CH618396A5

CH618396A5 -

Info

Publication number: CH618396A5
Application number: CH616077A
Authority: CH
Inventors: Paul Luebbehusen
Original assignee: Waeschle Maschf Gmbh
Priority date: 1976-06-04
Filing date: 1977-05-17
Publication date: 1980-07-31
Also published as: US4118075A; ZA772905B; SE7706347L; DE2625263C3; DK142075B; AU508676B2; GB1547310A; DE2625263B2; FR2353465A1; IT1077176B; CA1060066A; DK243077A; NL7706054A; DK142075C; BE855330A; DE2625263A1; AU2537377A; ATA366377A; LU77475A1; AT355497B

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufgabe von Schüttgut in eine pneumatische Förderleitung, mit einem durch eine erste Verschlussklappe mit Gegengewicht verschliessbaren, in eine Vorkammer mündenden Schüttguteinlauf, einem durch eine zweite Verschlussklappe verschliessbaren, in eine unter der Vorkammer liegende Förderkammer mündenden Vorkammerauslauf, einem die über eine Abzweigleitung mit der Reinluft-Druckleitung verbundene Förderkammer mit der Förderleitung verbindenden Fördereinlauf, einer ein Absperrventil enthaltenden Luftverbindungsleitung zwischen der Förderkammer und der Vorkammer, einer die Vorkammer mit der freien Atmosphäre verbindenden, ein Entlüftungsventil enthaltenden Entlüftungsleitung und einer Steuerung zur wechselweisen Betätigung des Absperrventils und des Entlüftungsventils.

Eine der charakteristischen Grössen zur Beschreibung des Strömungszustands innerhalb einer pneumatischen Förderleitung ist die Beladung u, die das Verhältnis vom Schüttgutmengenstrom oder Produktdurchsatz zum Gasmengenstrom angibt. Dabei wird eine Förderung um so wirtschaftlicher, je höher die Beladung ist, d.h. um so grösser das Schüttgutgewicht ist, das sich z.B. mit 1 kg Luft transportieren lässt. Allerdings steigt mit zunehmender Beladung u auch die für den pneumatischen Transport erforderliche Druckdifferenz an. Gleichzeitig wird in der industriellen Praxis zur Vermeidung grosser Förderluftmengen und der damit verbundenen Nachteile und um Verschleiss und Geräuschentwicklung niedrig zu halten in nahezu allen Fällen eine möglichst niedrige Luftgeschwindigkeit angestrebt. Da hiermit allerdings die Förderdrücke recht hoch werden, ergibt es gewisse Probleme, die zu transportierenden Schüttgüter aus der Atmosphäre in eine Förderleitung mit einem erheblichen Überdruck einzuspeisen und zu dosieren.

Bei grossen Förderdrücken von einigen bar werden fast 5 ausnahmslos Druckbehälter zur pneumatischen Förderung eingesetzt. Diese haben als Einzelgerät den Nachteil, dass sie hintereinander erst befüllt und dann entleert werden können. Durch den diskontinuierlichen Betrieb und die dadurch entstehenden Totzeiten, die an Förderzeit verlorengehen, müssen 10 derartige Anlagen so bemessen sein, dass während der Förderphase der Produktdurchsatz etwa 50 bis 100% grösser als dessen zeitlicher Mittelwert ist. Entsprechend vergrössern sich Rohrleitungen, Kompressoren, Abscheider und Armaturen. Eine Verbesserung ist hier mit parallel geschalteten Druckbe-15 hältern zu erzielen, bei denen jeweils einer gefüllt und der andere entleert wird.

Durch Hintereinanderschalten von zwei Druckbehältern lässt sich eine kontinuierliche pneumatische Förderung erreichen. Hierbei wird zunächst der obere Behälter gefüllt. An-20 schliessend wird die Einfüllöffnung verschlossen und unterer und oberer Behälter werden durch eine Ausgleichsleitung auf gleiches Druckniveau gebracht. Jetzt kann das Schüttgut in dem unteren Behälter entleert und pneumatisch gefördert werden. Nachdem der Auslauf des oberen Behälters wieder ver-25 schlössen ist, wird dieser gefüllt und der Beschickungszyklus wiederholt sich.

