CH309549A - Verfahren zur Förderung von zerteilten Materialien zwischen Räumen, die unter verschiedenen Drucken stehen, und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. - Google Patents

Description

  



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Verfahren zur F¯rderung von zerteilten Materialien zwischen Räumen, die unter verschiedenen Drucken stehen, und Vorrichtung zur Durchfiihrung des Verfahrens.



   Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Förderung von zerteilten   Materialien zwischen Bäumen,    die unter ver  schiedenen    Drucken stehen, sowie auf eine   zur Dunelifiihrung    des Verfahrens geeignete   Vorr. Eiehtung.   



   In der chemischen Industrie, insbesondere zur physikalischen und/oder chemischen Be  handlung zerteilter Materialien    in einem Ge  fäss,    in dem ein höherer Druck als in der   Atmosphäre herrscht, ergibt sieh oft.    die Not  wendigkeit,    die   wu    behandelnden Materialien in das Gefäss einzubringen, ohne dass das s letztgenannte mit dem Aussenraum in Verbindung gelangt. Diese Notwendigkeit ergibt sich zum Beispiel bei der Hydrolyse von Zel  lulose enthaltenden Substanzen, wie    beispielsseine   Hafergrütze, mit Wasserdampf    in einem   Druekgefäss.   



   Zur   mechanischen Förderung von    zerteilten Stoffen in   sieh unter ver, sehiedenen Druk-    ken   befindliehen    Behältern sind bereits   Mit-    tel bekannt, die aber f r manche AnwendungsfÏlle nicht geeignet sind.



   Das erfindungsgemässe Verfahren, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Material von einem Förderorgan innerhalb einer   Farder-    leitung gef¯rdert wird, welche die beiden sich unter verschiedenen Drucken befind  lichen    RÏume miteinander verbindet, und dass die Bewegung des Materials in der F¯r  derleitung derart gehemmt    wird, dass unter der Wirkung des Förderorgans eine Verdichtung des Materials und dadurch eine Verstopfung der Förderleitung herbeigeführt wird, welche den Durchtritt eines flüchtigen Mediums vom Raum mit höherem Druck in den Raum mit niedrigerem Druek verhindert.



   Die Vorrichtung gemäss der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine rohrförmige Förderleitung, welche die beiden unter ver  schiedenen    Drucken stehenden   Baume    miteinander verbindet, ein in der   Forderleitung       angeordnetes Förderorgan zum Versehieben    von   zerteiltem    Material aus dem einen Raum in den andern, wobei eine Verdichtung des Materials zwecks Verstopfung der   Förderlei-    tung ermöglicht ist.



   Einige Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen zum Durchführen des   erfindungs-    gemässen Verfahrens sind in der beigefügten Zeichnung schematisch dargestellt, an Hand welcher auch das Verfahren gemäss der Erfindung beispielsweise erläutert wird.



   Fig.   1    zeigt im Längsschnitt eine F¯rder  vorriehtung    mit einem hin und her gehenden   Schieborgan    zur   unterbrochenen Materialför-      d. ermg.   



   Fig.   2    und 3 sind ähnliche Darstellungen von zwei abgeänderten Ausführungsformen, wobei aber nur die in bezug auf Fig.   1    geÏnderten Teile gezeigt sind. 



   Fig.   4    bis 7 stellen im Schnitt Teile    ver-      sehiedener    anderer F¯rdervorrichtungen dar, welche   Mittel aufweisen,    die der Wirkung des Förderorgans für das Material entgegen arbeiten.



   Fig.   8,    9 und 10 zeigen im Schnitt drei verschiedene   Ausführungsformen    einer   For-       dervorrichtung für kontinuierliche Betriebs-    weise.



   Fig. 11 und 12 zeigen zwei weitere F¯r   dervorriehtungen zur unterbrochenen Mate- rialförderung.   



   In den   versehiedenen    Figuren und in der   Besehreibung    sind die gleichen und gleichwertigen Teile und Organe mit den   gleiehen      Überweisungszeichen bezeichnet.   



