DE29917339U1 - Verteileranordnung zur wahlweisen Verbindung von Rohrleitungen - Google Patents

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,; Dipl.-lng. A. Wasmeier

Dipl.-lng. H. Graf

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R/g 19.188

Datum
Date

24. September 1999 gr-ra

Anmelder:

RST Roboter-System-Technik GmbH Borsigstraße 5 93092 Barbing

Titel:

Verteileranordnung zur wahlweisen Verbindung von Rohrleitungen

Konten: HypoVereinsbank (BLZ 750 200 73) 5 839 300

Postgiroamt München, (BLZ 70J3 100_#80) 893 69-801

Gerichtsstand Regensburg A19188.DOC 24.09.99 13:59

Verteileranordnung zur wahlweisen Verbindung von Rohrleitungen

Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff Schutzanspruch 1.

In vielen technischen Bereichen, speziell aber auch in der Getränkeindustrie und dabei insbesondere in Brauereien besteht die Notwendigkeit, vorhandene Rohrleitungen für bestimmte Funktionen in unterschiedlicher Weise miteinander zu verbinden, so beispielsweise in Brauereien eine an einem Tank führende Leitung mit Leitungen, die an andere Funktionselemente oder Funktionseinheiten führen, beispielsweise Sudhaus, Füllmaschine, Tank für Reinigungs- und Spülflüssigkeit, Ablaßkanal usw.

Bekannt sind hierfür in der Getränkeindustrie Verteileranordnungen mit einem sogenannten Verteilerpanel, welches im wesentlichen von mehreren, dort zugänglichen Anschlüssen gebildet ist, von denen jeder an der Rückseite des Verteilerpanels mit einer Rohrleitung verbunden ist. Unter Verwendung von auf den Anschlüssen, beispielsweise durch Schraubringe zu befestigenden Abschlüssen und Verbindungsbögen können dann die jeweils gewünschten Verbindungen zwischen den Rohrleitungen hergestellt und die nicht benötigten Rohrleitungen verschlossen werden. Die Handhabung dieser Verteilervorrichtungen ist allein schon wegen des manuellen Befestigen der Verschlüsse und Verbindungsbögen auf den Anschlüssen sehr arbeitsintensiv. Nachteilig ist aber insbesondere auch, daß Fehlverbindungen und andere Störungen, beispielsweise das Fehlen eines Abschlusses oder das mangelhafte Verbinden der Verbindungsbögen und Abschlüsse usw. nicht ausgeschlossen werden können. Diese Störungen haben dann u.U. schwerwiegende Folgen, und zwar insbesondere dann, wenn versehentlich in einem vollen Tank eine nicht passende Flüssigkeit, beispielsweise in einem vollen Biertank Reinigungsflüssigkeit eingeleitet wird.

Aufgabe der Neuerung ist es, eine Verteilervorrichtung aufzuzeigen, die diese Nachteile vermeidet und sich durch eine vereinfachte Handhabung und hohe Betriebssicherheit auszeichnet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung entsprechend dem Schutzanspruch 1 ausgebildet.

Die neuerungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es bei hoher Betriebssicherheit die Verbindungen zwischen unterschiedlichen Rohrleitungen in der gewünschten Weise schnell und ohne großen Arbeitsaufwand zu ändern. Weiterhin kann die neuerungsgemäße Vorrichtung auch preiswert gefertigt werden.

Unter „Verteilerpanel" ist im Sinne der Neuerung ganz allgemein ein Trag- oder Rahmenelement, auch plattenförmiges Trag- oder Rahmenelement zu verstehen, an dem die Anschlüsse vorgesehen sind. Weiterbildungen der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Neuerung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in vereinfachter Darstellung und in Frontansicht das Verteilerpanel einer

Rohrverteilervorrichtung gemäß der Neuerung; Fig. 2 die Rohrverteilervorrichtung in Seitenansicht und bei an die Anschlüsse

angekoppeltem Verbindungsbogen bzw. Abschlüssen. Fig. 3 eine Darstellung ähnlich Figur 2, jedoch bei von den Anschlüssen abgekoppeltem Verbindungsbogen und Abschlüssen;

Fig. 4 in Einzeldarstellung und in Draufsicht den drehbaren Träger der Vorrichtung; Fig. 5 in vergrößerter Detaildarstellung einen Schnitt durch das Verteilerpanel und den Träger bei mit den Anschlüssen verbundenem Verbindungsbogen bzw. bei von

den Anschlüssen getrenntem Verbindungsbogen; Fig. 6 in den Positionen a - c der Träger in drei unterschiedlichen Stellungen bzw. Positionen.

