Die Erfindung betrifft eine pneumatische Misch- und Abförderanlage für fliessfähige Schüttgüter mit einem zwischen einer Anzahl Lagersilos und mindestens einem Vorratsbehälter angeordneten pneumatischen Mischer, der zugleich als Schüttwaage ausgebildet und an seinem unteren Ende mit einer verschliessbaren Entleerungsöffnung versehen ist.
Bei der Verarbeitung mancher Schüttgüter, wie beispielsweise Mehl in Brotfabriken und Grossbäckereien ist es erforderlich. für den Tagesbedarf Mischungen in bestimmter Menge und bestimmtem Mischungsverhältnis in Vorratsbehältern, sogenannten Tagessilos aus vergleichsweise grossen Lagersilos bereitzustellen, die die zugelieferten Schüttgüter nach ihrem Antransport zunächst aufnehmen. Dies geschieht regelmässig in einem schlechthin als Mischer bezeichneten Gefäss, dem die zu mischenden Schüttgüter pneumatisch zugeführt werden, wonach Druckluft über ein Fliessbett am Mischerboden eingeblasen wird, welche die Schüttgüter aufwirbelt und durchmischt. Anschliessend wird dann der Mischer zu dem gewünschten Vorratsbehälter entleert, dem das Gemisch wiederum pneumatisch zugeführt wird.
Um das richtige Mischungsverhältnis zu gewährleisten und die gewünschte Gesamtmenge für den Vorratsbehälter zu erhalten, ist der Mischer auf Druckmessdosen aufgestellt, die das jeweilige Füllgewicht messen. Ein besonderes Problem bei der pneumatischen Förderung ist die Eingabe des Schüttguts in die von Druckluft durchströmte Förderleitung. Um eine einwandfreie Mitnahme des Schüttguts zu gewährleisten, bedient man sich an dieser Stelle regelmässig sogenannter Zellenradschleusen, in die das abzufördernde Gut unter Schwerkraftrieselung einfällt. Derartige Zellenradschleusen verhindern zwar das unerwünschte Eindringen der Druckluft in den abzufördernden Behälter; sie arbeiten jedoch wegen der erforderlichen Entlüftung der Zellen, bevor diese erneut in Verbindung mit dem Behälterinnern kommen, viel Luft und beeinträchtigen dadurch den Wirkungsgrad der pneumatischen Abförderung.
Da der Mischer ausserdem nicht gleichzeitig gefüllt und wieder entleert werden kann, lassen sich hohe Leistungen nur durch die parallele Anordnung mindestens zweier, wechselweise arbeitender Mischer erzielen, wodurch sich der bauliche Aufwand und dementsprechend die Installationskosten beträchtlich erhöhen.
Zur Vermeidung eines solchen Tandembetriebes ist auch bereits eine pneumatische Misch- und Abförderanlage der eingangs genannten Art aus der Praxis bekannt, bei welcher unter einem einzigen Mischer ein Abnahmebehälter in Form eines Zwischengefässes angeordnet ist, in welchen der Mischer am Ende des Mischvorgangs unmittelbar über eine verhältnismässig grosse verschliessbare Bodenöffnung durch Schwerkraft entleert. Aus diesem Abnahmebehälter erfolgt die Entleerung dann wieder über eine Zellenradschleuse, der noch ein Nachsieb mit Trichter nachgeschaltet sein kann. Mischer, Abnahmebehälter und der unter dem Nachsieb angeordnete Trichter sind dabei ständig über Filter zur Atmosphäre entlüftet.
Mit dieser bekannten Anlage ist es möglich, gleichzeitig neues Schüttgut in den Mischer einzuleiten und die im Abnahmebehälter gesammelte fertige Mischung zu dem gewünschten Vorratsbehälter weiter zu befördern. Von Nachteil ist jedoch die grosse Bauhöhe, die sich aus dem schwerkraftbedingten Übereinander von Trichter, Nachsieb, Abnahmebehälter und Mischer ergibt und vielfach zu Schwierigkeiten in schon vorhandenen Gebäuden führt. Hinzu kommt der Bedarf getrennter Gebläse zumindest für die Zuförderung zum Mischer und die Abförderung vom Abahmebehälter, deren Einschaltzeiten zumeist unterschiedlich sind. Weitere Gebläse werden ausserdem für das Mischen sowie den Betrieb von Fliessbett-Böden im Mischer und im Abnahmebehälter vorgesehen, deren Leistungen vergleichsweise nur gering sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche mit nur einem Mischer auskommende Misch- und Abförderanlage der eingangs genannten Art ohne Leistungsminderung unter gleichzeitiger Herabsetzung der Bauhöhe zu vereinfachen. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Entleerungsöffnung des Mischers unmittelbar in eine zu dem gewünschten Vorratsbehälter führende pneumatische Abförderleitung mündet, dass der Mischer am oberen Ende mit einer verschliessbaren Entlüftungsöffnung sowie einem Drucklufteinlass für das Unterdrucksetzen und Spülen des Mischers versehen ist und dass für die pneumatische Zuförderung der Schüttgüter von den Lagersilos zum Mischer, das Mischen darin, das Abfördern der Mischung zum Vorratsbehälter und das Spülen des Mischers ein gemeinsamer Drucklufterzeuger vorgesehen ist.