   Die beiden sich unter versehiedenen   drus-    ken befindlichen, durch eine   Scheidewand l    voneinander getrennten RÏumen sind mit A und B bezeiehnet. Es ist hierbei, weil überflüssig, nicht angegeben, weleher der RÏume unter dem niedrigen Druck steht, während in allen Ausführungsbeispielen vorausgesetzt wird, da¯ das Material aus dem Raum A zum Raum B, also im Sinne des Pfeils,   Y,      gefor-    dert wird.



   Die dargestellten Vorrichtungen k¯nnen also gleichzeitig als Zuf hrungs- bzw. Wegführungseinrichtung für das Material nach oder aus einem Raum von gr¯¯erem zu niedri  gerem    Druck, z. B. zum   atmosphärisehen      Drue. k, aufgefasst    werden.



   Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1. besteht das Material des Raumes 1 aus   lilei-    nen Stüeken   und/oder    aus Pulver und wird    aus einem Trichter @ zugeführt, aus dem es    durch sein Eigengewicht in eine   Forderlei-      tung    C mit waagrechter Axe fÏllt. wobei diese Förderleitung die beiden RÏume   A    und   B    miteinander verbindet. In besagter F¯rderleitung von auf ihrer ganzen Länge gleichen (z. B. kreisf¯rmigem) Querschnitt befindet sich ein   Kolben 3, der    einer axialen Hin-und Herbewegung ausgesetzt ist und das Organ zum   Versehieben    des Material bildet.

   Der Kolben 3 ist in der einen Endlage seines Hubes dargestellt, in weleher er die F llung des Zylinders C mit dem aus dem   Tricoter 2    herankommenden Material erm¯glicht, che er seine Hubbewegung in Richtung des Pfeils X    beginnt. Die andere Endlage des Kolbens ist    mit   gestriehelten    Linien angedeutet und mit   3'bezeiehnet. Befindet siel) der Kolben    in der   zule-tzt    genannten Endlage, so ist die Zufluf¯m ndung des Trichters 2 zugeschlossen. Die Länge des zylindrischen Rohres   C    ist so   be-    messen, dal das zu f¯rdernde Material eine betrÏchtliche Reibwirkung an den WÏnden des Rohres   0 erfährt,    die der vom Schieborgan 3 in. Richtung des Pfeils X ausge bten Axialkraft entgegenwirkt.

   Das sich im Rohr C befindende Material wird somit beim Vorschieben des Kolbens 3 in Richtung des Pfeils X zusammengepre¯t und verdichtet. Es en+ steht daher eine Zone D von dichten Material in   der Forderleitung, wodurch    in der Zone D die F¯rderleitung C verstopft wird.



  Dadurch wird   verhindert,    dass ein fl chtiges Medium (eine Fl ssigkeit oder ein Gas) zufolge des Druckunterschiedes aus dem einen zum andern Raum entweichen kann. Dieser Durchflu¯ wird auch wÏhrend des R ckhubes des Kolbens 3 in   zum Pfeil V entgegen-       gesetzter Richtung zur Wiederholung der    Füllung der F¯rderleitung C aus dem Trichter 3 verhindert.



   Das beim näehsten Vorsehieben des   Kol-    bens 3 gemϯ dem Pfeil X gef¯rderte Material verursacht eine weitere Verschiebung des in der Zone D bereits zusammengepressten   Materials    in Richtung des Pfeils X, bis eine der F llung entsprechende Menge von Material in den   Raum B ausgestossen wird. wo-    bei dieses zufolge Befreiung aus der Druckwirkung, welcher es in der F¯rderleitung C    unterstand, sich beim Verlassen der Leitung    C wieder   zerteilen wird, d. h. im wesentlichen    den   gleichen Zustand wieder annehmen wird,    den es im Tricher   2    vor der Verschiebung aufwies.



