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Vorrichtung zum Entleeren und Fördern von staub- oder pulverförmigem Gut aus Be- hältern
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Entleeren und Fördern von staub- oder pulverför- migem Gut über Niveau aus Druckbehältern, die mit einem porösen, von Auflockerungsluft durch- strömten Bodeneinsatz ausgerüstet sind, über dem die Einströmöffnung eines aus dem Behälter her- ausführenden Entleerungsrohres angeordnet ist.
Durch dieses Entleerungsrohr wird das in den Be- hälter eingebrachte Gut unter ständiger pneumati- scher Auflockerung durch Aufrechterhaltung des
Druckes der Förderluft aus dem Behälter ausge- trieben.
Es sind pneumatische Förder- und Entleerungs- einrichtungen bekannt, bei denen das Gut beispielsweise in zwei hintereinandergeschalteten Gefässen, nämlich einem Aufnahme- und einem Druckgefäss, periodisch eingelassen und ausgetrieben wird. In dem Aufnahmegefäss wird gegebenenfalls das Gut pneumatisch aufgelockert. Diese Druckfördergefässe benötigen einen komplizierten Ventil-Mechanismus, beanspruchen viel Platz und haben ausserdem eine mehrfach verzweigte Druckleitung.
Es sind auch Einbehälteranordnungen zum pneumatischen Fördern und Entleeren von derartigem Gut bereits bekannt geworden. Bei einer dieser bekannten Anordnungen wird das in den Behälter eingebrachte Gut mittels eines porösen Bodeneinsatzes, durch den von unten her Luft gepresst wird, nach Beendigung des Guteinlasses unter Entlüftung des Behälters zuerst aufgelockert und nach beendeter Auflockerung bei geschlossenem Behälter, unter Drucksteigerung der Auflockerungsluft, durch ein am Behälterboden nach unten abgehendes Rohr, das ausserdem noch ein Ventil aufweist, ausgetragen. Diese Anordnung arbeitet unvollkommen, da der Auflockerungszustand nur kurzfristig aufrechterhalten bleibt und erhebliche Restmengen nicht ausgetragen werden können.
Bei einer andern, bereits vorgeschlagenen Anordnung ist in einem mit pneumatischem Auflokkerungsboden versehenen Behälter, über einem mit einer Durchgangsöffnung versehenen Auflockerungsboden ein Entleerungsrohr angeordnet, in das eine durch die Durchgangsöffnung geführte Düse mündet. Durch die Düse wird Luft in das Entleerungsrohr eingeblasen, die das zuvor auf- gelockerte Gut mitreisst und in einer sich an das Rohr anschliessenden Leitung weiterfördert. Diese Anordnung arbeitet soweit zufriedenstellend, aber nur für ganz beschränkte Förderlängen ; sie benötigt den zusätzlichen Einbau einer Düse und damit ein kompliziertes Luftleitungssystem. Bei dieser Anordnung bleibt ausserdem das Innere des Behälters über dem Auflockerungsboden stets auf atmosphärischem oder annähernd atmosphärischem Druck.
Es ist weiterhin eine Anordnung bekannt, bei der in einem Gefäss oberhalb des gekrümmten Entleerungsrohres, dessen Einlassöffnung über einem Luftverteiler angeordnet ist, ein von dem Gut umgebener, mit Düsen versehener Luftverteilerring angeordnet ist, dem die Luft über eine besondere Leitung zugeführt wird. Die dem mitten im Gute liegenden Verteilerring zugeführte Luft vermag nur das in unmittelbarer Umgebung des Ringes befindliche Gut zu lockern. Sinkt das Gut bis unterhalb des Verteilerringes ab, so entsteht keine Emulsion, d. h. eine feinstverteilte Vermischung des Gutes mit Luft, die für die Eintra- gung in die Förderleitung und für den Durchsatz durch die Rohrleitung erforderlich ist.
Die genannte Anordnung hat noch den weiteren Nachteil, dass bei gegebener Bauhöhe und Durchmesser des Behälters die Raumausnutzung schlecht ist.
