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Drehschieber
Die Erfindung bezieht sich auf Drehschieber zum Umkehren
der Strömungsrichtung einer Flüssigkeit und insbesondere auf einen Vierwegeschieber,
bei dem die beiden Offnungen, die zu dem Einlauf und dem Auslauf einer Pumpe führen,
und die beiden Offnungen, die den F Hahn mit dem Flüssigkeitsumlauf verbinden, jeweils
nebeneinander außen am Gehäuse angeordnet sind.
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Ein Drehschieber dieser Art kann in zwei parallel laufende Rohrleitungen
eingebaut sein, und zwar ohne daß zu seinem Anschluß Kniestücke benötigt werden.
Ein solcher Drehschieber ist beschrieben in der amerikanischen Patentschrift 2 040
268. Entsprechend der Beschreibung dieser Patentschrift sind jeweils die zwei Offnungen,
die zur Pumpe und die zum Flüssigkeitsumlauf führen, nebeneinander angeordnet, aber
mit einem Abstand in Längsrichtung, bezogen auf die Drehungsachse des Schiebers.
Die Offnungen liegen diametral gegenüber voneinander und das Gehäuse besteht aus
einem Zylinder mit entsprechend angeordneten Offnungen.
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In einer ersten Schaltstellung des Drehschiebers wird eine Verbindung
der einen Öffnung auf der Einlaufseite mit der seitlich versetzten Öffnung auf der
Seite des Flüssigkeitsumlaufs mittels eines entsprechend gebogenen röhrenförmigen,
im Innern des Gehäuses vorgesehenen Schaltgliedes bewirkt, während die beiden anderen
Öffnungen durch das zylindrische Gehäuse miteinander in Verbindung stehen. In der
zweiten Schaltstellung liegt das gebogene, röhrenförmige Glied in einer Totstellung
und d sperrt den Flüssigkeitsstrom, und ein diametral
angeordnetes
Rohr, das quer zu dem gebogenen, röhrenförmigen Glied verläuft, verbindet diametral
gegenül>erl iegende Öffnungen.
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Der Nachteil eines zylindrischen Gehäuses, eines gebogenen Schaltrohres
und einer beträchtlichen axialen Weite des Gehäuses wird durch die vorliegende Erfindung
in der folgenden Weise vermieden. Die zwei Paare von Öffnungen liegen in der Drehungsfläche
eines diametral durch das Gehäuse verlaufenden röhrenförmigen Gliedes, welches das
Schaltglied bildet. In der ersten Schaltstellung decken sich die offenen Enden des
Schaltgliedes mit einem Paar diametral gegenüberliegenden Öffzungen, während die
beiden anderen Öffnungen durch einen Raum miteinander in Verbindung stehen, der
gebildet wird von einer Endplatte des zylindrischen Gehäuses und dem röhrenförmigen
Schaltglied. Die Endplatte ist mit einem nach innen vorspringenden Flansch versehen,
der in der zweiten Schaltstellung zusammen mit dem röhrenförmigen Schaltglied das
Innere des Gehäuses in zwei getrennte Leitungskammern aufteilt, die je zwei neheneinanderliegende
Öffnungen mit den anderen jeweils gegenüberliegenden Öffnungen verbinden.
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Ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die
eine oder daß beide Leitungskammern mit einer Auslauföffnung versehen sind, die
während des Umlaufs der Flüssigkeit geschlossen werden können.
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Der Hahn gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine irreführende Ähnlichkeit
mit Drehschiebern nach einer bauweise, wie sie im amerikanischen Patent 779 889
bescheibene ist und bei denen der Einlauf und der Auslauf für die Pumpe diametral
gegenüber voneinander angeordnet sind und die dazwischen liegenden Öffnungen mit
dem Röhrensystem für den Umlauf der Flüssigkeit verbunden sind. Das Schaltglied
ist befähigt, die Strömungsrichtung der Flüssigkeit umzukehren und hesteht aus einem
röhrenförmigen Glied, das in einer dritten Schaltstellung die Einlauf- und die Auslauföffnung
miteinander verbindet und jeden Umlauf von Flüssigkeit verhindert. Wie schon gesagt,
hat die vorliegende Erfindung nichts mit Drehschiebern zu tun, bei denen die Öffnungen
in dieser Weise angeordnet sind oder bei denen das Schaltglied die zuletzt genannte
Wirkung ausübt.