Druckgefässe, die unter zusätzlichem Luftdruck im Gefässinneren unmittelbar in pneumatische Förderleitungen entleeren, sind an sich bekannt. Die Erfindung vereinigt ein derartiges Druckgefäss mit einem zugleich als Schüttwaage dienenden Mischer und ermöglicht dadurch eine unmittelbare Entleerung des Mischers in den gewünschten Vorratsbehälter in so kurzer Zeit, dass diese im Vergleich zu der Zuförderzeit und der Mischzeit, mit denen sie sich addiert, praktisch vernachlässigt werden kann. Ein besonderes zwischengeschaltetes Abnahmegefäss entfällt, und die zwangsläufige zeitliche Aufeinanderfolge der Zuförderung in den Mischer, des Mischens und der Abförderung aus dem Mischer ermöglichen die Verwendung eines einzigen Drucklufterzeugers.
Wenn die Entlüftungsöffnung am oberen Ende des Mischers beim Abfördern geschlossen ist, geht die zum Unterdrucksetzen und Spülen des Mischers beim Abfördern unmittelbar eingeleitete Druckluft nicht verloren, sondern wird mit für den Abfördervorgang ausgenutzt. Der pneumatische Wirkungsgrad bei der Abförderung ist dann hoch.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die Anordnung nur eines pneumatischen Mischers beschränkt; vielmehr können auch mehrere solche Mischer parallel angeordnet sein, wodurch sich die Gesamtleistung der Anlage entsprechend vervielfacht.
Merkmale zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Misch- und Abförderanlage gemäss der Erfindung,
Fig. 2 den Mischer der Anlage in vergrössertem Masstab und ebenfalls schematisch dargestellt,
Fig. 3 eine gegenüber Fig. 1 abgewandelte Anlage gemäss der Erfindung.
Die in Fig. 1 gezeigte Anlage besteht in der Hauptsache aus mehreren, vorzugsweise im Freien aufgestellten Lagersilos, von denen hier nur zwei Silos 10a und 10b dargestellt sind, einem pneumatischen Mischer 11 und mindestens einem Vorratsbehälter 12.
Die Lagersilos 10a, b dienen zur Bevorratung der zu mischenden Schüttgüter, wie beispielsweise verschiedener Mehlsorten in einer Brotfabrik oder Grossbäckerei und werden über Leitungen 13a, 13b von (nicht gezeigten) Kesselwagen, in denen die Schüttgüter angeliefert werden, pneumatisch gefüllt. Die Lagersilos 10a, 10b enthalten trichterförmige Fliessbett-Böden 14a, 14b, durch welche von einem gemeinsamen Gebläse 15 über ein mit Ventilen versehenes Leitungssystem 16 Fluidisierungsluft zur Auflockerung des Schüttguts in den jeweils abzufördernden Silo geblasen werden kann. Zur Abförderung selbst dienen Zellenradschleusen 17a, 17b, die in eine gemeinsame pneumatische Förderleitung 18 für alle Lagersilos münden.
Die Förderleitung 18 führt zu dem bereits erwähnten pneumatischen Mischer 11, der, wie Fig. 2 zeigt, aus einem aufrechtstehenden kesselförmigen Gehäuse 19 besteht, in das die Förderleitung 18 im oberen Bereich mündet. Das Gehäuse 19 ruht auf Stützen 20, welche (nicht dargestellte) Druckmessdosen enthalten, mit deren Hilfe das Füllgewicht des Mischers 11 messbar ist. Der Boden 21 des Gehäuses 19 ist mittels einer Flanschverbindung lösbar am übrigen Teil des Gehäuses 19 befestigt und enthält ein trichterförmiges poröses Siebbett 22, das an seiner tiefsten Stelle an eine durch eine steuerbare Absperrvorrichtung 23 verschliessbare Entleerungsöffnung von verhältnismässig grossem Querschnitt im Gehäuseboden 21 anschliesst.
