in the area of the end positions high actuating force required to firmly hold the changeover flap to press their seat or to detach from it. In particular In regrind lines, regrind can adhere to the stop surfaces for the reversing flap, which is releasing the switch flap from the seat on one side or hinder their full placement on the seat on the other side can. It is disadvantageous that precisely in these positions the changeover flap the available torque on is smallest.

Ein weiterer Nachteil der vorbekannten Anordnung besteht darin, daß die Stellstange auch eine gewisse Querbewegungsfreiheit haben muß, um der Bogenbewegung des Hebelarmes folgen zu können. Durch die nicht exakt lineare Bewegung der Stellstange wird aber ihre Abdichtung problematisch. Bei abgedichteter Anordnung des gesamten Stellantriebs müßte auch der Druckmittelzylinder innerhalb der Abdichtung angeordnet werden, da eine abgedichtete Durchführung der Stellstange durch eine Gehäusewand wegen des Querbewegungsspiels problematisch ist. Another disadvantage of the previously known arrangement is in that the control rod also has a certain freedom of movement must have to the bow movement of the lever arm to be able to follow. Due to the not exactly linear movement the actuating rod, however, their sealing becomes problematic. With sealed arrangement of the entire actuator the pressure medium cylinder would also have to be inside the seal be arranged because a sealed implementation of the Control rod through a housing wall due to the transverse movement play is problematic.  

Aus DE-OS 24 46 067 ist eine Rohrweiche anderer Art bekannt, bei der ein schwenkbar und längsverschieblich gelagertes Kupplungsrohrstück mittels eines Stellantriebs wahlweise mit einem von zwei parallelen weiterführenden Rohrleitungen verbunden werden kann. Der Stellantrieb umfaßt ein von einem Motor angetriebenes Zahnrad, das über ein weiteres Zahnrad einen mit dem Kupplungsrohrstück verbundenen Hebelarm antreibt. Bei dieser Anordnung stellt sich das Problem der Umwandlung einer Linearbewegung in eine Drehbewegung nicht. Trotzdem ist auch bei dieser Anordnung das in Schwenkrichtung des Kupplungsrohrstücks wirksame Drehmoment, auf das es hier allerdings nicht entscheidend ankommt, in den Endstellungen des Kupplungsrohrstücks am kleinsten.From DE-OS 24 46 067 a pipe switch of a different kind is known in which a swiveling and longitudinally displaceable Coupling pipe piece optionally by means of an actuator with one of two parallel pipelines can be connected. The actuator includes a gear driven by a motor that over a Another gear connected to the coupling tube piece Lever arm drives. With this arrangement it turns out the problem of converting a linear motion into a Rotational movement not. Nevertheless, this arrangement also the effective in the pivoting direction of the coupling tube piece Torque, which is not crucial here arrives in the end positions of the coupling tube piece on smallest.

Ausgehend von einer Rohrverzweigung der eingangs genannten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese so weiterzubilden, daß bei exakt linearer Bewegung der Stellstange ein günstiger Drehmomentverlauf während der Umschaltbewegung erreicht wird. Starting from a pipe branch of the aforementioned The object of the invention is to develop it in such a way that that with exactly linear movement of the control rod a favorable torque curve during the switching movement is achieved.  

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.The achievement of this task is in the characterizing part of the claim 1 specified. Advantageous embodiments are in the Subclaims specified.

Durch die Verwendung eines Zahngetriebes, bei dem das Ende der Stellstange als Zahnstange ausgebildet ist und mit einem auf einer Welle drehfest angeordneten, den bisherigen Hebelarm ersetzenden Ritzel in Eingriff steht, wird über den gesamten Bewegungsablauf von einer ersten Endstellung zu einer zweiten Endstellung das Drehmoment konstant ge­ halten.By using a toothed gear, in which the end the control rod is designed as a rack and with one arranged on a shaft in a rotationally fixed manner, the previous ones The lever arm replacing pinion is engaged the entire sequence of movements from a first end position to a second end position, the torque is constant hold.

