Vorrichtung zur pneumatischen Förderung von Schüttgut
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur pneumatischen Förderung von Schüttgut mittels eines Druckgefässes, das einen zur Einführung fein verteilter Förderdrucskluft dienenden porösen Boden, eine Einrichtung zum Guteintrag, sowie ein Förderrohr zur Weiterleitung des Gut-Luft-Gemisches aufweist.
Bei der bekannten pneumatischen Schüttgutförderung mittels Druckgefässen wird das Druckgefäss zunächst mit Material gefüllt. Dann wird das Gefäss verschlossen und in den Innenraum Förderdruckluft eingeführt, die das Schüttgut zunächst auflockert und dann durch das Förderrohr austrägt. Der wesentliche Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht darin, dass sie nur eine diskontinuierliche Förderung erlaubt.
Zur kontinuierlichen pneumatischen Schüttgutförderung hat man bereits Vorrichtungen entwickelt, bei denen das Gut durch eine Schnecke zu Luftverteilerdüsen transportiert wird, wo es mit Luft gemischt und durch diese weitergefördert wird. Nachteilig ist bei dieser Ausführung der erhebliche Verschleiss der Förderschnecke, ferner die Schwierigkeit, mit der Schnecke den unter erhöhtem Luftdruck stehenden Förderraum abzudichten.
Es sind weiterhin Pumpen bekannt, bei denen das Gut durch rotierende, am Ende offene Kanäle einer Diffusoröffnung zugeführt wird, durch die das Gut in den eigentlichen Druckraum gelangt. Bei derartigen Ausführungen ist jedoch nicht zu verhindern, dass Druckluft entgegen der Bewegungsrichtung des Gutes in die nach aussen offenen Kanäle eintritt. Diese bekannte Guteintragseinrichtung kann daher nur gegen einen verhältnismässig niedrigen Förderluftdruck arbeiten, was zur Folge hat, dass die erreichbare Förderhöhe und Förderentfernung gering ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung dieser Mängel der bekannten Ausführungen eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, dass mit einfachen konstruktiven Mitteln eine kontinuierliche Förderung möglich ist, wobei der Eintrag des Gutes in das Druckgefäss gegen einen hohen Luftdruck im Gefäss erfolgen kann und sich darüber hinaus die Leistung der Fördervorrichtung in weiten Grenzen ändern lässt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Einrichtung zum Guteintrag ein rotierendes Organ aufweist, das ein auf seinem Rand lastendes Verschlussstück trägt, das durch die Wirkung des Radialdruckes des beim Rotieren an der Innenseite des Verschlussstückes angestauten Gutes bei einem wählbaren Druckwert unter Bildung einer Guteintragsöffnung vom Rand des drehbaren Organs abhebbar ist.
Der durch das Rotieren des an der Innenseite des Verschlussstückes angestauten Gutes erzeugte Radialdruck soll dabei den auf die Aussenseite des Verschlussstückes wirkenden, im Druckgefäss herrschenden Luftdruck überwinden können, damit sich das Verschlussstück vom rotierenden Organ etwas abheben kann und ein Spalt entstehen kann, durch den das unmittelbar an der Innenseite des Verschlussstückes befindliche Gut in den Druckgefässinnenraum eintreten kann. Durch das von der Innenseite des rotierenden Organs nachdrükkende Gut soll hierbei auch bei abgehobenem Verschlussstück eine einwandfreie Abdichtung des Druckgefässes gewährleistet werden können. Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann daher mit sehr hohem Luftdruck arbeiten, was die Erzielung grosser Förderhöhen und Förderentfernungen ermöglicht.
Aufgrund der Ausbildung der Vorrichtung kann mit sehr einfachen konstruktiven Elementen eine weitgehend verschleissfreie, kontinuierliche Einführung von Gut in das Druckgefäss mit der Möglichkeit zur Sinde- rung der Förderleistung in weiten Grenzen ermöglicht werden. Die Guteintragseinrichtung kann sich dabei gewissermassen selbst steuern, da sich das Verschlussstück je nach der Menge des zugeführten, zur Bildung des Radialdruckes beitragenden Gutes mehr oder weniger vom rotierenden Organ abheben und dadurch die er forderliche Grösse der Guteintragsöffnung bestimmen kann.
Je nach den vorliegenden Verhältnissen kann man entweder die Wirkung des auf der Aussenseite des Verschlussstückes lastenden, im Druckgefäss herrschenden Luftdruckes oder die Wirkung des Radialdruckes des beim Rotieren an der Innenseite des Verschlussstückes angestauten Gutes durch zusätzliche Federelemente verstärken.
Für die konstruktive Ausgestaltung der erfindungsgemässen Guteintragseinrichtung ergeben sich verschiedene Möglichkeiten.
Um einerseits einen einwandfreien pneumatischen Transport des Schüttgutes zu gewährleisten, anderseits jedoch den Luftverbrauch so klein wie möglich zu halten, muss die Förderluftmenge der jeweiligen Gutmenge angepasst werden. Um dies zu erreichen, wird gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach der Erfindung die Zufuhr der Förderdruckluft in Abhängigkeit von der Relativlage zwischen dem drehbaren Organ und dem Verschlussstück gesteuert, da diese Relativlage ein Mass für die jeweilige Grösse der Guteintragsöffnung und damit auch ein Mass für die gerade in das Druckgefäss eintretende Gutmenge ist. Selbstverständlich liesse sich die Steuerung der Förderdruckluft auch in Abhängigkeit vom jeweiligen Füllungsgrad des Druckgefässes durchführen.
Die Steuerung in Abhängigkeit von den Bewegungen des Verschlussstückes zeichnet sich jedoch durch eine grössere Genauigkeit und eine kleinere Ansprechverzögerung aus.
