Was ist eine Drehdurchführung?
Eine Drehdurchführung (englisch: swivel joint) ist eine Rohrverbindung für die Zufuhr von Fluiden wie Wasser, Luft und Öl zu Maschinen, die sich in vertikaler, seitlicher oder vorwärts/rückwärts gerichteter Weise drehen oder linear bewegen.
Ein ähnlicher Mechanismus ist ein Drehgelenk. Im Allgemeinen sind Drehdurchführungen Armaturen für kontinuierliche Drehbewegungen und werden für Rohrleitungen in Maschinenteilen verwendet, die sich mit hohen Geschwindigkeiten drehen, wie z. B. Werkzeugmaschinenspindeln.
Drehdurchführungen hingegen haben oft eine Obergrenze für den Winkel, in dem sie sich drehen können, und werden an Maschinen angebracht, die sich in einem bestimmten Winkelbereich drehen.
Anwendungen von Drehdurchführungen
Drehdurchführungen werden häufig in Werkzeug- und Baumaschinen eingesetzt. Drehdurchführungen werden z. B. verwendet, um eine Niederdruck- oder Hochdruckflüssigkeit zu einem Schlittenabschnitt in einer Maschineneinheit zu führen, die sich geradlinig in drei Richtungen (X, Y und Z) bewegt. Der Winkel des Gelenks ändert sich während der Bewegung, sodass die reibungslose Bewegung des Schlittenabschnitts nicht behindert wird.
Bewegliche Rohrleitungen bestehen aus mehreren Drehdurchführungen und Rohren. Sie werden mit einem definierten Bewegungsbereich eingesetzt und finden Anwendung in Stahlwalzwerken, Heißpressen, Reifenpressen, Druckgießmaschinen und Spritzgießmaschinen.
Drehdurchführungen werden in Schlauchtrommeln eingesetzt, die geringe Drehzahlen verkraften, sofern sie manuell gedreht werden. In Kraftfahrzeugen werden sie auch häufig in Tachometern, Tankwagen und Kranwagen verwendet. Manchmal werden sie nicht nur in Maschinen und Geräten, sondern auch in Rohrleitungen in Gebäuden mit seismisch isolierenden Strukturen verwendet.
Funktionsweise der Drehdurchführungen
Die Welle der Drehdurchführungen enthält Stahlkugeln oder -lager, die als Drehmechanismus dienen. Um eine reibungslose Drehung zu gewährleisten, werden Drehgelenke im Allgemeinen regelmäßig über einen Schmiernippel mit einer bestimmten Menge Schmierfett versorgt.
Der Wellenabschnitt und das Gehäuse sind mit einer Packung abgedichtet, um das Austreten von Flüssigkeit zu verhindern. Für den Einsatz mit Hochdruckflüssigkeiten ist eine höhere Dichtungsleistung erforderlich, weshalb Typen mit einem Doppeldichtungssystem die Norm sind.
Der Vorteil von Drehdurchführungen besteht darin, dass sich die Rohrleitungen durch den Drehmechanismus frei bewegen können. Dem steht der Nachteil gegenüber, dass die Festigkeit des Gelenks selbst aufgrund seiner geteilten Struktur, die in einen Wellenteil und einen Körper unterteilt ist, geschwächt wird. Der rotierende Teil ist radialen Schub- und Momentbelastungen ausgesetzt und muss daher ausreichend fest ausgelegt sein.
Weitere Informationen über Drehdurchführungen
1. Drehdurchführungen, die bei Kränen verwendet werden
Drehdurchführungen, die in den Förderleitungen von beweglichen Teilen verwendet werden, kommen auch in schweren Maschinen wie Kränen zum Einsatz. Schwere Maschinen, wie z. B. Kräne, sind in einen unteren Teil, wie z. B. Raupen, der sich bewegt, und einen oberen Teil, der schwenkbar ist, unterteilt. Die Drehdurchführungen verbinden das Ober- und das Unterteil miteinander.
Der Mechanismus der Drehdurchführungen ermöglicht die Bewegung von schweren Maschinen wie Kränen. Es kann auch ein Drehgelenk mit einem ähnlichen Mechanismus verwendet werden.
2. Dichtungen von Drehdurchführungen
Drehdurchführungen, die in Hochdruckleitungen eingesetzt werden, verwenden einen O-Ring oder ähnliches als Dichtung an der Welle. Üblicherweise sind ein oder zwei O-Ringe vorhanden. Bei Hochdruckanwendungen werden mehrere O-Ringe für Labyrinthe verwendet.
Darüber hinaus können sie in Kombination mit so genannten Sanflon-Ringen verwendet werden, um die Abdichtung zu verbessern. Die Montage erfolgt mit Hilfe einer Presse oder eines Hydraulikzylinders.
3. Rohrverlegeverfahren mit Drehdurchführungen
Es gibt Methoden für die Installation von Rohrleitungen, die sich den Mechanismus von Drehdurchführungen für bewegliche Teile zunutze machen. Wenn die in den Rohrleitungen fließende Flüssigkeit heiß ist, werden die Rohrleitungen erwärmt und es kommt zu einer thermischen Dehnung. Um diese thermische Dehnung aufzufangen, werden bei der Bauweise mehrere Drehdurchführungen verwendet.
Durch die Verwendung mehrerer 90° Drehdurchführungen in einer Rohrleitungsform wie einem U-Bogen, bewegt sich jede Drehdurchführung und nimmt die thermische Dehnung auf. Bei Rohrleitungen aus rostfreiem Stahl wird diese Methode häufig angewandt, da die thermische Dehnung größer ist als bei Stahlrohren. Es gibt auch eine Konstruktionsmethode, bei der die Rohrleitung durch Rollen/Gummibänder gestützt wird, wenn eine Wärmedämmung verwendet wird.