   Im Ausf hrungsbeispiel gemϯ Fig. 2 wird die dem Vorschub des Kolbens 3' entgegenarbeitende Gegenwirkung des Materials    ausser durch Reibungswirkung des Materials    an den WÏnden der F¯rderleitung C auch durch eine Verengung 4 der   Forderleitung C      hervorgerufen, welche Verengung 4 ermög-      lielit, aucli bei    einer geringeren Länge der   Förderleitung die erwähnte    Zone D verdichteten Materials vor der Verengung 4 zu erhal  tell.    Die Erweiterung der F¯rderleitung C mach der Verengung 4   ermöglieht    das Aus  dolmen    und somit das Zerteilen des Materials, ehe dieses den Raum B, in welchen es   geför-    dert werden soll,

     erreieht.    Um die LÏnge der F¯rderleitung C im Falle eines über ihrer ganzen Lange gleichgro¯en   Quersehnittes    gemϯ Fig. 1 vermindern zu können, ist es   möglich, als Gegenwirkung    zur Vorsehublei  stung    des Schieborgans das Eigengewicht des in der Förderleitung enthaltenen Materials zu verwerten, indem der Förderleitung eine    schräg aufsteigende Richtung gegen den    Raum   B    hin verliehen wird. Weitere Mittel zur Erzeugung des Druckes können auch   starre Umleitungsorgane    oder dergleichen sein, die mit der Förderleitung C verbunden sind und in deren Innenraum hineinragen.   



   Beim @ AusführungsbeispielgemässFig.3    ist die Förderleitung C zunächst   zusammen-    und dann auseinanderlaufend ausgebildet, um im zusammenlaufenden Leitungsteil eine   Querschnittsverengung    zwecks Erzielung der Zone D verdichteten Materials und im ausein  anderlaufenden    Leitungsteil eine Zone E zu erhalten, in weleher sich das vorher zusammengepre¯te   VTaterial    wieder ausdehnen und zerteilen kann, ehe es den Raum B erreicht.



   In der baulichen Lösung gemäss Fig.   4    wird die dem   Vorsehub    des   Sehieborgans    3 entgegengesetzte Kraft auf das Material vermittels eines zusätzliehen Organs erhalten, das aus einem an einer zur Förderleitung   C    koaxialen Stange 6 befestigten, tellerförmigen Element 5 besteht. Die Stange 6 steht unter dem Einflu¯ einer Schraubenfeder 7, die einerseits gegen eine ringf¯rmige Umfangsrippe   8    der Stange 6 und anderseits gegen eine Platte 9 abgestützt ist, welche durch zwei   Gewindezugstangen 10    mit der   Scheide-    wand 1 verbunden ist. Die Feder 7 ist bestrebt, das Element 5 in Richtung des Pfeils Z axial zu verschieben.

   Die Spannung dieser Feder kann nötigenfalls durch Verdrehen der Muttern der Zugstangen 10 verändert bzw. geregelt werden. Beim dargestellten Aus  führungsbeispiel    ist die   Seheidewand 1    zy  lindrisch,    und sie bildet einen den Raum B umschlie¯enden Behälter An der Durchtrittsstelle der Stange 6 durch die Wand   1    sind nicht wiedergegebene Dichtungsmittel (Stopfbiichse) vorhanden. Der Teller 5 schliesst bei Abwesenheit von Material die Mündung der Forderleitung   C    zu, wobei aber während des Betriebes der Vorrichtung die Aufgabe dieses Tellers darin besteht, die Versehiebung des im Innern der   Forderleitung      zusammen-    gepressten Materials zu hemmen.

   Wenn der Kolben 3 seine verdichtende Wirkung ausge  iibt    hat und einen Vorschub von Material nach vorn bewirkt, wird der Teller 5 in entgegengesetzter Richtung des Pfeils Z zurückgeschoben, um die Einführung des Materials in den Raum B zu gewährleisten. Das aus der Förderleitung C austretende und der   Verdichtongswirkung    nicht mehr ausgesetzte Material zerteilt sich.