Der zwischen Gehäuseboden 21 und Fliessbett 22 gebildete Ringraum ist durch eine bei 24 angedeutete diametrale Scheidewand in zwei Kammern 25a und 25b unterteilt, in welche über steuerbare Absperrvorrichtungen 26a bzw. 26b je eine von einer senkrechten Rohrleitung 27 abzweigende Rohrleitung 28a bzw. 28b mündet. Die senkrechte Rohrleitung 27 zweigt ihrerseits von einer Druckluftleitung 29 ab, die nach dieser Abzweigung über eine steuerbare Absperrvorrichtung 30 und ein Rückschlagventil 31 tangential in den gekrümmten Anfangsteil einer an die Absperrvorrichtung 23 anschliessenden Förderleitung 32 mündet, welche zum oberen Ende des Vorratsbehälters 12 führt. Die Rohrleitung 27 enthält im oberen Teil eine Absperrvorrichtung 33 und mündet alsdann in den oberen Bereich des Mischergehäuses 19 oberhalb der Förderleitung 18.
Von der Druckluftleitung 29 geht vor dem Rückschlagventil 31 über ein weiteres Rückschlagventil 34 eine vergleichsweise dünne Rohrleitung 35 ab, die über ein handbetätigtes Drosselventil 36 zur senkrechten Rohrleitung 27 führt und über ein Rückschlagventil 37 an diese zwischen dem Absperrventil 33 und dem Mischergehäuse 19 angeschlossen ist. Eine zwischen dem Rückschlagventil 34 und dem Drosselventil 36 von der Rohrleitung 35 abgehende Zweigleitung 38 verzweigt sich hinter einem weiteren handbetätigten Drosselventil 39 und mündet mit je einem Zweig in die Kammern 25a, 25b.
An der Oberseite des Mischergehäuses 19 befinden sich zwei mit Absperrvorrichtungen 40 bzw. 41 versehene senkrechte Rohrstutzen 42, 43 grossen Querschnittes, von denen der eine, 42, ein zur Atmosphäre offenes Filtergehäuse 44 mit einem Entlüftungsfilter 45 und der andere einen Trichter 46 für die dosierte Zugabe weiterer Mischungsbestandteile wie im vorerwähnten Anwendungsfall beispielsweise Backpulver oder dgl. trägt.
Der Vorratsbehälter 12 dient als sog. Tagessilo und ist in bekannter Weise mit einer Zellenradschleuse 47 für die portionierte Ausgabe der darin enthaltenen Mischung versehen. Er kann zur Erleichterung des Austragens ferner ebenfalls eine (nicht dargestellte) Fliessbetteinrichtung enthalten.
Die unter den Lagersilos 10a, 10b verlaufende Förderleitung 18, die davor mit einer Absperrvorrichtung 48 versehen ist, und die Druckluftleitung 29 werden über eine Hauptdruckluftleitung 50 von einem Drucklufterzeuger 51 mit Druckluft versorgt, der vorzugsweise ein Drehkolbenverdichter mit schraubenförmigen Rotoren ist. Um bei geschlossenen Absperrvorrichtungen unzulässige Überdrücke zu verhindern, ist an die Hauptdruckluftleitung 50 ein bei einem bestimmten Überdruck ansprechendes Druckentlastungsventil 52 angeschlossen. Weiterhin ist an der Hauptdruckluftleitung 50 ein Druckwächter 53 vorgesehen, von welchem die Absperreinrichtungen 26a, b sowie die Absperrvorrichtung 33 in später erläuterter Weise steuerbar sind.
Während die dem Zugabetrichter 46 zugeordnete Absperrvorrichtung 41 handbetätigt sein kann, sind alle übrigen Absperrvorrichtungen mit einer mechanischen Betätigungsvorrichtung versehen und zentral in vorbestimmter Weise steuerbar.
Die vorbeschriebene Anlage arbeitet wie folgt:
Es sei angenommen, dass die Lagersilos 10a, b ausreichend mit Schüttgut verschiedener Art, wie beispielsweise verschiedenen Mehltypen, gefüllt sind. Um nun eine bestimmte Mischung hiervon einschliesslich etwaiger weiterer Zutaten in dem Vorratsbehälter 12 bereitzustellen, wird zunächst der Verdichter 51 in Betrieb genommen, und es werden die Absperrvorrichtungen 48 und 40 geöffnet, wodurch Druckluft über die Hauptdruckluftleitung 50 und die Förderleitung 18 in den Mischer 11 strömt und diesen über den Entlüftungsfilter 45 praktisch drucklos verlässt.