Lässt man nun die beiden Druckbehälter immer kleiner werden, so kommt man zu der ebenfalls schon bekannten Doppelpendelklappe. Hier werden beide Klappen über einen 30 mechanischen Antrieb von aussen her wechselweise geschlossen und geöffnet. Dabei fällt das Schüttgut zunächst aus dem Vorratsbehälter in den mittleren Raum, der anschliessend in den unter Druck stehenden Förderraum entleert wird. Da die Klappen gegen die unter ihnen herrschende Druckkraft geöff-35 net werden müssen, sind erhebliche Antriebskräfte erforderlich. Diese werden in einer Ausführungsform vermindert, bei der die eigentlichen Verschlussklappen nicht fest mit der Antriebseinrichtung verbunden sind. Betätigt werden lediglich Hilfsklappen, die sich mit den frei hängenden Verschlussklap-40 pen nach oben bewegen können und dabei eine Bohrung in ihnen verschliessen. Die eigentliche Verschlusskraft wird durch die nach oben gerichtete Druckdifferenz aufgebracht. Zum Öffnen der Klappen braucht nur die geringe Kraft zum Öffnen der Hilfsklappen aufgebracht zu werden. Durch die 45 freigelegte Öffnung der Verschlussklappe erfolgt nun ein Druckausgleich zwischen dem darüber- und dem darunterliegenden Raum und die obere Klappe öffnet nun selbsttätig infolge der auf sie wirkenden Schwerkraft.

Diese bekannten Doppelpendelklappen haben jedoch den so Nachteil der von aussen erfolgenden mechanischen Betätigung und der Durchführung von drehenden Teilen aus einem staubhaltigen, unter Druck stehenden Raum in die Atmosphäre. Des weiteren kann es vorkommen, dass an den Klappen Schüttgutpartikel an den Verschlussöffnungen eingeklemmt 5S( werden und dass somit jeweils der obere Druckraum nicht richtig abgedichtet wird. Dann strömt aber Luft-Staubgemisch mit annähernder Schallgeschwindigkeit durch den entstehenden Spalt. Dies führt einmal zu einem Luftverlust und zum anderen, wie beim Sandstrahlen, zum Verschleiss der Dicht-60 flächen. Ferner können die meisten Doppelpendelklappen nur bei Förderdrücken bis zu ca. 2,5 bar eingesetzt werden.

Aus der DT-PS 588 014 ist bereits eine Vorrichtung der einleitend genannten Gattung bekannt, bei der die erste, obere Verschlussklappe im unbelasteten Zustand nur einen schma-65 len Öffnungsspalt am Schüttguteinlauf in die Vorkammer und die untere, zweite, als federbelastetes Kegelventil ausgebildete Verschlussklappe den Vorkammerauslauf im unbelasteten Zustand überhaupt nicht und bei darauf lastendem Schüttgut

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auch nur in Form eines Ringspalts freigeben. Die geringen freien Querschnitte ermöglichen nur einen geringen Schüttgutdurchsatz oder zwingen zu sehr grossen Abmessungen für die entsprechenden Öffnungen und die zugehörigen Verschlussklappen. Vor allem aber kann es leicht zu Funktionsstörungen kommen, wenn auf einer der Verschlussklappen oder auf beiden Schüttgut liegenbleibt, das ein vollständiges Schliessen dieser Verschlussklappe verhindert. Bei hohen Förderdrücken kann dann das von der übertretenden Leckluft mitgerissene Schüttgut eine Auswaschung der Dichtung hervorrufen. Bei der bekannten Vorrichtung werden die verschiedenen Be- und Entlüftungsventile über ein Rädergetriebe gesteuert. Damit muss zwangsläufig in der Taktzeit eine bestimmte Totzeit vorgesehen sein um sicherzustellen, dass die Förderkammer vor der erneuten Füllung stets vollständig geleert ist, da sie andernfalls überfüllt würde. Die Vorrichtung kann also nicht mit optimalem Schüttgutdurchsatz arbeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, die bei gegebener Baugrösse einen optimalen Schüttgutdurchsatz bei hohér Betriebssicherheit gestattet.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Für den im Rahmen dieser Lösung vorgesehenen Niveaufühler wird dabei kein Elementenschutz beansprucht, da ein geeigneter Niveaufühler beispielsweise aus der DE-GbmS 6 902 734 bekannt ist.

