Selbstregelnder Auslauf an schachtförmigem Behandlungsbehälter für Schüttgut
Bei schachtförmigen Behandlungsbehältern für Schüttgüter, z. B. bei Schachttrocknern, Konditionierungskolonnen und dergleichen für Getreide, soll die Höhe des Produktspiegels während des Betriebes stets konstant bleiben, d. h. die Menge des zulaufenden Gutes soll der des ablaufenden Gutes stets genau entsprechen, und zweitens soll die Sinkgeschwindigkeit des Gutes möglichst über den gesamten Behälterquerschnitt völlig gleich sein, damit jedes Teilchen des Behälterinhaltes gleich lang der Behandlung unterworfen wird und das austretende Gut völlig gleiche Konsistenz aufweist.
Die Vorrichtungen zur Erfüllung der ersten Forderung bestanden in der Regel aus einem im Einlauf angeordneten Fühlorgan irgendwelcher Art, das in Abhängigkeit von der Menge oder des Gewichtes des zulaufenden Gutes durch mechanische, elektrische, pneumatische oder hydraulische Mittel den Auslauf des Gutes aus dem Behälter regeln sollte.
Zur Regelung des Auslaufes selbst wurden z. B.
Schieber mit einer oder mehreren Auslauföffnungen benutzt, die in horizontaler Richtung unter ebensolchen Öffnungen eines Auslauftrichters oder einer den Auslauf abschliessenden Lochplatte oft rechteckigen Umrisses mehr oder minder weit verschoben oder überhaupt mit veränderlichem Hub ständig hin- und herbewegt wurden. Ferner sind mit regelbarer Drehzahl betreibbare Austragschleusen bekanntgeworden, mit veränderlicher Hublänge hin- und herbewegte Austragetische oder umgekehrt feststehende Austragetische mit darüber bewegten Austragebalken, deren Hub ebenfalls verstellbar war.
Wohl war es möglich, mit diesen genannten Vorrichtungen die Menge des zulaufenden Gutes mit der des ablaufendes Gutes ziemlich genau in tlberein- stimmung zu bringen, doch war es nicht möglich, die zweite Forderung nach gleichmässiger Sinkgeschwindigkeit über den ganzen Behälterquerschnitt zu erfüllen. Dieser Forderung entsprach erst eine weitere Vorrichtung, die eine Anzahl gleichmässig über den Auslassquerschnitt verteilter Auslasstrichter aufwies, welche durch jeweils um eine gemeinsame Achse verdrehbare Auslassklappen reihenweise verschlossen wurden. Dabei konnte die Neigung jeder einzelnen Klappe gegenüber der horizontalen durch mit jeder einzelnen Klappe verbundene Stellschrauben von Hand aus verstellt werden.
Diese Massnahme hatte ihren Grund darin, dass die Strömungsgeschwindigkeit des im schachtförmigen Behandlungsbehälter absinkenden Gutes über den gesamten Querschnitt desselben gemessen, unterschiedliche Werte aufweist, sobald der Auslauf nicht sinngemäss geregelt wird. So ist die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb eines Rohres mit rechteckigem Querschnitt und freiem Ausfluss infolge der grossen Wandreibung in den Ecken desselben am geringsten, wächst dann gegen die Wandmitten zu und wird am grössten im Bereiche der Rohrlängsachse, da dort bei leichtfliessfähigem Gut wie Getreide bereits nahezu flüssige Reibung geringer Grössenordnung herrscht.
Um nun diese Strömungsgeschwindigkeit zu vergleichmässigen, wurde bei der genannten Vorrichtung durch die verschiedene Einstellung der verschwenkbaren Auslassklappen zur Horizontalen, der Auslassquerschnitt aus den Auslasstrichtern an sich gleicher Grössenordnung gegen die Mitte zu verkleinert und gegen die Wände zu, vor allem aber gegen die Ecken zu vergrössert, so dass im Mittel aus alIen Auslasstrichtern gleiche Mengen in gleichen Zeitabständen ausflossen, wobei die gesamte ausfliessende Gutmenge wieder durch ein Fühlorgan mit der zufliessenden Gutmenge ins Gleichgewicht gebracht wurde.
Obwohl somit diese Vorrichtung den oben genannten beiden Forderungen für den Gutfluss durch einen schachtförmigen Behandlungsbehälter für Schüttgut weitgehend gerecht wurde, so hafteten ihr doch noch gewisse Mängel an. Einer dieser Mängel war z. B. der, dass die weit ausgeschlagenen Klappen in den Ecken des Behälterquerschnittes auch bei stillgelegtem Behandlungsbehälter verhältnismässig weit offen standen.