Die in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient dazu, Rohrleitungen für gasförmige, insbesondere flüssige Medien in einer gewünschten Weise miteinander zu verbinden. Die Vorrichtung 1 eignet sich beispielsweise auch in Brauereien, um

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beispielsweise eine an einem Bierlagertank führende Rohrleitung wahlweise mit einer an eine Keck- oder Flaschenfül!maschine führende Leitung oder mit einer Leitung für ein Reinigungsmedium für die sogenannte CIP-Reinigung oder mit einer Wasserleitung usw. zu verbinden, wobei die jeweils nicht genutzten Leitungen verschlossen werden. Die Vorrichtung 1 besteht hierzu im wesentlichen aus einem sogenannten Verteilerpanel 2, welches bei der dargestellten Ausführungsform an einem Vorrichtungsgestell 3 vorgesehen ist, in der Praxis aber auch an bereits vorhandenen Einrichtungen oder am Rahmen, Gestell usw. solche Einrichtungen befestigt sein kann.

An der Vorderseite 2' des Verteilerpanels 2 sind mehrere Anschlüsse 4 vorgesehen, und zwar in der Weise, daß die Anschlüsse 4 jeweils den selben Abstand von einer senkrecht zur Vorderseite 2' bzw. Rückseite 2" des Verteilerpanels 2 verlaufenden Mittelachse M aufweisen. Die Anschlüsse 4 sind weiterhin so angeordnet, daß sie mit ihren Achsen ein gleichseitiges Vieleck definieren, d.h. bei der dargestellten Ausführungsform definieren die Anschlüsse 4 mit ihren Achsen die Eckpunkte eines Quadrates.

Die Anschlüsse 4 bilden an der Vorderseite 2' des Verteilerpanels 2 jeweils eine an dieser Vorderseite offene Kupplung 5 mit einer die Öffnung umgebenden innenliegenden konischen bzw. kegelstumpfförmigen Anschluß- oder Kupplungsfläche 5', die die Achse des jeweiligen Anschlusses 4 konzentrisch umschließt und an der auch eine diese Achse ebenfalls konzentrisch umschließende, nicht dargestellte Ringdichtung aus einem elastischen Material vorgesehen ist. An der Rückseite 2" sind die Anschlüsse 4 mit jeweils einer Rohrleitung verbunden. Diese sind allerdings der einfacheren Darstellung wegen nicht gezeigt.

An der Vorderseite 2' ist am Verteilerpanel 2 um die Mittelachse M drehbar ein Träger 6 gelagert, der bei der dargestellten Ausführungsform von einer quadratischen Platte 7 gebildet ist, welche mit ihren Oberflächenseite parallel zu der Vorderseite 2' liegt. An der Platte 7 ist das eine Ende einer Welle 8 befestigt, die in einem Lager 9 im Verteilerpanel 2 drehbar gelagert ist und mit ihrem anderen Ende über die Rückseite

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2" vorsteht. Mit der Welle 8 ist der Träger 6 um die Mittelachse M drehbar sowie zugleich auch in Richtung der Mittelachse M um einen vorgegebenen Hub verschiebbar, und zwar aus einem angekoppelten oder angedockten Zustand (Figur 2) in einem abgekoppelten oder abgedockten Zustand (Figur 3), in dem der Abstand der Platte 7 von dem Verteilerpanel weit größer ist als im angekoppeltem Zustand.