Gegenüber diesen bekannten Einrichtungen bringt die Vorrichtung gemäss der Erfindung, die mit einem porösen, von Auflockerungsluft durchströmten Bodeneinsatz ausgerüstet ist, über dem parallel zum porösen Boden die Öffnung eines Entleerungsrohres angeordnet ist, eine wesentliche Verbesserung. Dieselbe wird in überraschender Weise dadurch erreicht, dass der poröse, ganz oder teilweise parallel zur Bodenfläche des Behälters verlaufende Boden sich im wesentlichen über den ganzen Behälterquerschnitt erstreckt, wobei die zur Belüftung und Förderung des Gutes benötigte Luft nur durch eine einzige Luftzuleitung zugeführt wird, die an eine öffnng des unter dem porösen Boden befindlichen Luftraums angeschlossen ist. Dieser Bodeneinsatz weist ausser den Porenkanälen des porösen Mediums, aus dem er besteht, keine weiteren Durchtrittsöffnungen auf.
Es sind zwar Behälter mit einem sich über den Be-
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hälterquerschnitt erstreckenden porösen Einsatz bekannt, doch hat dieser Einsatz lediglich den Zweck, das eingelagerte Gut aufzulockern und über die geneigt angeordneten Auflockerungsflächen zum Abfliessen zu bringen. Ein Fördern über das Niveau dieser Behälter ist jedoch hiermit nicht möglich.
Die Anordnung des porösen Bodens, durch den der Gefässquerschnitt und damit der gesamte Behälterinhalt erfasst wird, bietet die Gewähr für eine vollkommene Emulgierung des Gutes. Die während der Entleerung des Druckgefässes aus dem Luftraum durch den porösen Boden in feinster Verteilung flächenhaft eindringende Förderluft durchströmt in einem der abströmenden Gutmenge äquivalenten Volumen den jeweils im Behälter noch verbleibenden Teil des Gutes, erhält dieses ständig in Lockerung und damit anhaltend in einem für das Einbringen und Durchsetzen emulgierten Zustand. Ein Vergleich der neuen, nur wenige Konstruktionselemente und nur eine einzige Luftzuleitung erfordernden Vorrichtung mit den bisher bekannten, mehrfach verzweigte Druckleitungen, Düsen usw. enthaltenden Konstruktionen lässt den erzielten technischen Fortschritt klar erkennen.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung hat eine geradezu überraschende Wirkung und die Förder- leistungen-2000 kg/h/qcm Rohrquerschnitt- sind bei geringstem, bisher nicht erreichten Aufwand an Energie (Luft) aussergewöhnlich hoch, wie die vorliegenden Ergebnisse mit den verschiedensten Materialien gezeigt haben. Die bekannten
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sentlich unter den genannten Werten und hinsichtlich des Energieverbrauches wesentlich dar- über. Es ist ferner möglich, bei der neuen Vorrichtung die Drucksteigerung der Förderluft, die, wie bekannt, auch gleichzeitig die Auflockerung bewirkt, jeder gewünschten Förderweglänge anzupassen. So kann mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung beispielsweise Zement mühelos in hochgelegene Silos gefördert werden, wobei zusätzlich grössere Transportweglängen überwunden werden können.
Durch den Fortfall von zusätzlichen Leitungen, Luftverteilereinrichtungen, Düsen usw. ist die neue Vorrichtung durch besondere Einfachheit im Aufbau ausgezeichnet.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in drei bevorzugten Ausführungsbeispielen dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Behälteranordnung mit eingebautem Entleerungsrohr und durchlaufendem Auflockerungsboden, wobei die Guteinlassöffnung von Hand verschliessbar ist ; diese Anordnung eignet sich vorzugsweise für das Parallelarbeiten von zwei derartigen Behältern. Fig. 2 veranschaulicht eine Behälteranordnung ähnlich Fig. 1, jedoch mit einer automatischen Ventilsteuerung für den Guteinlass, wodurch sich dieser Behälter speziell für die Einbehälterförderung eignet. Fig. 3 stellt eine Behälteranordnung ähnlich Fig. 1 dar, jedoch mit teilweise versenktem Auflockerungsboden ; das
Entleerungsrohr ragt hier nach unten in den ver- senkten Bodenteil hinein.