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Linie Erfindung wird ausführlicher lieschrieben in der beifolgenden
Beschreibung und in den Zeichnungen, bei denen Fig. s die Vorderansicht des Drehschiehers
im Querschnitt zeigt, Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 zeigt,
Fig. 3 eine Vrdernaisht des Drehschiebers ist tiiid Fig. 4 einen Querschnitt entlang
der Linie 4-4 in Fig. I zeigt. l)er Drehschieber besteht aus einem röhrenartigen
Blechgehäuse 1. das in der Naht geschweißt ist und mit einer Vordeplatte 2 und einer
Rückenplatte 3 verschen ist. Das Gehäuse besitzt vier Öffnungen oder Ausgänge 4.5.6
und 7. Kurze Rohre oder ähnliche röhrenförmige Glieder 8, 9, 10 und ii werden an
dem Gehäuse I auf die Öffnungen geschweißt oder auf andere Weise befestigt. Die
Rohre werden mit Flanschen 12 versehen um an den entsprechenden Flanschen der Umlaufrohre
befestigt werden zu können. So kann z. B. das Rohr 10 mit der Einmündung einer Pumpe
(nicht dargestellt), Rohr lt mit dem Ausgang der Pumpe. Rohr 8 mit dem einen Ende
eines .\üfnahmeheliälters für Flüssigkeit und Rohr 9 mit dem anderen zu dz des Behälters
verbunden werden.
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Um die Verbindungne zwischen den Rohren wechseln zu können. ist ein
Drehschieber oder »butterfly« 13 im Gehäuse 1 angebracht, Der Drehschieber 13 besteht
aus einem Stück Blech, das in Röhrenform umgebogen ist und an der Naht geschweißt
ist. Die Enden des röhrenförmigen Stückes sind entgratet, so daß sie auf der Innenfläche
des Gehäuses gleiten können und das röhrenförmige Stück einen Verbindungsgang zwischen
zwei entgegengesetzten Öffnungen im Gehäuse bilden kann. Das röhrenförmige Stück
ist zu diesem Zweck auf einer Welle 14 angebracht, die in den röhrenförmigen. von
dne Wänden oder Platten 2 und 3 abstehenden Lagern 1 und 6 läuft. Die Welle 14 ist
an die Wände des Schaltgliedes geschweißt. und die Fuge ist durch die Endscheiben
oder l)ichtungsscheil)en 17 und 18 verstärkt, die in Reibungsverbindung mit den
Enden der Lager 15, 16 stehen. Abdichtende Rippen 20, die von den Lagern 15, 16
parallel zu den Achsen der Rohr 8, 10 und 9, 11 verlaufen, werden an die Endplatten
2, 3 geschweißt.
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Das rohrförmige Schaltglied 13 ist mit ähnlichen Rippen 22 versehen,
die von den Scheiben 17 und 18 ausgehen, wobei die Kanten der Rippen 22 bündig mit
den Scheiben I7, I8 abschneiden. Die Rippen 20 kommen neben die Rippen 22 ZU liegen,
wenn das röhrenförmige Schaltglied 13 in eine Stellung parallel zu den Rohren 8,
10 und 9, 11, wie in Fig. I gezeigt, gebracht wird, wobei hierdurch die ohere Hälfte
des Gehäuses I von der unteren Hälfte abgeriegelt wird und eine direkte Verbindung
zwischen den Rohren 8, 10 im obeen Teil des Gehäuses, und zwischen den Rohren 9,
11 im unteren Teil des Gehäuses hergestellt wird, woliei dann der Kreislauf von
der Pumpe durch Öffnung 9 geleitet wird und in die Pumpe durch Öffnung 8 zurückkehrt.
Wird das röhrenförmige Schaltglied 13 in eine Stellung 13' gedreht, wie sie in Fig.
1 mit punktierten Linien dargestellt ist, so wird durch das röhrenförmige Schaltglied
13 eine Verbindung zwischen dem Rohr 1 1 und dem Rohr 8 hergestellt und eine andere
um das röhrenförmige Glied 13 herumführende Verbindung zwischen dem Rohr 10 und
dem Rohr 9. Die Strömungsrichtung durch den Behälter wird dadurch umgekehrt. Das
röhrenförmige Schaltglied 13 kann auch in eine Stellung 13" gedreht werden, wie
sie in punktierten Linien in Fig. 1 gezeigt ist, um eine unmittelbare Verbindung
durhc das röhrenförmige Schaltglied I3 zwischen dem Rohr 10 und dem Rohr g herzustellen,
wobei sodann das Rohr 11 mit dem Rohr 8 um das röhrenförmige Schaltglied
13
herum verbunden ist. f)er Drebschieler ist besonders geeigilet. uni eine Farbstofflösung
durch einen Behälter mit zu färlienden Waren zu leiten, wobei periodische Umkehr
der Umlaufsrichtung ein gleichmäßiges Färben der Paare gewährleistet. die die Farbstofflösung
aus dem Behälter mit den gefärliten Waren entfernen zu können, ist das Gehäuse 1
mit einer Azugsöffnung 25 versehen, von der ein kurzes Rohr 26 ausgeht, das an ein
Abzugsrohr mit Ventil (nicht dargestellt) aiigeschlossen werdeii kaiiii, wobei das
N-eiitil geschlossen wird, solange die Farbstofflösung umläuft. Zum Entleeren wird
das Schaltglied in die Stellung nach Fig. 1 gebracht und da's Ventil an dem Abzugsrohr
geöffnet.