Zum axialen Verschieben der Welle 9 und damit des Trägers 6 ist bei der dargestellten Ausführungsform eine Betätigungseinrichtung 10 vorgesehen, die aus vier, um die Achse M gleichmäßig verteilten und radial zu dieser Achse angeordneten Pneumatikzylindern 11 besteht, die mit ihrem Zylindergehäuse jeweils an der Rückseite 2" befestigt sind und mit ihrer Kolbenstange mit jeweils einer Kniehebelanordnung 12 zusammenwirken, und zwar im Bereich der gelenkigen Verbindung 12'" zwischen den beiden, die Kniehebelanordnung bildenden Hebeln 12' und 12", von denen der eine Hebel 12' an der Rückseite 2" und der andere Hebel 12" an einem auf der Welle 8 angeordneten Spannring 13 angelenkt ist, der einen Bund 8' der Welle 8 formschlüssig umgreift, und zwar in der Weise, daß der Spannring axial antriebsmäßig mit der Welle 8 verbunden ist, die Welle 80 aber relativ zu dem Spannring 13 drehen kann. Die Gelenkpunkte jeder Gelenkhebelanordnung 12 liegen mit ihren Achsen tangential zu einem gedachten Kreis um die Mittelachse M. Die Anordnung ist weiterhin so getroffen, daß dann, wenn der gemeinsame Gelenkpunkt 12'" der Hebel 12' und 12" der Kniehebelanordnung 12 den größeren Abstand von der Mittelachse M aufweist, sich der Träger 6 im abgekoppeltem Zustand befindet und der angekoppelte Zustand dann vorliegt, wenn der gemeinsame Gelenkpunkt 12'" den kleineren Abstand von der Mittelachse M aufweist.

An der dem Verteilerpanel 2 zugewandten Rückseite 7" sind in der selben Anordnung, die die Anschlüsse 4 am Verteilerpanel 2 aufweisen, mit den Anschlüssen 4 bzw. den entsprechenden Kupplungen 5 zusammenwirkende und für die Kupplungen 5 passende Gegen- oder Kupplungsstücke 14 vorgesehen, die mit ihren Achsen senkrecht zu den Oberflächenseiten des Trägers 6 und damit parallel zur Mittelachse M liegen und an dem Rand einer dem Verteilerpanel 2 zugewandten Öffnung eine

kegelförmige Dichtungsfläche 14' bilden, die bei angekoppeltem Träger 6 dicht gegen jeweils eine Dichtungsfläche 5' anliegen.

Bei der dargestellten Ausführungsform sind insgesamt vier Drehstellungen des Trägers 6 möglich, in denen jeweils ein Kupplungsstück 14 einer Kupplung 5 unmittelbar gegenüberliegt bzw. im angekoppeltem Zustand mit einer Kupplung 5 dicht verbunden ist.

Wie insbesondere auch die Figur 5 zeigt, sind zwei Kupplungsstücke 14, die an einer gemeinsamen Seite des von den Achsen der Kupplungsstücke 14 gebildeten Quadrats bzw. an einer gemeinsamen Seite der Platte 7 vorgesehen sind, an der Vorderseite 7' der Platte 7 dicht verschlossen, so daß diese Kupplungsstücke 14 Abschlüsse 15 bilden, mit der im angekoppeltem Zustand jeweils zwei Anschlüsse 4 dicht verschlossen werden. Die beiden anderen Kupplungsstücke 14 sind an der Vorderseite 7' durch einen Verbindungsbogen 16 miteinander verbunden.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung 1 ist also so, daß zum Verbinden einer an einem Anschluß 4 angeschlossenen Rohrleitung mit einer weiteren, ebenfalls an einem Anschluß 4 angeschlossenen Rohrleitung und zum Verschließen der übrigen Rohrleitungen an den zugehörigen Anschlüssen 4 der Träger 6 im nicht angekoppeltem Zustand (Figur 3) um die Mittelachse M derart gedreht wird, daß den Anschlüssen 4 der zu verbindenden Rohrleitungen die mit dem Verbindungsbogen 16 beidendig verbundenen Kupplungsstücke 16 achsgleich gegenüberliegen. Anschließend werden die Zylinder 11 gleichzeitig betätigt, so daß die Gelenkpunkte 12"' der Hebel 12' und 12" sämtlicher Kniehebelanordnung 12 radial nach innen bewegt werden, wodurch mit dem Spannring 13 die Welle 6 um einen vorgegebenen Hub axial zur Rückseite der Vorrichtung 1 bewegt wird, so daß schließlich unter Übertotpunktwirkung der Kniehebelanordnung 12 der angekoppelte Zustand für den Träger 6 (Figur 2) erreicht ist. In diesem angekoppelten Zustand weist der gemeinsame Gelenkpunkt 12'" jeder Kniehebelanordnung 12 einen radialen Abstand von der Mittelachse M auf, der etwas kleiner ist als der entsprechende Abstand der Gelenkachsen an den freien Enden der