Nun besitzt zwar körniges Gut wie Getreide eine verhältnismässig grosse innere Reibung, die eine verhältnismässig grosse freie Höhe der Gutsäule erforderlich macht, um ein Fliessen des Gutes überhaupt erst zu ermöglichen, doch konnte diese Höhe bei den bloss nach einer Seite offenbleibenden Klappen leicht überschritten werden, was ein immerwährendes Lekken des geschlossenen Behandlungsbehälters zur Folge haben konnte.
Weiter konnte die Einstellung der Klappen nur bei abgestelltem Behandlungsbehälter durchgeführt werden, da deren Einstellschraube innerhalb des Gutstromes lag und man im Betrieb des Behandlungsbehälters durch den laufenden Gutstrom durchgreifen musste, wodurch natürlich der Gutfluss beeinträchtigt wurde und die bei gestörtem Gutfluss durchgeführte Einstellung falsche Werte bei ungestörtem Gutfluss ergab, wodurch die Einstellung der Klappen umständlich und infolge oftmaliger Korrektur auch zeitraubend wurde, sollte sie letzten Endes einen gleichmässigen Gutfluss ergeben.
Das Ziel der Erfindung ist es daher, diese Nachteile zu beheben, was dadurch erreicht wird, dass der selbstregelnde Auslauf an einem schachtförmigen Behandlungsbehälter für Schüttgut, der von einem im Einlaufkasten desselben angeordneten Servoaggregat gesteuert ist und eine Anzahl über den gesamten Auslassquerschnitt des Behandlungsbehälters verteilter Auslässe aufweist, dadurch gekennzeichnet ist, dass für die Regelung des Gutflusses aus den einzelnen Auslässen der Höhe nach einstellbare Ventilteller vorgesehen sind, die, der Verteilung der Auslässe entsprechend, auf einem Rahmen angeordnet sind, der unter dem Einfluss des Servoaggregates in vertikaler Richtung bewegbar ist.
Bei einer bevorzugten Ausführung sind innerhalb des schachtförmigen Behandlungsbehälters, knapp oberhalb der Auslässe, hohle Balken angeordnet, in welche die Schäfte der Ventilteller hineinreichen, wobei die Wände des Behandlungsbehälters an den Befestigungsstellen der hohlen Balken Öffnungen aufweisen, welche einen Zugriff zu den Handhaben der Ventilschäfte von aussen her ermöglichen.
Auf diese Weise wird jedes Lecken des geschlossenen Behandlungsbehälters vermieden. Da die vorzugsweise im Querschnitt kreisförmigen Auslässe das Behandlungsgut am ganzen Umfang gleichmässig freigeben, sobald sich die Ventilteller absenken, genügen bedeutend geringere Verstellwege bei der Verwendung von auf- und abgehenden Ventiltellern als bei der Verwendung um eine Achse schwenkender Auslassklappen. Selbst wenn die Ventilteller der in den Ecken und an den Behälterwänden angeordneten Auslässe bei angehobenem Rahmen nicht ganz schliessen, so verbleiben doch nur Ringspalte so geringer Höhe, dass das Gut nicht ins Fliessen geraten kann.
Ausserdem ermöglichen es die Öffnungen in den Behälterwänden bei der genannten Ausführung in die hohlen Balken hineinzugreifen und die darin befindlichen Handgriffe für die Verstellung der die Ventilteller tragenden Schäfte zu betätigen, so dass jeder Ventilteller für sich bei ungestörter Beobachtung des Gutflusses genauest auf gleichförmige Ausflussgeschwindigkeit des Behandlungsgutes einreguliert werden kann, ohne dass der Betrieb des Behandlungsbehälters dabei unterbrochen zu werden braucht.
Auf diese Weise können auch gegebenenfalls notwendig werdende Korrekturen jederzeit vorgenommen werden.
Eine beispielsmässige Ausführungsform des erfindungsgemässen Auslaufes ist aus der Zeichnung zu ersehen. Darin zeigen:
Fig. 1 ein Schema desselben in Verbindung mit einem schachtförmigen Behälter für die Behandlung von Schüttgut;
Fig. 2 eine Ansicht des Einlaufkastens des schachtförmigen Behandlungsbehälters
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2;
Fig. 4 einen Schnitt durch die Auslässe nach der Linie IV-IV in Fig. 5
Fig. 5 einen solchen nach der Linie V-V in Fig. 4, und
Fig. 6 als Detail einen Schnitt durch einen Auslasstrichter mit dazugehörigem Ventilteller, dessen Befestigung im Regulierrahmen zeigend.
