CZ20002740A3

CZ20002740A3 - Zařízení a způsob dopravy sypkého materiálu

Info

Publication number: CZ20002740A3
Application number: CZ20002740A
Authority: CZ
Inventors: Bernd Dipl. Ing. Federhen
Original assignee: Klein Anlagenbau Ag
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 2000-07-26
Publication date: 2001-03-14
Also published as: DE50006044D1; CZ297609B6; PL341727A1; DE19935726A1; EP1072492A1; ATE264212T1; EP1072492B1; PL195402B1

Description

Zařízení a způsob dopravy sypkého materiálu

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení k dopravě sypkého materiálu, zejména brzdného písku, ze zásobní nádrže dopravní hadicí s plnicí koncovkou do spotřebiče. Vynález se dále týká způsobu dopravy sypkého materiálu, zejména brzdného písku, ze zásobníku, přes dopravní hadici s plnicí koncovkou do spotřebiče, za použití zařízení podle alespoň jednoho z patentových nároků.

Dosavadní stav techniky

Ze spisu DE 24 43 552 C je známa doprava sypkého materiálu ke spotřebičům pomocí dopravních zařízení, například pro doplňování brzdného písku do skříní na písek u kolejových vozidel. K tomuto účelu musí být dopravní zařízení schopno dodávat různá množství sypkého materiálu, až asi do 40 litrů při každé dodávce. Pro dopravu od dávkovacího zařízení do skříně na písek se již po mnoho let osvědčily známé metody přepravy materiálu přesouváním prostřednictvím mnohametrových hadicových potrubí. U těchto postupů se písek pohybuje přepravním potrubím jako uzavřená hmota, bez pístů a bez mezilehlých vzduchových polštářů. U postupů s posuvnou přepravou materiálu se spotřebuje pouze nepatrné množství vzduchu, rychlost přepravy je velmi malá, v pružných dopravních vedeních nevznikají žádné rázové pohyby a malá množství dopravního vzduchu se dají s malými náklady pojmout do nádob na písek a také přivést do příslušných filtrů.

.... -_χ. .·

U dávkovačích zařízení pro brzdný písek se jako přepravní vedení ke skříním na písek běžně používají hadice. Na konce hadic na straně skříní se připevňují plnicí koncovky, které jsou v uzavřeném stavu prostupné pro vzduch, ale pro písek zůstávají neprůchodné. Je to potřebné proto, aby písek při otevření ventilu na plnicí koncovce unikal bez rázů. Plnicí koncovky tohoto druhu jsou popsány ve spise DE 295 09 923 Ul.

Známé zásobní nádrže pro dávkovači zařízení jsou vytvořeny jako tlakové zásobníky. Při každém odběru se celá zásobní nádrž nezávisle na dávkovaném množství písku - naplní tlakovým vzduchem. Objem zásobní nádrže je u stacionárních dávkovačích zařízení velký tak, jako maximální množství plněné do skříně na písek. Běžné jsou tlakové zásobníky s objemem asi 100 litrů.

U mobilních dávkovačích zařízení se zásoba písku pro plnění většího počtu skříní vozí se zařízením, k čemuž se používají tlakové zásobníky s objemem 200 až 500 litrů. Větší objemy se volí pro jednotky, které disponují pohonem.

Podle stavu techniky se po každém plnění zásobníku písku přeruší přívod tlakového vzduchu k zásobní nádrži a ventil plnicí koncovky na konci hadice, který není vzduchotěsný, se uzavře. Tímto ventilem uniká v přestávkách dávkovacího procesu tlakový vzduch, nacházející se v zásobní nádrži. Při příští dávce se musí vzduch o patřičném tlaku znovu doplnit, to znamená, že část tlakového vzduchu odtéká nevyužita.

To je zvlášť problematické u mobilních dávkovačích zařízení, protože množství tlakového vzduchu, převáženého v tlakových lahvích, popřípadě velikost akumulátorů pro zásobování kompresoru, nutného • · · ·

pro výrobu tlakového vzduchu, jsou úzce omezeny velikostí konstrukce, hmotností a cenou. Hmotnost zásobní nádrže, provedené jako tlaková nádoba, je v důsledku potřebné tloušťky stěn značná.

Při znalosti těchto daných skutečností je cílem vynálezce vytvořit zařízení a způsob, s nimiž se u stacionárních - zejména však u mobilních - dávkovačích zařízení odstraní popsané nedostatky.