   Ähnlich ist die bauliche Lösung bei der Vorrichtung gemäss Fig. 5 mit dem Unter  schied,    dass ein   auseinanderlaufendes    Ende der   Forderleitung    C vorhanden ist, zwecks Verwirklichung einer Zerteilungszone E für das vorher in dem zylindrischen Teil D zusammengepresste Material.



   In der Ausführungsform gemäss Fig. 6 hat die   Forderleitung      C    einen   auseinanderlau-    fenden Teil mit   krummlinigen    Erzeugenden, und es sind ähnlich wie im vorhergehenden Falle die mit verdichtetem Material verstopfte Zone   D    und die mit sich zerteilendem Material angefüllte Zone E verwirklicht.



   Mittels gestrichelter Linien ist in Fig. 6 ein konischer Vorsprung 5'an der Stirnfläche des Tellers 5 gezeigt, durch welchen Vorsprung die Zerteilung des Materials erleichtert und eine regelmässige Strömung desselben nach in bezug auf die gemeinsamen Achsen der Förderleitung C und des Organs 5 symmetrisch verlaufenden Radialriehtungen gewährleistet wird.



   Fig. 7 stellt eine abgeänderte Ausfüh  rungsform    der in Fig. 6 gezeigten   Vorrich-      tung    dar. Die auseinanderlaufende Partie der   Forderleitung    C ist durch eine Reihe von   zy-      lindrischen    Rohrstüeken von   versehiedenen    Durchmessern gebildet. Die Rohrst cke sind teleskopiseh ineinander eingesehoben und untereinander fest. verbunden.



   Die mit 5" bezeichnete StirnflÏche des dem   Kolbenvorsehub    entgegenwirkenden Organs 5 ist ausgehöhlt   zum Zwecke, zu vermei-    den, dass sich das Material unter Umständen an die besagte Stirnfläehe anklebt.



   Fig. 8 zeigt in zu Fig.   1    analoger   Darstel-      lungsweise    eine Vorrichtung, bei weleher das    das Zlaterial versehiebende Organ für konti-    nuierliche Arbeitsweise ausgebildet ist und eine   Fordersehnecke F ist, die innerhalb    der F¯rderleitung C drehbar gelagert ist.



   Die Windungen der Fördersehneeke k¯nnen lÏngs ihrer Achse mit versehiedener   Stei-    gung ausgebildet sein, also z. B. abnehmend in Richtung   X    der Forderung des Materials, wie Fig. 9 zeigt, um eine zunehmende Verdichtung des Materials zwischen den Schnek  kenwindungen    zu verursachen.



   GemÏB Fig. 10 ist die   Schneeke    F innerhalb einer   zusammenlaufenden Leitung CX    angeordnet, wobei die Schnecke selbst Kegelform aufweist.



   Bei den Ausführungen gemäss Fig. 8,   9    und 10 wird ein   fortlanfendes    Znsammenpressen des   llaterials    erreicht, wobei in der Zone D eine Verstopfung der F¯rderleitung C eintritt. Das   Material wird sieh nachher    besser ausdehnen und zerteilen, wenn gemäss Fig. 10 ein auseinanderlaufender Teil E in der Förderleitung C vorgesehen ist. Es ist klar, da¯ die Merkmale der Vorrichtungen mit kontinuierlichen Fördermitteln gemäss ¯ Fig. 8, 9 und 10 auch miteinander und gege   benenfalls zusammen mit denjenigen der    Fig. 2, 4, 5, 6 und 7 zusammengesetzt werden können.



   In Fig. 11 ist eine hin und her gehende Füllvorrichtung (hier ist der Druek im Raum   B    grösser als derjenige im Raum A) dargestellt, die mittels einer Stange 12' von einem Kolben 12 angetrieben wird, der innerhalb eines Zylinders 13 unter dem Einfluss eines Druckmediums (z.   B.    Wasserdampf) steht.