In dem Behälter 1 (Fig. 1 und 2) ist in Boden- nähe ein poröser Bodeneinsatz 2 eingebaut, der in an sich bekannter Weise aus Filtersteinplatten od. dgl. hergestellt sein kann, und der sich über den ganzen Querschnitt des Behälters erstreckt. Durch den Bodeneinsatz 2, der ausser seinen porösen Ka- nälen keine weitere Durchtrittsöffnung aufweist, wird der Behälter 1 in einen oberen, grösseren Behälterraum 1 a und in einen unteren, kleineren Behälterraum 1 b aufgeteilt ; letzterer dient als Luft- raum für die pneumatische Auflockerung. Der obere Behälterraum 1 a ist in seiner oberen Ab- deckwandung mit einer Guteintrittsöffnung versehen, die, wie in Fig. 1 ersichtlich, als handbetätigte Deckelverschlussöffnung 3 oder, wie in Fig.
2 gezeigt, als automatische Ventilöffnung 4 ausgebildet sein kann. Dieser rein konstruktive Unterschied hat keinerlei Einfluss auf den Entleerungs- oder Fördervorgang an sich, sondern ermöglicht lediglich eine zweckmässige Anwendung der Erfindung sowohl für den Zweibehälter- als auch für den Einbehälterbetrieb.
Senkrecht zu dem porösen Bodeneinsatz 2 ist in dem oberen Behälterraum 1 a ein Entleerungsrohr 5 eingebaut, dessen untere Rohrmündung parallel zur Oberfläche des porösen Bodeneinsatzes 2 und in derartigem Abstand von der Bodeneinsatzoberfläche verläuft, dass der freie Zuströmungsquerschnitt an der Einlaufmündung des Rohres mindestens gleich dem Rohrquerschnitt ist. Die obere Rohrmündung des Entleerungsrohres 5 liegt ausserhalb des Behälters 1. Das Rohr 5 kann beispielsweise mittels eines Rohrkrümmers 6 an eine Förderleitung 7 angeschlossen sein. Der Bodeneinsatz 2 ist hierin durchwegs parallel zur Bodenfläche des Behälters 1 verlaufend gezeigt.
Der Bodeneinsatz 2 kann jedoch auch nur im Bereich der Mündung des Entleerungsrohres parallel zu dieser verlaufen und im übrigen nach der Behälterwandung hin leicht ansteigen.
Der untere Behälterraum oder Luftraum 1 b hat eine nach aussen gehende Öffnung 8, durch die aus einer Anschlussleitung 9 Luft oder ein ähnliches Gas als Auflockerungs- und Fördermittel eingeführt werden kann. Die Durchtrittsstelle des Entleerungsrohres 5 in der Wand des Behälters 1 ist fest abgedichtet.
Bei der erfindungsgemässen Anordnung sind sonach nur drei Öffnungen nach aussen oder innen an dem Behälter 1 vorhanden : die Guteintritts- öffnung 3 bzw. 4, die Luft-oder Gaseintritts- öffnung 8 und die untere und obere Mündung des Entleerungsrohres 5. Dagegen sind, was wesentlich ist, keine Entlüftungsöffnungen für das Auslassen der Auflockerungsluft vorgesehen.
In Fig. 3 ist der Auflockerungsboden in zwei in verschiedenen Höhenlagen angeordnete poröse Bodeneinsätze 10 und 11 unterteilt, von denen der obere Bodeneinsatzteil 10 peripher und der untere Bodeneinsatzteil 11 zentral angeordnet ist.