Podstata vynálezu

Tento úkol splňuje zařízení a způsob k dopravě sypkého materiálu, zejména brzdného písku, ze zásobní nádrže dopravní hadici s plnicí koncovkou do spotřebiče, podle vynálezu, jehož podstatou je, že mezi zásobní nádrží a plnicí koncovkou je uspořádán nejméně jeden hradítkový zásobník a mezi oběma zásobníky je upraven nejméně jeden výstupní uzávěr, pneumaticky oddělující jejich vnitřní prostory, s uzavíracím tělesem, pohyblivým příčně k otvoru s proměnlivým průměrem, které tento otvor v uzavřené poloze překrývá, přes který je zásobník spojen s hradítkovým zásobníkem, přičemž hradítkový zásobník je spojen s vedením tlakového vzduchu a v uzavřené poloze výstupního uzávěru je možné jej opatřit vyšším tlakem vzhledem k tlaku okolí. Výhodným způsobem je zde talířové uzavírací těleso spojeno hřídelí s pneumatickým válcem.

Do rámce vynálezu spadají všechny kombinace vytvořené alespoň ze dvou znaků, obsažených v popisu, na výkresech a/nebo v nárocích.

Sypký materiál je tedy skladován v zásobní nádrži, jejíž vnitřní tlak je vyrovnán s tlakem okolí, a pomocí malého hradítkového zásobníku, ofukovaného tlakovým vzduchem, je pneumaticky

dopravován vedením, spojeným s tímto zásobníkem, do plněného objemu.

Plnění nádrže na písek se pak děje ve větším počtu přepravních taktů malého, lehkého hradítkového zásobníku, které odpovídají potřebnému opětnému doplňování. Ztráta tlakového vzduchu vzniká jen při posledním přepravním taktu, když se po uzavření přívodu tlakového vzduchu k hradítkovému zásobníku a uzavření ventilu na plnící koncovce uvolní přetlak v malém hradítkovém zásobníku.

U objemů hradítkového zásobníku od 5 litrů a dopravním tlaku od 1,5 baru to znamená ztrátu vzduchu maximálně 7,5 litrů. Naproti tomu by u 200 litrové zásobní nádrže, odpovídající současnému stavu techniky, vznikla vzduchová ztráta 300 litrů na každou dávku.

Podle dalšího znaku vynálezu je hradítkovému prostoru hradítkového zásobníku přiřazeno nejméně jedno čidlo jako snímací orgán pro prázdný stav, které umožňuje ovládání plnicích taktů. Toto čidlo je uspořádáno poblíž výstupní trubky hradítkového zásobníku, na které je připojena dopravní hadice.

Podle jiného znaku vynálezu je uvnitř otvoru výstupního uzávěru osazena nafukovací membrána ve tvaru hadice, která se může v uzavřené poloze tohoto otvoru přimknout k obvodu talířového uzavíracího tělesa.

Hradítkový zásobník je pevně nebo pružně spojen se zásobní nádrží prostřednictvím spojovacích vtokových a výtokových ventilů tak, že z výtokového ventilu může sypký materiál přitékat do hradítkového zásobníku. Zásobní nádrž může být provedena jako prachotěsná a může být vybavena odfukovacím otvorem s filtračním • · · · · · ·· ·· ·· • · · ··· · · * * · • · ·······

elementem. Filtračním elementem může být po každém hradítkovém taktu odváděn použitý vzduch. Dopravní vzduch proudící se sypkým materiálem může být jímán do zásobníku písku a například přes odfukové nebo zpětné potrubí, spojené s dopravním potrubím, může být také přiváděn do filtračního elementu.

V rámci vynálezu je dále také způsob dopravy sypkého materiálu do spotřebiče, u kterého se vnitřní tlak v zásobní nádrži nastavuje na okolní tlak a následně uspořádaný hradítkový zásobník se plní sypkým materiálem ze zásobní nádrže. Následně se oba zásobníky vzájemně pneumaticky oddělí a hradítkový zásobník se ofukuje vyšším tlakem, přičemž sypký materiál se pneumaticky přivádí dopravní hadicí, napojenou na hradítkový zásobník, do plněného objemu. Dopravní vzduch proudící se sypkým materiálem se má jímat spolu s plněným objemem a přivádět odfukovým potrubím k filtračnímu elementu.