  Durch die   Veränderung des Hubes und/oder    der Geschwindigkeit dieses Antriebskolbens    12 ist es möglich, innerhalb bestimmter Gren-      zen die Materialmenge zu ändern,    die in einer Zeiteinheit aus einem zum andern Raum gefordert werden soll. Die   Förderleitung C be-    sitzt einen auseinanderlaufenden Teil C' und die   Ausmündung    ist   mittels eines schwenk-    baren plattenförmigen selbsttätigen Ventils   14      zugesehlossen,    das in 15 oben an der   Seheidewand    1 gelagert ist.

   Das Ventil ist bestrebt, sieh unter dem Einfluss der Schwerkraft zu schliessen und damit einen   Gegen-    druck   auf das Material hervorzurufen, ähn-      lieh wie das Tellerorgan 5 5 (Fig. 4 bis 78.   



   Durch den auseinanderlaufenden Teil   C'    der   Forderleitung    wird zufolge des in dem Raum B bestehenden   hotteret    Druckes ein weiteres Zusammenpressen des Materials   wäh-    rend des Rüekhubes des   Sehieborgans    3 erzielt,   wodureh    die Abdichtung in der Forderleitung C wesentlich   verbessert    wird.



   In der Ausführungsform   gemäss Fig. 12    wird die   Znnahm.    e des Widerstandes beim Durchlaufen   des Materials längs der Forder-    leitung C vermittels eines trichterförmigen Teils 16 erhalten, der den letzten Teil der nach oben hin schräg gestellten Leitung bildet, wobei dann das Material in Richtung der Linie 18 durch die Öffnung 17 ausfliesst.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I : Verfahren zur Forderung von zerteilten Materialien zwisehen Räumen, die unter ver- sehiedenen Drueken stehen, dadurch gokennzeichnet, dass das Material von einem Förder- organ innerhalb einer Forderleitung geför- dert wird, welche die zwei sich unter verschiedenen Drucken befindliehen RÏume miteinander verbindet, und dass die Bewegung des Zlaterials in der Förderleitung derart gehemmt wird, dass unter der Wirkung des Förderorgans eine Verdichtung des Materials und dadurch eine Verstopfung der F¯rderleitung herbeigeführt wird,

   welche den Dureh- tritt eines flüchtigen Mediums vom Raum mit höherem Truck in den Raum mit niedrige- rem Druck verhindert.

   UNTERANSPR CHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch 1, da durci gekennzeichnet, dass das Material diskontinuierlich gef¯rdert wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I. da durci gekennzeichnet, dass das Material kon- tinuierlich gef¯rdert wird.

   PATENTANSPRUCH II : Vorrichtung zur Durchf hrung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzcichnet dureh eine rohrformige F¯rderleitung', welche die beiden unter verschiedenen Druk- ken stehenden RÏume miteinander verbindet, ein in der Forderleitung angeordnetes Forderorgan zum Verschieben von zerteiltem Ma terial aus dem einen Raum in den andern, wobei eine Verdichtung des Alaterials zwecks Verstopfung der F¯rderleitung erm¯glicht ist.

   UNTEBANSPBÜCHE: 3. Vorrichtung nach Patentansprueh II, dadurch gekennzeichnet, die Förderlei- tung über ihre ganze Länge von gleichem ist.

   4. Vorrichtung nach Patentanspruch II, da¯ gekennzeichnet, dass die Förderlei- dadurch eine Verengung aufweist, die den Durchfluss des Materials hemmt.

   5. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, da¯ die F¯rderleitung zum Zweeke, ihre Verstopfung mit verdichtetem Material zu verursachen, wenigstens ztum Teil zusammenlamfend ausgebildet ist 6. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderlei- tung an ihrem Austrittsende auseinanderlau- fend ausgebildet ist, um die Ausdehnung und das Zerteilen des vorher zusammengepressten Materials zu erm¯glichen, ehe es den An kunftsraum erreicht.