Dann wird auch das Hilfsgebläse 15 eingeschaltet, und es wird von einem ersten Lagersilo, beispielsweise dem Lagersilo 10a, durch Öffnen des zugehörigen Ventils im Leitungssystem 16 und durch Antrieb der zugehörigen Zellenradschleuse 17a in den Mischer 11 abgefördert, bis ein von den Druckmessdosen in den Stützen 20 gemessenes Füllgewicht im Mischer 11 erreicht ist. Derselbe Vorgang wird dann durch Abfördern aus weiteren Lagersilos, wie beispielsweise dem Lagersilo 10b, entsprechend wiederholt, bis das gewünschte Mischungsverhältnis und damit zugleich das zuvor errechnete Gesamtfüllgewicht im Mischer enthalten sind. Hierauf werden gegebenenfalls noch besondere Mischungskomponenten, wie beispielsweise Backpulver, durch den Zugabetrichter 46 in den Mischer eingegeben.
Nun wird die Absperrvorrichtung 48 in der Förderleitung 18 geschlossen, und die Absperrvorrichtungen 26a, 26b werden wechselweise durch eine entsprechende Steuervorrichtung geöffnet, wodurch das Schüttgut im Mischer 11 abwechselnd über die eine oder die andere Hälfte des Fliessbetts 22 hochgewirbelt und dabei kräftig durchmischt wird.
Nach Beendigung dieses Mischvorganges bleiben beide Absperrvorrichtungen 26a, b geschlossen, die Absperrvorrichtung 40 für die Entlüftung des Mischers 11 wird ebenfalls geschlossen, und es öffnen die Absperrvorrichtungen 23 und 30, wodurch das Abfördern der Mischung aus dem Mischer über die Förderleitung 32 in den Vorratsbehälter 12 erfolgt.
Dabei strömt aus der Druckluftleitung 29 ein vergleichsweise geringer Teil an Druckluft in die Leitung 35 und gelangt über das horizontale Ende der senkrechten Rohrleitung 27 in das Mischergehäuse 19 und setzt dieses infolge der Absperrung der Entlüftung unter Druck. Auf diese Weise werden ein Rückströmen der Druckluft aus der Förderleitung 32 durch die Absperrvorrichtung 23 am Gehäuseboden 21 in den Mischer verhindert und das Entleeren des Mischers gefördert. Weiterhin wird die Entleerung des Mischers dadurch begünstigt, dass über den Anfang der Rohrleitung 35 und die davon abgehende Rohrleitung 38 Druckluft als Fluidisierungsluft in die Kammern 25, 25b gelangt und durch das poröse Fliessbett 22 das darüber befindliche Schüttgut auflockert und in einen fliessfähigen Zustand versetzt. Der Entleerungsvorgang erfolgt auf diese Weise ausserordentlich schnell.
Sollte bei Beginn des Abförderns das Schüttgutgemisch in der Bodenöffnung des Mischers aus irgendwelchen Gründen hängenbleiben, was zur Folge hat, dass sich an der Einmündung der Druckluftleitung 29 in die Förderleitung 32 kein nennenswerter Druck aufbaut und folglich auch keine Druckluft von oben und durch das Fliessbett in den Mischer gelangt, löst der Druckwächter 53 infolge des Fehlens eines entsprechenden Druckaufbaus in der Hauptdruckluftleitung 50 das erneute abwechselnde Öffnen der Absperrvorrichtungen 26a, 26b aus, über welche wegen des grösseren Querschnitts der diese Vorrichtungen enthaltenden Leitungen ausreichend Fluidisierungsluft durch das Fliessbett 22 strömt, um das Schüttgutgemisch zum Ausfliessen durch die Bodenöffnung des Mischers zu bringen.
Sowie dieses geschieht, steigt auch der Druck in den Druckluftleitungen 29, 50, und der Druck wächter 53 lässt die Absperrvorrichtungen 26a, 26b beide wieder schliessen. Von nun an erfolgt die Abförderung des Schüttgutgemischs unter der Wirkung der über die Rohrleitungen 35, 38 strömenden Druckluft zügig, bis der Mischer geleert ist.