Wie aus Fig. 1 zu ersehen, besteht ein schachtförmiger Behandlungsbehälter für Schüttgut, z. B. eine Konditionierungskolonne für Getreide, vornehmlich aus drei Hauptteilen, und zwar aus dem schachtförmigen Behandlungsbehälter 1 selbst, dem ein Ein laufkasten 2 aufgesetzt bzw. vorgeschaltet ist, und einem unter dem Schachtauslauf angeordneten Sammeltrichter 26. Diese Teile werden als bekannt vorausgesetzt, sind selbst kein Teil der Erfindung und werden daher auch nicht weiter beschrieben. Beschrieben werden lediglich die baulichen Einzelheiten des erfindungsgemässen Auslaufs. Dazu gehört im Einlaufkasten 2 die Fühlklappe 3, welche an ihrem oberen Längsrand aussermittig gelagert an einer Welle 30 angelenkt ist, die in den Seitenwänden des Einlaufkastens 2 drehbeweglich gelagert ist.
An ihrem einen Ende ragt diese Welle 30 über ihr Lager hinaus und ist mit einem Arm eines Parallelogrammlenkers 4 fix verbunden. Der zu diesem Arm parallele Arm dieses Lenkers 4 ist dagegen in einem Fortsatz des Feinregulierventiles 5 ebenfalls drehbeweglich gelagert, wobei dessen freies Ende das Feinregulierventil 5 selbststeuernd beeinflusst. Dabei tragen die zueinander parallelen Arme des Parallelogrammlenkers 4 eine Reihe von Bohrungen 21, in welchen der diese Arme verbindende Steg versetzt werden kann.
Am vorzugsweise unteren Ende des schachtförmigen Behandlungsbehälters 1 sind, über den gesamten Behälterquerschnitt verteilt, Auslässe, z. B.
Auslasstrichter 12, vorgesehen, welche durch der Höhe nach einstellbare Ventilteller 13 verschliessbar sind. Die Ventilteller 13 selbst sind auf vorzugsweise verschraubbaren Ventilschäften 22 fix befestigt, welche im gezeichneten Falle durch die Auslässe nach oben reichen und an ihrem oberen Ende Handgriffe 29 tragen. Die oberen Schaftenden und die Handgriffe 29 selbst befinden sich vorzugsweise in hohlen Balken 28, welche knapp oberhalb der Auslasstrichter 12 angeordnet sind und von einer Behälterwand zur anderen reichen. An den Befestigungsstellen dieser Balken an den Behälterwänden weisen letztere kreisförmige Ausschnitte 31 auf, durch welche von aussen her ein Zugriff zu den Handgriffen 29 der Ventilschäfte 22 geboten wird.
Mit ihren unteren, vorzugsweise ein Gewinde tragenden Enden hingegen sind die Ventilschäfte 22 z. B. in Muttern 23 verschraubbar gehalten, die reihenweise auf Querträgern 24 eines heb- und senkbaren Rahmens 14 befestigt sind.
Dieser Rahmen 14 selbst ist mittels Stelzen 25 oder dergleichen in Vorsprüngen 32 des Auslassbunkers 26 geführt, wobei die gabelförmigen Stelzenenden auf Hebelarmen 27 beweglich befestigt sind.
Die Hebelarme 27 selbst sind ihrerseits wieder mit Wellen 15, 16 fix verbunden, die an den Aussenwänden des Auslassbunkers 26 drehbeweglich gelagert sind. Zur Ermöglichung einer Verdrehbewegung tragen die Wellen 15, 16 z. B. verdrehfest mit ihnen verbundene Hebel 17, 18, deren geschlitzte Enden durch einen geradegeführten Bolzen 33 miteinander in Mitnahmeverbindung gekoppelt sind.
Mittels einer an dem einen Hebel 17 angelenkten Rückholfeder 19 werden die miteinander gekoppelten Hebelarme 17, 18, im gezeichneten Falle mit ihren inneren Enden nach unten zu drehen gesucht.
Ebenfalls an dem Hebelarm 17 ist weiter ein vorzugsweise einfachwirkender, pneumatischer Druckzylinder 11 angelenkt.
Dieser Druckzylinder 11 steht über Rohrleitungen 6 und ein Rückschlagventil 10 mit dem Feinregulierventil 5 und weiter über ein Druckreduzierventil 7 mit angebautem Manometer mit dem Kompressor 8 oder dergleichen in Verbindung, von dem aus die gesamte Auslassteuerung mit Druckluft versorgt wird. Ein Handhahn 9 ermöglicht es, den Druckzylinder 11 gegebenenfalls direkt an den Kompressor 8 anzuschliessen.
Die Wirkungsweise des vorstehend in ihren Einzelheiten beschriebenen, aber im Rahmen der Erfindung ab änderbaren Auslaufes ist nun die folgende:
Sobald das durch den Einlass 34 in den Einlaufkasten 2 eintretende Gut, die infolge ihrer exzentrischen Lagerung etwas schräg hängende Fühlplatte 3 berührt, wird es diese auszulenken versuchen, wobei auch der Parallelogrammlenker 4 aufschlägt und mit dem freien Ende 35 des unteren waagerechten Armes das Feinregulierventil 5 steuert. Dabei kann die Feinfühligkeit der Fühlplatte 3 durch Verstellung des senkrechten Steges des Parallelogrammlenkers 4 in den Bohrungen 21 der waagrechten, parallelen Arme beliebig einreguliert werden.