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Eine weitere Öffiiuiig 28 ist im oberen Teil des Gehäuses l vorgeseb
cii. mit einem kurzen Rohr 29, tlas mit einer Entleerungsleitung verbunden werden
kann. in der ein (nicht dargestelltes) Ventil angeordnet ist und die dazu dient,
die im Behälter befindlichen Stoffe mit frischem Wasser zu waschen, das dem Behälter
in der üblichen Weise zugeführt wird.
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I) Drchschieber 13 befindet sich dazu ebenfalls iii <1er Stellung
der Fig. 1 und der Lauf des Spülwassers ist der gleiche, wie er oben beschrieben
wurde, jedoch mit einer Ausnahme: Die Öffnung 28 ist nämlich offen. aller die Öffnung
25 ist verschossen. so daß während des Umlaufes des Spülwassers ein gewisser Teil
dessell>eii in das Entleerungsrohr eintritt, während ein im wesentlichen gleicher
Anteil des Wassers dauernd dem Behälter zugeführt wird.
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Die Welle 14 führt außerhalb des Lagers 15 durch eine Dichtung 30,
die in einer Stopfbuchse 32 mit einem Flansch 33 liegt, an dem eine röhrenförmige
Stopfbuchsbrille 34. 35 mit Hilfe der Stifte 36 befestigt ist. Die Stopfbuchse ist
an einer scheibenförmigen J'lattc 37 befestigt, die durch Schraubern 38 an die Endplatte
2 gehalten wird. Ein Griff 40 ist auf das äußere Ende der Welle 14 montiert und
wird durch den Querkeil 41 uiid einen Stift 42 gehalten.
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Eine Muffe 43 ist gleitbar auf dem Griff 40 aufgesetzt und am unteren
E1lde mit einem Stift 44 für die Rasten 45 auf den bogenförmigen Schienen 47 versehen,
die durch die Stifte 48 an der Vorderplatte 2 des Gehäuses gehalten werden. Die
Kerben 45 sind so angebracht, daß man das röhrenförmige Schaltglied 13 in eine seiner
ÄVirkungspositioneu bringen kann.
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Zur automatischen Steuerung des Drehschiebers kann der Griff 40 mit
einer geeigneten automatischen Kontroll- und Arbeitsvorrichtung verbunden werden,
wobei die Muffe 43 angehoben wird, und in der angehobenen Stellung durch die Schraube
50, die durch einen senkrechten Schlitz 51 in der Muffe 43 in den Griff 40 hineingeführt
wird.
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Einer der bedeutendsten Vorteile des Drehschiebers ist, daß infolge
seiner besonderen röhrenförmigen Konstruktionen der Druck auf den beweglichen Teil
oder »butterfly« 13 jedesmal ausgeglichen wird, so daß sehr wenig Kraft benötigt
wird, um den Schieber zu betätigen. So ist es möglich, den Schieber umzuschalten,
auch wenn die Pumpe in Tätigkeit ist, während bei gewöhnlichen Flügelventilen die
Pumpe abgestellt werden muß, wenn man das Ventil umschalten will. Ein weiterer Vorteil
der Konstruktion liegt darin, daß man den oberen Teil des Gehäuseinneren vom unteren
Teil desselben vermittels der verhältnismäßig engen Rippen auf dem Schaltglied (butterfly)
abriegeln kann, wobei der verschieden starke Druck auf beiden Seiten des Flügelstückes
verringert und letzteres in die in Abb. 1 voll ausgezeichnete Stellung gebracht
wird.
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Es ist selbstverständlich, daß die verschiedenen Merkmale und Prinzipien
jeder einzelnen Ausführungsart der oben beschriebenen oder erwähnten Erfindung jeweils
auch bei den anderen Ausführungsarten Verwendung finden können.