Wenn daraufhin durch das Ausbleiben weiteren Schüttguts an der Einmündung der Druckluftleitung 29 in die Förderleitung 32 erneut der Luftdruck an dieser Stelle und damit auch in der Hauptdruckluftleitung 50 sinkt, spricht der Druckwächter abermals an und steuert diesmal die Absperrvorrichtung 33 auf und die Absperrvorrichtung 30 zu, so dass der Mischer von oben her kräftig mit Druckluft durchspült wird. Dieser Vorgang kann durch einen Zeitschalter zeitlich begrenzt werden.
Die beiden handbetätigten Drosselventile 36, 39 dienen zur Abstimmung der Luftströme durch die Leitungen 35 und 38, dergestalt, dass sich im Mischer 11 ein etwas geringerer Luftdruck aufbaut als in den Kammern 25a, b und damit bei der normalen Abförderung ausreichend Fluidisierungsluft durch das Fliessbett 22 strömt. Bei der wechselweisen Aufsteuerung der Absperrventile 26a, b spielt der von der Verzweigungsleitung 38 gebildete Kurzschluss zwischen den Kammern 25a, b wegen des geringen Querschnitts dieser Leitung eine untergeordnete Rolle und ist praktisch vernachlässigbar.
Die vorstehende Beschreibung des Arbeitsablaufs der Anlage zeigt, dass das Füllen des Mischers, das Mischen, das Abfördern und schliesslich das Spülen zeitlich getrennt aufeinanderfolgen, so dass die Leistung des Gebläses 51 nur dem grössten Luftverbrauch bei einem dieser Vorgänge zu entsprechen braucht. Die Gesamt-Verdichterleistung ist daher, verglichen mit derjenigen der eingangs erwähnten bekannten Anlage, gering. Trotzdem ist die Misch- und Förderleistung der Anlage wegen der sehr schnellen Abförderung aus dem Mischer hoch und vermeidet die Notwendigkeit eines Tandembetriebs mit mehreren Mischern.
Wenn zwischen dem Mischer 11 und den Lagersilos 10a und 10b ein grösserer Abstand besteht, befindet sich in dem Moment, wo die Druckmessdosen am Mischer 11 ein bestimmtes Füllgewicht anzeigen, immer noch eine gewisse Menge des von einem Lagersilo dem Mischer zugeführten Guts in der dann verhältnismässig langen Förderleitung 18. Diese in der Leitung enthaltene Restmenge, welche noch nachträglich in den Mischer gefördert wird, kann zwar derart einkalkuliert werden, dass die Druckmessdosen bereits entsprechend weit vor Erreichen einer bestimmten Einfüllmenge in den Mischer ein Steuersignal abgeben und dann die richtige Menge erreicht wird, wenn sich die Leitung 18 geleert hat. Diese Art Steuerung wird jedoch desto ungenauer, je länger die Förderleitung 18 und je unterschiedlicher die dem Mischer zugeführten Fördergüter sind.
Eine sehr genaue Dosierung wird mit der gegenüber Fig. 1 abgewandelten Ausführung der Anlage nach Fig. 3 erreicht, und zwar unabhängig von der Länge der Förderleitung 18 und der Art der Fördergüter. Die Leitung 18 führt in diesem Fall über ein steuerbares Umstellventil 54 und eine Absperrvorrichtung 55 in den Mischer 11. An das Umstellventil 54 ist eine Rückförderleitung 56 angeschlossen, welche über einen Verteiler 57 mit jedem der Lagersilos 10a, 10b einzeln in Verbindung gebracht werden kann.
Sobald die Druckmessdosen am Mischer 11 anzeigen, dass eine vorbestimmte Füllmenge erreicht ist, wird das Umstellventil 54 so umgesteuert, dass die Förderleitung 18 nicht mehr mit dem Mischer 11, sondern mit der Rückförderleitung 56 verbunden ist, über die die noch in der Leitung 18 enthaltene Fördergutmenge wieder zum betreffenden Lagersilo zurückgefördert wird.
Die im Ausführungsbeispiel vorgesehene Absperrvorrichtung 55 ist nur erforderlich, wenn das Umstellventil 54 nicht selbst druckdicht ist. Die Absperrvorrichtung 55 wird während des Mischvorgangs und des Abförderns aus dem Mischer 11 geschlossen.
The invention relates to a pneumatic mixing and conveying system for flowable bulk goods with a pneumatic mixer arranged between a number of storage silos and at least one storage container, which is also designed as a bulk scale and is provided at its lower end with a closable emptying opening.