Das Feinregulierventil 5 regelt nun den Zutritt der vom Kompressor 8 erzeugten Druckluft zu dem Druckzylinder 11, der seinerseits wieder in Abhängigkeit von dem Druck der ihm zugeführten Druckluft den Hebelarm 17 anhebt. Dabei verdreht er die Welle 15 und über den mit ihm gekoppelten Hebel 18 auch die zweite Welle 16, wodurch die auf diesen Wellen verdrehfest befestigten Hebelarme 27 nach unten schwenken und dabei mittels der mit ihnen gelenkig verbundenen Stelzen 25 den Rahmen 14 nach unten ziehen. Damit senken sich die Ventilteller 13 und geben dem Behandlungsgut den Auslass aus dem schachtförmigen Behälter durch die Auslasstrichter 12 frei.
Wie bereits in der Einleitung beschrieben, ist es erforderlich, falls die Auslässe gleichmässig über den gesamten Behälterquerschnitt verteilt sind, den Auslasswiderstand aus den einzelnen Auslässen, je nach ihrer Lage innerhalb des gesamten Behälterquerschnittes, sinngemäss zu variieren, um überall eine gleiche Ausströmgeschwindigkeit zu erhalten. Selbstverständlich wäre es auch denkbar, dieselbe Wirkung dadurch zu erreichen, dass die Auslässe selbst verschieden gross gewählt werden oder aber bei gleicher Grösse verschieden plaziert werden, so z. B. näher beieinander in den Ecken und in der Nähe der Behälterwände und weiter auseinander gegen die Behältermitte zu. Im gezeichneten Falle jedoch ist eine gleichmässige Verteilung der Auslässe über den gesamten Behälterquerschnitt und gleiche Grösse aller Auslässe untereinander angenommen.
Die Einregelung einer gleichmässigen Ausströmgeschwindigkeit aus sämtlichen Auslässen 12 wird in diesem Falle, wie bereits erwähnt, dadurch erreicht, dass die Ventilteller 13 verschieden hoch einstellbar sind. Die Einstellung der Ventilteller kann sowohl im Ruhezustand, im gezeigten Ausführungsbeispiel aber auch vorteilhaft während des Betriebes des Behandlungsbehälters selbst vorgenommen werden, wobei man durch unmittelbare visuelle Beobachtung des ausströmenden Gutes alle Auslässe auf eine völlig gleichmässige Ausstrrömgeschwindigkeit einzuregeln vermag.
Zu diesem Zwecke reichen die mit Handhaben 29 versehenen Ventilschäfte 22, wie ebenfalls bereits erwähnt, in die knapp oberhalb der Auslasstrichter 12 angeordneten hohlen Balken 28 hinein und können über Öffnungen 31 in der Behälterwand von aussen her, während des Betriebes des Behandlungsbehälters, von Hand aus verdreht und damit die mit diesen Schäften 22 verbundenen Teller 13 in der Höhe genauestens eingestellt werden.
Mit dem erfindungsgemässen Auslauf werden somit nicht nur eine und auslaufende Gutmenge genauestens und bis hinab zu den geringsten Gutmengen aufeinander abgestimmt, sondern auch die Ausströmungsgeschwindigkeit des Gutflusses über den ganzen Behälterquerschnitt vergleichmässigt, wobei diese Einstellung jederzeit und unter direkter Beobachtung während des Betriebes vorgenommen und durch eventuell erforderlich werdende Korrekturen auch eingehalten werden kann, ohne den Betrieb selbst unterbrechen zu müssen.
Lässt der Gutzufluss im Einlaufkasten nach, so hebt sich umgekehrt der Rahmen 14 unter dem Einfluss der Rückholfeder 19 an, bis er beim gänzlichen Aufhören des Gutzuflusses den Gutfluss aus dem Behälter völlig abstellt.
Mittels des Handhahnes 9 kann der Druckzylinder 11 mit dem Kompressor 8 oder dergleichen, unter Umgehung des Feinregulierventiles 5, direkt verbunden werden, was z. B. dann in Frage kommt, wenn der Gutfluss in den schachtförmigen Behandlungsbehälter bereits abgestellt ist und der letztere zwecks Umstellung auf ein anderes Behandlungsgut, Reinigung oder dergleichen, restlos entleert werden soll. In diesem Fall öffnet der Druckzylinder 11 lediglich die Auslasstrichter 12 und gibt dem im Behälter befindlichen Behandlungsgut den Weg ins Freie frei ohne irgendeine Steuerfunktion auszuüben.