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Unter den Bodeneinsatzteilen 10, 11 befindet sich wiederum der Luftraum 1 b, in den Luft durch die öffnung 8 aus der Anschlussleitung 9 zugeführt wird. Das Entleerungsrohr 12 ist in ähnlicher Weise wie in den Fig. 1 und 2 das Rohr 5 in den oberen Behälterraum 1 a eingebaut, jedoch erstreckt sich dasselbe hier in den versenkten Auflockerungsbodenteil, wobei die untere Rohrmündung oberhalb des porösen Bodeneinsatzes 11 liegt.
An das Rohr 12 kann wiederum mittels eines Rohrkrümmers 6 die Förderleitung 7 angeschlossen sein.
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zes gemäss Fig. 3 lässt sich gleichfalls eine günstige Entleerung des Behälters erzielen.
Die Arbeitsweise der neuen Vorrichtung ist fol- gende. :
Sobald der obere Behälterraum 1 a mit dem Gut gefüllt ist, wird die Öffnung 3 oder 4 geschlossen und Luft oder ein ähnliches Gas unter Druck aus der Leitung 9 in den Luftraum 1 b eingelassen, welches durch den porösen Boden und durch das Gut in den Behälterraum 1 a strömt, wodurch sofort die Auflockerung des Gutes einsetzt. Die durch das Gut hindurchgegangene Luft sammelt sich zunächst unter der oberen Abdeckwandung des Behälterraumes 1 a und wirkt bei Fortsetzung des Druckes der Auflockerungs- und Förderluft unter dauernder Aufrechterhaltung des Auflockerungszustandes austreibend auf das aufgelockerte Gut ein. Sofern die Anordnung nach Fig. 2 benützt wird, schliesst sich die Guteintrittsöffnung 4 nach Füllung des Behälterraumes 1 a automatisch, z.
B. durch Verwendung an sich bekannter Steuereinrichtungen. Ein Aufhören oder Schwächerwerden der Auflockerung in dem Behälterraum 1 a während des Entleerungsvorganges ist ausgeschlossen, da die Auflockerungsluft ständig das Gut durchdringt. Es wird sonach ein anhaltender Gutfluss in das Entleerungsrohr unterhalten. Eine kleine zurückbleibende Restmenge, deren Grössenordnung in der Zeichnung jeweils durch die Niveaudifferenz r angedeutet ist, und deren Menge, wie aus der Darstellung in Fig. 3 zu ersehen ist, noch kleiner als in Fig. 1 und 2 sein kann, lässt sich durch Zufuhr von Luft austreiben, welche das durch die Luft sich auf- und abbewegende Gut beim Abströmen in das Entleerungsrohr mitreisst, so dass praktisch eine restlose Entleerung ermöglicht wird.
Die gezeigten Beispiele stellen keine ausschliesslichen, sondern nur bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgedankens dar, deren konstruktive Einzelheiten natürlich abwandelbar sind.
So kann beispielsweise bei der Anordnung nach Fig. 3 der versenkte Bodeneinsatz 11 herausnehmbar angeordnet sein, um denselben reinigen zu können. Das Entleerungsrohr kann statt oben gegebenenfalls auch seitlich aus dem Behälter herausgeführt sein. Schliesslich können auch mehrere Entleerungsrohre in einem Behälter angeordnet sein, was unter Umständen für Behälter in Betracht kommt, bei denen die Höhe geringer ist als die Breite.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Entleeren und Fördern von staub- oder pulverförmigem Gut über Niveau mittels Druckluft aus einem Druckbehälter mit porösem, von Auflockerungsluft durchströmten Bodeneinsatz, über dem die Einströmöffnung eines aus dem Behälter herausführenden Entleerungsrohres angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der ganz oder teilweise parallel zur Bo-
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ganzen Behälterquerschnitt erstreckt, und dass zur Belüftung und Förderung des Gutes nur eine einzige Luftzuleitung (9) zu dem unter dem porösen Boden befindlichen Luftraum (1 b) vorgesehen ist.