It is necessary when processing some bulk goods, such as flour in bread factories and large bakeries. to provide mixtures in certain quantities and certain mixing ratios for daily requirements in storage containers, so-called day silos from comparatively large storage silos, which initially receive the bulk goods supplied after they have been transported. This takes place regularly in a vessel known simply as a mixer, to which the bulk materials to be mixed are pneumatically fed, after which compressed air is blown in via a fluidized bed at the mixer base, which whirls up and mixes the bulk materials. The mixer is then emptied to the desired storage container, to which the mixture is again fed pneumatically.
In order to guarantee the correct mixing ratio and to obtain the desired total amount for the storage container, the mixer is set up on pressure cells that measure the respective filling weight. A particular problem with pneumatic conveying is the input of the bulk material into the conveying line through which compressed air flows. In order to ensure that the bulk material is transported properly, so-called rotary valves are used at this point, into which the material to be conveyed falls under gravity trickling. Such rotary valves prevent the undesired penetration of compressed air into the container to be conveyed away; However, because of the need to vent the cells before they come into contact with the interior of the container, they work a lot of air and thereby impair the efficiency of the pneumatic removal.
In addition, since the mixer cannot be filled and emptied again at the same time, high performance can only be achieved by arranging at least two alternately working mixers in parallel, which considerably increases the structural complexity and, accordingly, the installation costs.
To avoid such a tandem operation, a pneumatic mixing and conveying system of the type mentioned at the beginning is already known from practice, in which a removal container in the form of an intermediate vessel is arranged under a single mixer, in which the mixer at the end of the mixing process directly via a relatively large closable bottom opening emptied by gravity. From this take-off container, emptying takes place again via a rotary valve, which can be followed by a secondary sieve with a funnel. Mixer, discharge container and the funnel located under the secondary sieve are continuously vented to the atmosphere via filters.
With this known system it is possible to introduce new bulk material into the mixer at the same time and to convey the finished mixture collected in the take-off container on to the desired storage container. The disadvantage, however, is the great overall height, which results from the superimposition of funnel, secondary sieve, removal container and mixer caused by gravity and which often leads to difficulties in existing buildings. In addition, there is the need for separate fans, at least for the delivery to the mixer and the removal from the collection container, the switch-on times of which are mostly different. Further blowers are also provided for the mixing and operation of fluidized bed floors in the mixer and in the discharge container, the performance of which is comparatively low.
The object of the invention is to simplify such a mixing and conveying system of the type mentioned at the beginning, which manages with only one mixer, without a reduction in performance while at the same time reducing the overall height. According to the invention, this object is achieved in that the emptying opening of the mixer opens directly into a pneumatic discharge line leading to the desired storage container, that the mixer is provided at the upper end with a closable vent opening and a compressed air inlet for pressurizing and flushing the mixer and that for the Pneumatic feeding of the bulk goods from the storage silos to the mixer, the mixing therein, the conveying of the mixture to the storage container and the rinsing of the mixer, a common compressed air generator is provided.
Pressure vessels that empty directly into pneumatic conveying lines under additional air pressure inside the vessel are known per se. The invention combines such a pressure vessel with a mixer that also serves as a bulk balance and thereby enables the mixer to be emptied directly into the desired storage container in such a short time that it is practically neglected in comparison to the feed time and the mixing time with which it is added can. There is no need for a special intermediate take-off vessel, and the inevitable chronological sequence of feeding into the mixer, mixing, and removal from the mixer enable the use of a single compressed air generator.
If the vent opening at the upper end of the mixer is closed when it is being conveyed away, the compressed air introduced directly to pressurize and flush the mixer when it is conveyed away is not lost, but is also used for the conveying process. The pneumatic efficiency during the removal is then high.
The invention is of course not limited to the arrangement of only one pneumatic mixer; rather, several such mixers can also be arranged in parallel, whereby the overall performance of the system is correspondingly multiplied.
Features for the advantageous embodiment of the invention emerge from the subclaims.
A preferred embodiment of the invention is explained in more detail below in connection with the drawing.
Show it:
1 shows a schematic representation of a mixing and conveying system according to the invention,
Fig. 2 shows the mixer of the plant on an enlarged scale and also shown schematically,
3 shows a system according to the invention that is modified compared to FIG.
The system shown in FIG. 1 mainly consists of several storage silos, preferably set up outdoors, of which only two silos 10a and 10b are shown, a pneumatic mixer 11 and at least one storage container 12.
The storage silos 10a, b serve to store the bulk goods to be mixed, such as different types of flour in a bread factory or large bakery, and are pneumatically filled via lines 13a, 13b from tank wagons (not shown) in which the bulk goods are delivered. The storage silos 10a, 10b contain funnel-shaped fluidized bed floors 14a, 14b through which fluidizing air can be blown by a common fan 15 via a valve system 16 to loosen the bulk material into the respective silo to be removed. Cell wheel sluices 17a, 17b, which open into a common pneumatic conveying line 18 for all storage silos, serve for the conveyance.