Das hat den Vorteil, daß der konstruktionsbedingte Kraft­ aufwand an den jeweiligen Endstellungen nicht größer als an jedem anderen Punkt der Strecke zwischen den beiden Endstellungen ist, so daß insbesondere auch in den End­ stellungen der Klappe die volle Stellkraft des Stellan­ triebs zur Verfügung steht. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es von Vorteil, daß bei vollständiger Verschlußstellung der Klappe über elektrische Kontakte, die an den jeweiligen Endstellungen vorgesehen sind, die Energiezufuhr zum Druckmittelzylinder oder Elektromag­ neten abgeschaltet werden kann. Ferner kann über die­ selben elektrischen Kontakte auch die vollständige Ver­ schlußstellung der Klappe angezeigt werden, so daß bei Aus­ bleiben des entsprechenden Signals zusätzliche Maßnahmen zum vollständigen Umschalten der Klappe, zum Unterbre­ chen der Beschickung od.dgl. ergriffen werden können.This has the advantage that the design-related force effort at the respective end positions not greater than at any other point on the line between the two Is end positions, so that especially in the end  positions of the flap the full force of the Stellan drive is available. In a further embodiment the invention it is advantageous that when complete Closed position of the flap via electrical contacts, which are provided at the respective end positions, the Energy supply to the pressure cylinder or Elektromag can be switched off. Furthermore, about the same electrical contacts also the complete ver closing position of the flap are displayed, so that when off additional measures remain of the corresponding signal for completely switching the flap, for opening chen of the feed or the like. can be taken.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird an­ hand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt die Frontansicht eines an einer Rohrverzweigung angebrach­ ten, geöffneten Steuergehäuses mit dem erfindungsge­ mäßen Stellantrieb.An embodiment of the present invention is disclosed hand of the drawing explained in more detail. This shows the Front view of one attached to a pipe branch th, open control housing with the fiction, moderate actuator.

Der in der Zeichnung dargestellte Stellantrieb sitzt an einer Rohrverzweigung bekannter Art in einer abge­ dichteten Gehäusekammer 1, das von einer mit dem Rohr­ verzweigungsgehäuse einstückigen, z.B. kreisrunden Umfangs­ wand 6, und einem abnehmbaren Deckel (nicht dargestellt) gebildet wird. The actuator shown in the drawing sits on a pipe branch of a known type in an abge sealed housing chamber 1 , the wall of a one-piece with the pipe branch housing, for example circular circumference 6 , and a removable cover (not shown) is formed.

Die senkrecht zu den Achsen der Ein- und Auslaßstutzen verlaufende und mit der (nicht dargestellten) Umschalt­ klappe verbundene Welle 2 ist aus dem Gehäuse 5 der Rohr­ verzweigung konzentrisch zur Umfangswand 6 in die Kammer 1 geführt und steht in dieser mit ihrem Ende um ein ge­ eignetes Maß vor.The perpendicular to the axes of the inlet and outlet port and with the (not shown) switching flap connected shaft 2 is out of the housing 5 of the pipe branch concentrically to the circumferential wall 6 in the chamber 1 and is at its end with a ge suitable measure.

Auf dieses Ende der Welle 2 ist ein Ritzel 3 drehfest auf­ gesetzt. Die Zähne des Ritzels 3 kämmen mit den Zähnen des Zahnsegmentes 4′ einer Zahnstange 4, die das Ende einer Stellstange 5 und mit dieser zusammen den im Steuergehäuse 1 befindlichen Teil der Steuereinrichtung 7 bildet. Zur Steuereinrichtung 7 gehört des weiteren ein an der Außen­ seite des Steuergehäuses 1 vorgesehener Druckmittelzylinder 7′. Die Stellstange 5 ist durch eine Dichtung in der Um­ fangswand 6 durch diese nach außen geführt und als Kolben­ stange in den Druckmittelzylinder 7′ geführt.On this end of the shaft 2 , a pinion 3 is rotatably set. The teeth of the pinion 3 mesh with the teeth of the toothed segment 4 'of a rack 4 , which forms the end of an actuating rod 5 and together with it the part of the control device 7 located in the control housing 1 . To the control device 7 also includes a provided on the outside of the control housing 1 pressure cylinder 7 '. The actuating rod 5 is guided through a seal in the peripheral wall 6 through this to the outside and as a piston rod in the pressure cylinder 7 'out.