Die im Rahmen der Erfindung verwirklichte Betätigung der Verschlussklappen hat nicht nur den Vorteil eines einfacheren Aüfbaus als die bisher bekannte, mechanische Steuerung, sondern vermeidet gleichzeitig auch alle jene bekannten Betriebsstörungen. Dichtungs- und Verschleissprobleme, die bei Vorrichtungen auftreten, die zwar rein pneumatisch gesteuert sind, bei denen aber die Verschlussklappen die jeweiligen Öffnungsquerschnitte im unbelasteten Zustand nur spaltweit oder überhaupt nicht freigeben. Dies wiederum ermöglicht es, die Vorrichtung und damit ausgestattete Anlagen mit weitaus höheren Betriebsdrücken als bisher zu fahren. Ein weiterer Vorteil besteht in der nur äusserst geringen, zum Betätigen der Ventile erforderlichen Antriebsleistung. Ausserdem steuert die Vorrichtung ihren Arbeitstakt selbst, und zwar derart, dass Totzeiten völlig vermieden werden.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuerung etwa im Gleichtakt mit der ersten Verschlussklappe ein im Schüttguteinlauf liegendes Absperrorgan, z.B. Absperrschieber, betätigt. Hierdurch wird vermieden, dass die erste Verschlussklappe gegen den Schüttgutstrom schliessen muss, was sowohl der Güte der Abdichtung als auch der Lebensdauer der Dichtung selbst zugute kommt und vor allem auch die für die Schliessbewegung aufzuwendende Kraft, also die notwendige Druckdifferenz, niedrig halten lässt.

In der Zeichnung ist die Vorrichtung nach der Erfindung anhand einer beispielsweise gewählten Ausführungsform schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1, la die Vorrichtung in zwei verschiedenen Arbeitsphasen, und

Fig. 2 ein Übersichtsschema einer mit der Vorrichtung nach der Erfindung ausgerüsteten Schüttgutförderanlage.

Gemäss Fig. 1 umfasst die Vorrichtimg einen Schüttguteinlauf 1, der in eine Vorkammer 2 mündet, deren Auslauf wiederum in eine darunterliegende Förderkammer 3 führt, die ihrerseits über einen Fördereinlauf 4 in eine F örderleitung 5 mündet, in welche das Schüttgut mittels der über die Reinluft-Druckleitung 6 angelieferten Druckluft zum Verwendungsort transportiert wird.

Oberhalb der Mündung des Schüttguteinlaufs 1 in die Vorkammer 2 ist ein Absperrschieber 7 vorgesehen, der über einen Pressluftzylinder 11 betätigbar ist, wobei der im geöffneten Zustand freigegebene Querschnitt des Schüttguteinlaufs über die Hubbegrenzungsspindel 12 des Pressluftzylinders 11 einstellbar ist. An der Mündung des Schüttguteinlaufs 1 in die Vorkammer 2 ist eine erste Verschlussklappe 8 derart drehbar gelagert und über ein Gegengewicht 21 ausbalanciert, dass sie bereits im unbelasteten Zustand nahezu den gesamten Querschnitt der Mündung des Schüttguteinlaufs in die Vorkammer 2 freigibt. In gleicher Weise ist an der Mündung des Auslaufs der Vorkammer 2 in der Förderkammer 3 eine zweite Verschlussklappe 9 mit Gegengewicht 21 drehbar angeordnet. Vor der Mündung des Fördereinlaufs 4 befindet sich eine Dosierklappe 10 zur Einstellung der geförderten Schüttgutmenge auf den gewünschten Wert.