The conveying line 18 leads to the aforementioned pneumatic mixer 11, which, as FIG. 2 shows, consists of an upright, kettle-shaped housing 19 into which the conveying line 18 opens in the upper region. The housing 19 rests on supports 20 which contain pressure cells (not shown), with the aid of which the filling weight of the mixer 11 can be measured. The bottom 21 of the housing 19 is releasably attached to the remaining part of the housing 19 by means of a flange connection and contains a funnel-shaped porous sieve bed 22 which, at its lowest point, connects to an emptying opening of a relatively large cross-section in the housing bottom 21 that can be closed by a controllable shut-off device 23.
The annular space formed between the housing bottom 21 and the fluidized bed 22 is divided into two chambers 25a and 25b by a diametrical partition indicated at 24, into which a pipe 28a or 28b branches off from a vertical pipe 27 via controllable shut-off devices 26a and 26b. The vertical pipe 27 branches off from a compressed air line 29 which, after this branching via a controllable shut-off device 30 and a non-return valve 31, opens tangentially into the curved starting part of a delivery line 32 adjoining the shut-off device 23, which leads to the upper end of the storage container 12. The pipe 27 contains a shut-off device 33 in the upper part and then opens into the upper region of the mixer housing 19 above the conveying line 18.
A comparatively thin pipe 35 leads from the compressed air line 29 before the check valve 31 via a further check valve 34, which leads to the vertical pipe 27 via a manually operated throttle valve 36 and is connected to this via a check valve 37 between the shut-off valve 33 and the mixer housing 19. A branch line 38 extending from the pipeline 35 between the check valve 34 and the throttle valve 36 branches off behind another manually operated throttle valve 39 and opens with one branch each into the chambers 25a, 25b.
At the top of the mixer housing 19 are two vertical pipe sockets 42, 43 with large cross-sections, provided with shut-off devices 40 and 41, of which one, 42, a filter housing 44 open to the atmosphere with a vent filter 45 and the other a funnel 46 for the metered Addition of further components of the mixture as in the aforementioned application, for example baking powder or the like.
The storage container 12 serves as a so-called day silo and is provided in a known manner with a rotary valve 47 for the portioned output of the mixture contained therein. To facilitate discharge, it can also contain a fluidized bed device (not shown).
The conveying line 18 running under the storage silos 10a, 10b, which is provided in front of it with a shut-off device 48, and the compressed air line 29 are supplied with compressed air via a main compressed air line 50 from a compressed air generator 51, which is preferably a rotary piston compressor with helical rotors. In order to prevent inadmissible overpressures when the shut-off devices are closed, a pressure relief valve 52 is connected to the main compressed air line 50, which responds to a certain overpressure. Furthermore, a pressure monitor 53 is provided on the main compressed air line 50, by which the shut-off devices 26a, b and the shut-off device 33 can be controlled in a manner explained later.
While the shut-off device 41 assigned to the addition funnel 46 can be manually operated, all other shut-off devices are provided with a mechanical actuation device and can be controlled centrally in a predetermined manner.
The system described above works as follows:
It is assumed that the storage silos 10a, b are sufficiently filled with bulk goods of various types, such as, for example, various types of flour. In order to provide a certain mixture of these, including any other ingredients, in the storage container 12, the compressor 51 is first put into operation and the shut-off devices 48 and 40 are opened, whereby compressed air flows into the mixer 11 via the main compressed air line 50 and the delivery line 18 and leaves it practically without pressure via the vent filter 45.
Then the auxiliary fan 15 is also switched on, and it is conveyed away from a first storage silo, for example the storage silo 10a, by opening the associated valve in the line system 16 and by driving the associated rotary valve 17a into the mixer 11, until one of the pressure cells in the supports 20 measured fill weight in mixer 11 is reached. The same process is then correspondingly repeated by conveying away from further storage silos, such as storage silo 10b, until the desired mixing ratio and thus at the same time the previously calculated total filling weight are contained in the mixer. Special mixture components, such as baking powder for example, are then optionally added to the mixer through the addition funnel 46.
The shut-off device 48 in the conveying line 18 is now closed, and the shut-off devices 26a, 26b are alternately opened by a corresponding control device, whereby the bulk material in the mixer 11 is alternately whirled up over one or the other half of the fluidized bed 22 and vigorously mixed.