   7. Vorrichtung nach Unteranspr chen 5 und 6.

   8. Vorrictung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, da¯ die Forderlei- tung wenigstens zum Teil schräg nach aufwÏrts verlaufend angeordnet ist, zum Zwecke, das Eigengewicht des geförderten Materials entgegen der VorwÏrtsf¯rderung des F¯rderorgans zur Verdichtung des Materials auszun tzen.

   9. Vorrichtung nach Unteranspruch 8, dadureh gekennzeiehnet, dass der letzte Teil der Forderleitung schräg nach oben ausm ndet.

   10. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein zusätz- liches, der Materialf¯rderung entgegenwir kendes Organ besitzt, das nachgiebig gegen die Ausmiindung der Förderleitung anliegt und durch das geförderte Material selbst zurüekgedrängt werden kann.

   11. Vorrichtung nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliehe Organ ein sehwenkbares, zum Schlie¯en der Forderleitungsausmündung bestimmtes, selbst tätiges Plattenventil ist.

   12. Vorrichtung nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil sich unter dem Einfluss der Schwerkraft schliesst.

   13. Vorrichtung nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Organ scheibenförmige Gestalt aufweist und auf einem Schaft befestigt ist, der in axialer Richtung der Forderleitimg gegenüber dieser beweglich ist.

   14. Vorrichtung nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliehe Organ unter dem Einfluss einer Feder steht, welcher Mittel zugeordnet sind, um ihre Spannung verändern zu k¯nnen.

   15. Vorrichtung nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, da. ¯ die StirnflÏche des entgegenwirkenden Organs flach ist.

   16. Vorrichtung naeh Unteransprue 10, dadurch gekennzeichnet, da¯ die StirnflÏche des entgegenwirkenden Organs ausgehöhlt ist.

   17. Vorrichtung naeh Unteransprueh 10, dadureh gekennzeichnet, dass die Stirnfläche des entgegenwirkenden Organs einen kegelförmigen Vorsprung aufweirt, zum Zwecke, das Zerteilen des vorher verdichteten Materials zu erleichtern.

   18. Vorrichtung nach Patentanspruch Il, dadureh gekennzeichnet, dass die Förderlei- tung aus mehreren rohrartigen Stüeken von versehiedenem Durchmesser gebildet ist, die teleskopartig ineinander geschoben sind.

   19. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Forder- organ aus einem Kolben besteht, der innerhalb der Förderleitung axial versehiebbar ist, wobei während des Vorwärtslaufes des Kolbens eine Einführungsöffnung für das Ilaterial zugeschlossen ist, während diese nach dem Rücklauf des Kolbens wieder offen steht.

   20. Vorrichtung nach Unteranspruch 19, dadureh gekennzeichnet, dass die Einführungs- öffnung für das Material so angeordnet ist, dass das Alaterial durch die besagte Öffnung wegen seines Gewiehtes hineinströmen kann.

   21. Vorrichtung nach. Unteranspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der hin-und hergehenden Bewegung des F¯rderorgans dieses mit einem Kolben verbunden ist, der mit Hilfe eines Druckmediums antreibbar ist.

   22. Vorrichtung nach Unteranspruch 21, dadureh gekennzeielmet, dass der Hub des zum Antrieb dienenden Kolbens in derWeg- lange und in der Gesehwindigkeit ver änderbar ist.

   23. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderorgan für das Material aus einer Fördersehneeke besteht, die koaxial innerhalb der Förderlei- tung drehbar angeordnet ist.

   24.Vorrichtung nach Unteranspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Förder schneeke mit in Richtung der Förderung des Materials abnehmender Steigung gebant ist, um eine fortlanfende Verdichtung des Materials in der F¯rderleitung zu erzielen.

   25. VorrichtungnachUnteranspruch23, dadureh gekennzeiehnet, dass die Förder sehneeke und wenigstens der die Sehneeke enthaltende Teil der Förderleitung kegelför- mig zusammenlaufen, zum Zwecke eine fort laufende Verdichtung des Materials zu ge- wahrleisten.