Die Vorkammer 2 ist über ein einen Abluft-Verschlusszylinder 13 und eine Verschlussscheibe 15 umfassendes Entlüftungsventil und eine Entlüftungsleitung 17 mit der freien Atmosphäre über einen Staubabscheider (nicht dargestellt) oder dergleichen verbunden. Ausserdem ist die Vorkammer 2 mit der Förderkammer 3 über ein einen Zuluft-Verschlusszylinder 14 und eine Verschlussscheibe 16 umfassendes Absperrventil sowie eine daran anschliessende Verbindungsleitung 18 verbunden. Die Verbindungsleitung 18 steht ihrerseits über eine Abzweigleitung 19 mit der Reinluft-Druckleitung 6 in Verbindung. Um zu erreichen, dass die Verschlussklappen 8, 9 schon bei relativ geringer Druckdifferenz sicher schliessen, mündet ausserdem die Verbindungsleitung 18 in der jeweiligen Kammer in einer auf die betreffende Verschlussklappe in deren Offenstellung gerichteten Düse 22. Damit wird erreicht, dass schon eine geringe Luftmenge zur Einleitung der Schliessbewegung der zunächst weit geöffneten Verschlussklappen ausreicht.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Bei geschlossenem Entlüftungsventil 13,15 strömt nach dem Öffnen des Absperrventils 14,16 über die Verbindungsleitung 18 Luft in die Vorkammer 2, so dass sich dort ein Überdruck gegenüber dem im Schüttguteinlauf 1 herrschenden Atmosphärendruck aufbaut, wodurch die erste Verschlussklappe 8 schliesst. Sobald der Druck in der Vorkammer 2 annähernd gleich hoch wie der Druck in der Förderkammer 3 und damit wie in der Reinluft-Druckleitung 6 ist, öffnet die zweite Verschlussklappe 9 unter dem Gewicht des auf ihr lastenden Schüttguts den Vorkammerauslauf, so dass die Vorkammer 2 sich in die Förderkammer 3 entleert. Dieser Zustand ist in Fig. 1 dargestellt. Aus der Förderkammer 3 strömt das Schüttgut in der durch die Dosierklappe 10 vorgegebenen Menge in die Förderleitung 5. Zu einem durch die Steuerung (vergleiche Fig. 2) vorgegebenen Zeitpunkt schliesst nun das Absperrventil 14,16, und das Entlüftungsventil 13,15 gibt die Entlüftungsleitung 17 frei. Die entstehende Druckdifferenz zwischen der Vorkammer 2 und der Förderkammer 3 lässt die zweite Verschlussklappe 9 schliessen. Praktisch gleichzeitig öffnet sich die erste Verschlussklappe 8 und betätigt über die Steuerung und den Pressluftzylinder 11 das Absperrorgan 7, so dass Schüttgut in die Vorkammer 2 fliesst (Fig. la), bis das Absperrorgan 7 über die Steuerung oder wahlweise einen Niveaufühler (nicht dargestellt) in der Vorkammer wieder geschlossen wird. Sobald nun ein in der Förderkammer 3 angeordneter Niveaufühler 20 an die Steuerung meldet, dass die Förderkammer 3 nahezu leer ist, lässt die Steuerung das Entlüftungsventil 13, 15 wieder schliessen und das Absperrventil 14,16 wieder öffnen, womit der Ausgangszustand wieder erreicht ist und ein neuer Arbeitstakt beginnt.

Fig. 2 zeigt eine Anlage zum Transport von Schüttgut aus einem Schüttgutvorratsbehälter 50 über die beschriebene Vorrichtung, die Förderleitung 5 und einen Abscheider 51 beispielsweise in den Granulat-Zwischenspeicherbehälter 52 einer Kunststoffextrusionspresse. Die zuvor erläuterte Funk-

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tion des Absperrventils 14,16 des Entlüftungsventils 13,15 und des Absperrorgans 7 wird von einer in einem Steuerkasten enthaltene Steuerung 28 geregelt.

Die beschriebene Vorrichtung eignet sich vorzüglich zum pneumatischen Transport auch abrasi ver Schüttgüter, die allerdings nicht zur Brückenbildung neigen sollten. Vor allem aber lässt sich mit der Vorrichtung eine kontinuierliche pneumatische Förderung von Kunststoffgranulaten bei extrem kleinen Geschwindigkeiten verwirklichen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Vorrichtung zur Aufgabe von Schüttgut in eine pneumatische Förderleitung, mit einem durch eine erste Verschlussklappe mit Gegengewicht verschliessbaren, in eine Vorkammer mündenden Schüttguteinlauf, einem durch eine zweite Verschlussklappe verschliessbaren, in eine unter der Vorkammer liegende Förderkammer mündenden Vorkammerauslauf, einem die über eine Abzweigleitung mit der Rein-luft-Druckleitung verbundene Förderkammer mit der Förderleitung verbindenden Fördereinlauf, einer ein Absperrventil enthaltenden Luftverbindungsleitung zwischen der Förderkammer und der Vorkammer, einer die Vorkammer mit der freien Atmosphäre verbindenden, ein Entlüftungsventil enthaltenden Entlüftungsleitung und einer Steuerung zur wechselweisen Betätigung des Absperrventils und des Entlüftungsventils, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussklappen (8, 9) mit ihren Gegengewichten (21) derart schwenkbar aufgehängt sind, dass sie im kräftefreien Zustand die Auslauföffnungen praktisch vollständig freigeben, dass die Abzweigleitung (19) für die Förderkammer (3) in die Verbindungsleitung (18) mündet und diese in auf die Verschlussklappen (8,9) gerichteten Düsen (22) endet und dass in der Nähe des Fördereinlaufs (4) ein Niveaufühler (20) angeordnet ist, der an die Steuerung (28) das Signal zum Füllen der Förderkammer (3) gibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (28) etwa im Gleichtakt mit der ersten Verschlussklappe (8) ein im Schüttguteinlauf (1) liegendes Absperrorgan (7) betätigt.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (28) einen Zeitgeber zur Betätigung des Absperrorgans (7) umfasst.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkammer (2) einen weiteren, mit der Steuerung (28) verbundenen Niveaufühler enthält.