Die dem Zahnsegment 4′ gegenüberliegende Seite der Zahn­ stange 4 ist glatt ausgebildet und gleitet auf einer auf der Rückwand der Kammer 1 geformten Führung 12 geradlinig von einer ersten Endstellung A in eine zweite Endstellung B, wobei die dazu erforderliche Kraft in dem Druckmittel­ zylinder 7′ auf die Stellstange 5 übertragen wird.The toothed segment 4 'opposite side of the toothed rod 4 is smooth and slides on a guide 12 formed on the rear wall of the chamber 1 in a straight line from a first end position A into a second end position B, the force required in the pressure medium cylinder 7 ' is transmitted to the actuating rod 5 .

In der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung liegt die Steuereinrichtung 7, räumlich gesehen, unterhalb der Welle 2. Es ist aber jede beliebige Stellung denkbar, so­ fern die Zähne der Zahnstange 4 mit den Zähnen des Ritzels 3 in Verzahnung gebracht werden. In the described embodiment of the invention, the control device 7 is , seen spatially, below the shaft 2 . However, any position is conceivable, as far as the teeth of the rack 4 are brought into mesh with the teeth of the pinion 3 .

In der Nähe der Endstellungen A und B sind Schalter 8 mit Schaltarmen 9 so an der rückwärtigen Umfangswand 6 innerhalb des Steuergehäuses 1 befestigt, daß die Schalt­ arme 9 jeweils von dem in Bewegungsrichtung vorne liegenden Ende der Zahnstange 4 betätigt werden; dies geschieht jeweils nachdem die Umschaltklappe vollständig in ihre Endstellung bewegt wurde und die Zahnstange 4 ein zu­ sätzliches geringes Spiel durchlaufen hat. Damit ist gewährleistet, daß die Betätigung der Schalter 8 nur erfolgen kann, wenn die Umschaltklappe ihre Endlage vollständig erreicht hat. Wenn die Umschaltklappe 11 in eine der Endstellungen A oder B gebracht worden ist, wird durch die Betätigung der Schalter 8 mittels der Zahn­ stange 4 ein Signal erzeugt, welches eine Anzeige, daß die jeweilige Endstellung erreicht worden ist und/oder Abschaltung der Energiezufuhr zum Druckmittelzylinder 7′ steuern kann.Near the end positions A and B switch 8 are attached to shift arms 9 so on the rear peripheral wall 6 within the control housing 1, that the switching arms 9 are respectively operated by the front in the moving direction end of the rack 4; this happens after the flap has been completely moved into its end position and the rack 4 has undergone an additional little play. This ensures that the actuation of the switch 8 can only take place when the switch flap has reached its end position completely. If the switching flap 11 has been brought into one of the end positions A or B, actuation of the switch 8 by means of the toothed rack 4 generates a signal which is an indication that the respective end position has been reached and / or the energy supply to the pressure medium cylinder has been switched off 7 'can control.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung ist es ebenfalls möglich, anstelle mechanisch betätigbarer Schalter 8 berührungslose Annäherungs­ schalter od.dgl. mit gleicher Wirkungsweise in dem Weg der Zahnstange anzuordnen.In a further embodiment of the present invention, it is also possible, instead of mechanically actuated switch 8 or the like proximity switch. to arrange with the same mode of action in the path of the rack.