After completion of this mixing process, both shut-off devices 26a, b remain closed, the shut-off device 40 for venting the mixer 11 is also closed, and the shut-off devices 23 and 30 open, which means that the mixture is conveyed away from the mixer via the feed line 32 into the storage container 12 he follows.
A comparatively small amount of compressed air flows from the compressed air line 29 into the line 35 and reaches the mixer housing 19 via the horizontal end of the vertical pipeline 27 and pressurizes it as a result of the ventilation being shut off. In this way, a backflow of the compressed air from the delivery line 32 through the shut-off device 23 on the housing base 21 into the mixer is prevented and the emptying of the mixer is promoted. Furthermore, the emptying of the mixer is facilitated by the fact that compressed air as fluidizing air enters the chambers 25, 25b via the beginning of the pipeline 35 and the pipeline 38 extending therefrom and loosens the bulk material above it through the porous fluidized bed 22 and makes it flowable. The emptying process takes place extremely quickly in this way.
Should the bulk material mixture get stuck in the bottom opening of the mixer for any reason at the beginning of the conveyance, with the result that no significant pressure builds up at the confluence of the compressed air line 29 into the delivery line 32 and consequently no compressed air from above and through the fluidized bed into reaches the mixer, the pressure switch 53 triggers the renewed alternating opening of the shut-off devices 26a, 26b due to the lack of a corresponding pressure build-up in the main compressed air line 50, via which, due to the larger cross-section of the lines containing these devices, sufficient fluidizing air flows through the fluidized bed 22 to prevent the Bring the bulk material mixture to flow out through the bottom opening of the mixer.
As soon as this happens, the pressure in the compressed air lines 29, 50 also rises, and the pressure monitor 53 lets the shut-off devices 26a, 26b both close again. From now on, the bulk material mixture is conveyed away rapidly under the effect of the compressed air flowing through the pipes 35, 38 until the mixer is emptied.
If thereupon the absence of further bulk material at the confluence of the compressed air line 29 into the conveying line 32, the air pressure drops again at this point and thus also in the main compressed air line 50, the pressure switch responds again and this time controls the shut-off device 33 and the shut-off device 30 closed, so that the mixer is vigorously flushed with compressed air from above. This process can be time-limited by a timer.
The two manually operated throttle valves 36, 39 are used to coordinate the air flows through the lines 35 and 38 in such a way that a somewhat lower air pressure builds up in the mixer 11 than in the chambers 25a, b and thus sufficient fluidizing air through the fluidized bed 22 during normal discharge flows. With the alternating opening of the shut-off valves 26a, b, the short circuit formed by the branch line 38 between the chambers 25a, b plays a subordinate role because of the small cross section of this line and is practically negligible.
The above description of the work flow of the system shows that the filling of the mixer, the mixing, the conveying away and finally the rinsing follow one another at different times, so that the output of the fan 51 only needs to correspond to the greatest air consumption in one of these processes. The total compressor output is therefore low compared with that of the known system mentioned at the beginning. Nevertheless, the mixing and conveying capacity of the system is high due to the very rapid discharge from the mixer and avoids the need for tandem operation with several mixers.
If there is a greater distance between the mixer 11 and the storage silos 10a and 10b, at the moment when the pressure cells on the mixer 11 indicate a certain filling weight, a certain amount of the material fed from a storage silo to the mixer is still in proportion long conveying line 18. This residual amount contained in the line, which is subsequently conveyed into the mixer, can be taken into account in such a way that the pressure cells emit a control signal well before a certain filling amount is reached in the mixer and the correct amount is then achieved when the line 18 has emptied. However, this type of control becomes more inaccurate the longer the conveying line 18 and the more different the conveyed goods supplied to the mixer are.
A very precise metering is achieved with the version of the system according to FIG. 3 modified compared to FIG. 1, regardless of the length of the conveying line 18 and the type of goods to be conveyed. In this case, the line 18 leads via a controllable changeover valve 54 and a shut-off device 55 into the mixer 11. A return line 56 is connected to the changeover valve 54 and can be individually connected to each of the storage silos 10a, 10b via a distributor 57.
As soon as the pressure cells on the mixer 11 indicate that a predetermined filling quantity has been reached, the switching valve 54 is reversed so that the delivery line 18 is no longer connected to the mixer 11, but to the return line 56, via which the line 18 is still contained The amount of material to be conveyed is returned to the relevant storage silo.
The shut-off device 55 provided in the exemplary embodiment is only required if the changeover valve 54 is not itself pressure-tight. The shut-off device 55 is closed during the mixing process and the removal from the mixer 11.