Hebel 12' und 12". Die Verwendung dieser Betätigungseinrichtung 10 hat den Vorteil, daß das im angedockten Zustand hohe Dichtungskräfte zwischen den Kupplungsstücken 5 und 14 erreicht sind und im übrigen durch die Übertotpunktwirkung im angekoppeltem Zustand die doppelt wirkenden Zylinder 11 abgeschaltet werden können.

Zum Abkoppeln werden die Zylinder 11 in umgekehrter Richtung aktiviert, womit die Gelenkpunkte 13'" radial von der Mittelachse M wegbewegt und hierbei über den Spannring 13 die Welle 8 axial zur Vorderseite der Vorrichtung hin verschoben wird.

Das Drehen des Trägers 6 kann auf verschiedenste Weise erfolgen. Bei der dargestellten Ausführungsform erfolgt das Drehen des Trägers 6 in die drei tatsächlich genutzten Stellungen unter Verwendung einer Betätigungseinrichtung 17, die im wesentlichen aus einem auf dem freien Ende der Welle 8 an der Rückseite der Vorrichtung 1 vorgesehenen Zahnriemenrad 18 besteht, über welches ein Zahnriemen 19 geführt ist. Die Enden des Zahnriemens 19 sind jeweils über eine Serienschaltung oder Serienanordnung von zwei Stellzylindern 20 und 21 bzw. 22 und 23 mit dem Rahmen bzw. Gestell 3 verbunden. Wie in den Positionen a, b und c dargestellt ist, ist durch entsprechendes, gesteuertes Betätigen der Stellzylinder 20 - 23, die wiederum vorzugsweise Pneumatik-Zylinder sind, drei definierte Drehstellungen für den Träger 6 erreichbar.

Die Verwendung von pneumatikzylindern für die Stellzylinder 11, 20 - 22 hat den Vorteil, daß diese Zylinder auch in solchen Umgebungen einen zuverlässigen Stellantrieb bzw. eine zuverlässige Betätigungseinrichtung 10/17 gewährleisten, in denen beispielsweise durch eine hohe Luftfeuchtigkeit, durch verspritzte Flüssigkeit eine hohe Korrosionsgefahr besteht. Die gesamte Vorrichtung 1, einschließlich der Funktionselemente der Betätigungseinrichtungen 10 und 17 kann aus einem korrosionsbeständigen Material, beispielsweise aus Edelstahl gefertigt werden.

Die Vorrichtung 1 gestattet es, Verbindungen zwischen unterschiedlichen Rohrleitungen sehr schnell herzustellen und zu ändern. Weiterhin besteht insbesondere auch die Möglichkeit, die Steuerung durch Betätigungselemente, beispielsweise elektrische Tasten usw. vorort oder aber auch ferngesteuert von einer zentralen Leitstelle oder einem zentralen Steuerstand aus vorzunehmen. Weiterhin ist mit der neuerungsgemäßen Vorrichtung auch gewährleistet, daß die jeweils nicht benötigten Rohrleitungen an den Anschlüssen 4 zuverlässig verschlossen sind und tatsächlich nur diejenigen Rohrleitungen miteinander verbunden sind, für die eine solche Verbindung gewünscht wird, d.h. die neuerungsgemäße Vorrichtung trägt auch wesentlich zur Betriebssicherheit einer Gesamtanlage bei.

Die Neuerung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, daß zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind. So ist es selbstverständlich möglich, anstelle der beschriebenen Betätigungseinrichtungen 10 und 17 andere Betätigungseinrichtungen vorzusehen, wenngleich, wie oben ausgeführt, diese Betätigungseinrichtungen besonders vorteilhaft sind. Weiterhin kann die Anzahl der Anschlüsse 4 am Verteilerpanel 2 und damit auch die Anzahl der zugehörigen Kupplungsstücke 14 an dem Träger 6 abweichend von vier sein, beispielsweise können nur drei Anschlüsse 4 und zugehörige Kupplungsstücke 14 oder aber mehr als vier vorgesehen sein. Weiterhin ist es auch möglich, den Träger 6 beispielsweise als Drehkreuz oder anderweitig auszubilden.