Claims (5)

1. Rohrverzweigung mit Umschaltklappe und Stellantrieb zu deren Betätigung, wobei der Stellantrieb eine mittels Druckmittelzylinder oder Elektromagnet linear bewegbare Stellstange aufweist, die mit der aus dem Gehäuse der Rohr­ verzweigung herausgeführten Welle der Umschaltklappe mecha­ nisch verbunden ist, um diese zwischen den beiden End­ stellungen der Klappe zu drehen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stellstange (5) eine Zahnstange (4) trägt, die mit einem auf der Welle (2) der Umschaltklappe (11) drehfest angeordneten Ritzel (3) in Eingriff steht.1. Pipe junction with switching flap and actuator for their actuation, the actuator having a linearly movable actuating rod by means of a pressure medium cylinder or electromagnet, which is mechanically connected to the shaft of the switching flap led out of the housing of the pipe branch, in order to position it between the two end positions of the Flap to rotate, characterized in that the actuating rod ( 5 ) carries a rack ( 4 ) which engages with a pinion ( 3 ) arranged in a rotationally fixed manner on the shaft ( 2 ) of the changeover flap ( 11 ). 2. Rohrverzweigung mit Umschaltklappe und Stellantrieb zu deren Betätigung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Zahnstange (4) und Ritzel (3) in einer abgedichteten Kammer (1) angeordnet sind, die am Gehäuse der Rohrverzweigung durch eine mit dem Gehäuse einstückigen Umfangswand (6) und einem Deckel gebildet ist, und daß der die Stellstange (5) betätigende Druckmittelzylinder (7′) an der Außenseite der Kammer (1) befestigt und die Stell­ stange (5) abgedichtet durch die Umfangswand (6) hindurch­ geführt ist.2. Pipe branch with flap and actuator for actuating it according to claim 1, characterized in that the rack ( 4 ) and pinion ( 3 ) are arranged in a sealed chamber ( 1 ) on the housing of the pipe branch through a one-piece with the housing peripheral wall ( 6 ) and a cover is formed, and that the actuating rod ( 5 ) actuating pressure medium cylinder ( 7 ') is attached to the outside of the chamber ( 1 ) and the actuating rod ( 5 ) is sealed through the peripheral wall ( 6 ). 3. Rohrverzweigung mit Umschaltklappe und Stellantrieb zu deren Betätigung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Weg der Zahnstange (4) Schalter (8) zum Betätigen einer Anzeigevorrich­ tung für die Endlage und/oder zum Schalten der Energie­ zufuhr zum Druckmittelzylinder (7′) vorgesehen sind.3. manifold with switching flap and actuator for their actuation according to claim 1, characterized in that in the path of the rack ( 4 ) switch ( 8 ) for actuating a device for the end position and / or for switching the energy supply to the pressure medium cylinder ( 7 ') Are provided. 4. Rohrverzweigung mit Umschaltklappe und Stellantrieb zu deren Betätigung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeder Schalter (8) bzw. ein ihn be­ tätigender Schaltarm (9) derart angeordnet ist, daß er von dem in Bewegungsrichtung vorne liegenden Ende der Zahn­ stange (4) betätigt wird, nachdem die Umschaltklappe (11) vollständig in ihre Endstellung bewegt wurde und die Zahn­ stange (4) ein zusätzliches geringes Spiel durchlaufen hat.4. Pipe branching with flap and actuator for actuating them according to claim 3, characterized in that each switch ( 8 ) or a switching arm ( 9 ) operating it is arranged in such a way that it rod from the front end of the tooth in the direction of movement ( 4 ) is actuated after the switching flap ( 11 ) has been moved completely into its end position and the rack ( 4 ) has undergone an additional slight play. 5. Rohrverzweigung mit Umschaltklappe und Stellantrieb zu deren Betätigung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltarme (9) und/oder Schalter (8) ebenfalls in der Kammer (1) angeordnet sind.5. manifold with switching flap and actuator for actuating them according to claim 3, characterized in that the switching arms ( 9 ) and / or switch ( 8 ) are also arranged in the chamber ( 1 ).