Weitere Einzelheiten gehen aus der folgenden Beschreibung zweier in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele der Erfindung hervor. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine schematisch dargestellte Fördervorrichtung gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 eine Aufsicht auf die Guteintragseinrichtung gemäss einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zur pneumatischen Förderung von Schüttgut aller Art enthält ein Druckgefäss 1 mit einem porösen Boden 2, einer Druckluftzuleitung 3, einer Guteintragseinrichtung 4 und zwei zur Weiterleitung des Gut-Luft-Gemisches dienenden Förderrohren 5.
Die Guteintragseinrichtung 4 enthält ein drehbares Organ 6, das als eine nach unten offene Schale ausgebildet ist und an einer Hohlwelle 7 sitzt, die über einen Riementrieb 8 von einem Motor 9 angetrieben wird.
Unterhalb des Lagers 10 wird die Hohlwelle 7 von einer Dichtung 11 umschlossen.
Das Verschlussstück 12 der Guteintragseinrichtung 4 wird durch einen das schalenförmige drehbare Organ 6 nach unten abdeckenden Teller gebildet, der über Bolzen 13 drehfest mit dem drehbaren Organ 6 verbunden ist und sich in axialer Richtung nach unten von dem drehbaren Organ 6 abheben kann. Durch den im Druckgefäss herrschenden Überdruck wird das Verschlussstück 12 nach oben gedrückt.
Die Förderrohre 5 münden mit Abstand oberhalb des porösen Bodens 2 und sind mit Ventilen 14 versehen, durch die sich die Verteilung des Gutes auf die einzelnen Förderrohre 5 einstellen lässt. Es versteht sich, dass die Fördervorrichtung mit einer beliebigen Zahl von Förderrohren 5 versehen sein kann. Die Druckluftzuleitung 3, die in den Raum 15 unterhalb des porösen Bodens 2 mündet, ist mit einem Ventil 16 versehen, durch das die Druckluftmenge der jeweils zu fördernden Gutmenge angepasst werden kann.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgendermassen:
Das zu fördernde Gut wird in Richtung des Pfeiles 17 in die Hohlwelle 7 aufgegeben und gelangt durch Zentrifugalwirkung in den äusseren Ringraum zwischen dem schalenförmigen drehbaren Organ 6 und dem tellerförmigen Verschlussstück 12. Das Gut wird somit ringförmig angestaut, wobei die auf die schräge Aussenwand des schalenförmigen Organs 6 ausgeübte Radialdruckkomponente eine verstärkte Kraft auf das Verschlussstück 12 zur Folge hat, die dieses Verschlussstück nach unten (entgegen dem im Druckgefäss 1 herrschenden Luftdruck) abzuheben sucht.
Bei einer bestimmten Gutmenge (die von der Drehzahl der Guteintragseinrichtung 4, vom Luftdruck im Gefäss 1 und von etwaigen zusätzlichen Federkräften abhängt) hebt sich das Verschlussstück 12 etwas von dem drehbaren Organ 6 nach unten ab, so dass eine ringförmige Guteintragsöffnung entsteht, durch die das im äussersten Bereich befindliche Gut in das Gefäss 1 eingetragen wird. Das vom Zentrum der Guteintragseinrichtung 4 nach aussen nachdrückende Gut gewährleistet dabei die erforderliche Abdichtung zwischen dem Gefässinnenraum und der Hohlwelle 7.
Aus dem Druckgefäss 1 wird das Material dann in üblicher Weise mittels der in Richtung des Pfeiles 18 durch die Leitung 3 zugeführten Druckluft durch die Förderrohre 5 in Richtung der Pfeile 19 ausgetragen.
Während bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel das Verschlussstück 12 das drehbare Organ 6 nach unten abdeckt und sich zur Bildung einer Guteintragsöffnung nach unten vom drehbaren Organ 6 abhebt, kann die Ausbildung der Guteintragseinrichtung auch so gewählt werden, dass das drehbare Organ eine nach oben hin offene Schale ist und durch das sich nach oben abhebende Verschlussstück abgedeckt wird.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Guteintragseinrichtung 4' ist in Fig. 2 veranschaulicht. An die Hohlwelle 7' schliessen vier symmetrisch um die Drehachse verteilte Streurohre 20, 20a, 20b, 20c an, die nach aussen hin durch ein Verschlussstück 21, 21a, 21b, 21c abgeschlossen werden. Diese Verschlussstücke sind auf Führungsstangen 22 gleitbeweglich und stehen unter der Wirkung von Federn 23.
Wird im Betrieb der Hohlwelle 7' Gut zugeführt, so wird dies durch Zentrifugalwirkung in den Streurohren 20, 20a, 20b, 20c nach aussen getragen und staut sich vor den Verschlussstücken 21, 21a, 21b, 21c an, bis der hierdurch erzeugte Radialdruck die Wirkung des auf der Aussenseite der Verschlussstücke lastenden Luftdruckes sowie der Federn 23 überwindet.
Die Verschlussstücke heben sich dann etwas von den Streurohren ab, so dass durch den auf diese Weise gebildeten Ringspalt Gut in das Druckgefäss austreten kann, wobei das vom Zentrum der rotierenden Guteintragseinrichtung 4' nachdrückende Gut die Abdichtung gewährleistet.
Um den Materialfluss des Gutes in den Streurohren 20, 20a, 20b, 20c zu begünstigen und einem Kleben des Materials an dem - in Drehrichtung betrachtet rückwärtigen Teil der Rohrinnenwand entgegenzuwirken, kann man die Streurohre gegenüber der radialen Lage entgegen der Drehrichtung neigen.