Bezugszeichenliste

2' 2"

5'

7' 7"

10 11 12 12', 12' 12'" 13 14 14' 15 16 17 18 19 20-23

Vorrichtung

Verteilerpanel

Vorderseite

Rückseite Gestell oder Rahmen Anschluß Kupplungsstück Dichtungsfläche Träger Platte

Vorderseite Rückseite Welle

Lager

Betätigungseinrichtung Stellzylinder Kniehebelanordnung Kniehebel gemeinsamer Gelenkpunkt Spannring Kupplungsstück Dichtungsfläche Abschluß Verbindungsbogen Betätigungseinrichtung Zahnriemen rad Zahnriemen Betätigungszylinder

A19188.DOC

Claims (11)

1. Verteileranordnung zur wahlweisen Verbindung von Rohrleitungen, mit mehreren an einem Tragelement oder Verteilerpanel (2) vorgesehenen Anschlüssen (4), die jeweils an eine Rohrleitung anschließbar sind, sowie mit Abschlüssen (15) und wenigstens einem Verbindungsbogen (16), mit denen die an einer Vorderseite (2') des Verteilerpanels (2) zugänglichen Anschlüsse (4) verschließbar bzw. miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (4) am Verteilerpanel (2) in wenigstens einer Gruppe angeordnet sind, in der die Anschlüsse (4) jeweils denselben Achsabstand von einer Mittelachse (M) aufweisen und in einem gleichförmigen ersten Abstandsraster um diese Mittelachse (M) verteilt sind, und daß am Verteilerpanel (2) um die Mittelachse (M) drehbar ein Träger (6) vorgesehen ist, der wenigstens eine Gruppe von Kupplungsstücken (14) aufweist, die in dem Achsabstand der Anschlüsse (4) von der Mittelachse (M) und um die Mittelachse (M) in einem für das erste Abstandsraster passenden zweiten Abstandsraster angeordnet sind, und daß die Kupplungsstücke (14) in Richtung der Mittelachse zum Andocken und Abdocken bewegbar sind, und zwar derart, daß im angedockten Zustand jeder Anschluß (4) von jeweils einem Kupplungsstück (14) belegt ist und im abgedockten Zustand die Kupplungsstücke (14) von den Anschlüssen (4) entfernt sind, und daß wenigstens ein Kupplungsstück (14) einen Abschluß (15) bildet und wenigstens zwei Kupplungsstücke (14) über einen am Träger (6) vorgesehenen Verbindungsbogen (16) miteinander verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (6) zum Andocken und Abdocken um einen vorgegebenen Hub in der Mittelachse (M) verschiebbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (4) am Verteilerpanel (2) und die Kupplungsstücke (14) am Träger (6) im selben Raster vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (4) sowie die Kupplungsstücke (14) mit ihren Achsen jeweils die Eckpunkte eines gleichseitigen Vielecks definieren.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine Gruppe von Anschlüssen (4) und nur eine Gruppe von Kupplungsstücken (14) vorgesehen ist, und daß die Anschlüsse (4) und die Kupplungsstücke (14) jeweils den selben Achsabstand von der Mittelachse (M) aufweisen.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet, durch eine erste Betätigungseinrichtung (10) zum axialen Bewegen des Trägers (6).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Betätigungseinrichtung von wenigstens einem Stellglied (14) gebildet ist, das über eine Kniehebelanordnung (12) das axiale Verschieben des Trägers (6) vorzugsweise über Übertotpunktwirkung bewirkt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stellglied ein Stellzylinder (11), vorzugsweise ein doppelt wirkender Zylinder ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zweite Betätigungseinrichtung (17) zum Drehen des Trägers (6) in vorgegebenen Winkelstellungen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Betätigungseinrichtung von wenigstens einem Stellglied oder Stellzylinder, vorzugsweise von mehreren Stellzylindern (20, 21, 22, 23) gebildet ist, die über ein Antriebselement, beispielsweise über einen Zahnriemen (19) auf den Träger (6) einwirken.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder Pneumatikzylinder sind.