Ztráta tlakového vzduchu u dávkovačích zařízení pracujících podle tohoto způsobu je tak nepatrná, že je možné konstruovat lehká, mobilní dávkovači zařízení, vybavená malými energetickými zásobníky, například akumulátory nebo vysokotlakými vzduchovými zásobníky, která se dají velmi hospodárně používat. Díky malé hmotnosti je často možné upustit u mobilních dávkovačích zařízení od drahých jízdních pohonů.

Stacionární dávkovači zařízení se obvykle staví blízko místa, kde je skříň na písek. Mobilní jednotky zajíždějí do blízkosti plnicích otvorů skříní na písek. Plnicí koncovka se do plnicího otvoru zavádí ručně.

Díky nepatrné hmotnosti zařízení podle vynálezu mohou být tyto jednotky zaváděny do plnicích otvorů skříní na písek také • 99 ·· ·· • 9 « • · • · 4

99 prostřednictvím polohovacího pohonu, jaký se používá u zařízení pro čerpání pohonných hmot podle současného stavu techniky. K tomu je možné volit buď polohu hadice s plnicí koncovkou nebo celého dávkovacího zařízení.

Dávkovači zařízení založené na způsobu podle vynálezu může být použito pro brzdný písek, ale také pro jiné sypké materiály. Zda se použije pneumatická doprava s metodou posunu materiálu nebo jiný pneumatický přepravní způsob, se řídí vlastnostmi dávkovaného sypkého materiálu.

Z centrálního sila je možno sypkým materiálem zásobovat větší počet dávkovačích zařízení.

Přehled obrázků na výkresech

Další výhody, znaky a podrobnosti vynálezu vycházejí z následujícího popisu výhodného provedení vynálezu, stejně jako z výkresu, který na jednom obrázku ukazuje částečný podélný řez zařízením pro dávkování brzdného písku.

Příklady provedení vynálezu

Zařízení 10 k dávkování brzdného písku, nebo podobných sypkých materiálů Q, vytvořené jako mobilní jednotka bez pohonu, má podvozek 12 s pojezdovým ústrojím 16. opatřeným koly 14 a skříňovou karosérii 18, ve které se nalézá zásobní nádrž 20 s nálevkovitou, dolů se zužující spodní částí 22, pro brzdný písek Q. Vnitřní prostor 21 zásobní nádrže 20 má plnicí otvor 24, opatřený prachotěsným uzavíratelným víkem 17 ve skříňové karosérii 18.

···· · · ·· ·· ·· ··· ♦··· · < · · • · ·······

Ve spodní části 22 zásobní nádrže 20 se nachází výstupní uzávěr 26., s talířovým uzavíracím tělesem 30 na svislé hřídeli 3 1. přiřazeným kruhovému otvoru 28.. Tento uzavírací talíř nebo těleso 30 je možné spouštět ze zobrazené horní uzavřené polohy do dolní otevřené polohy 30a. takto označené na výkrese, popřípadě jej opět zvedat, pomocí pneumatického válce 33, upevněného na výztužném příčníku 32 nad otvorem 28.. V uzavřené poloze je uzavírací talíř 30 vzduchotěsně obepínán hadicovou a nafukovací membránou 34. Přívod tlakového vzduchu k této prstencové membráně 34 se děje postranní vzduchovou přípojkou 3 5.

Výstupní uzávěr 26 tvoří spojovací orgán k hradítkovému zásobníku 3 6. upravenému pod ním, který je rovněž vybaven nálevkovitou spodní částí 40. přecházející do výstupní trubky 38.. Do hradítkového prostoru 37 hradítkového zásobníku 36 je připojovacím nátrubkem 42 přiváděn dopravní vzduch. Čidlo 44 snímá prázdný stav hradítkového zásobníku 16.

Od výtokové trubky 38 vychází dopravní hadice 46. na jejímž druhém konci je patrný plnicí ventil typu pistole, nebo plnicí koncovka 48 s ovládací pákou 49 koncového uzávěru 50. Na zvoleném příkladu je plnicí ventil 48 zastrčen do skříně 52 na písek kolejového vozidla 54.

Od plnicího ventilu 48 vede odfukové potrubí 56, probíhající uvnitř dopravní hadice 46, k filtrační komoře 58 v zásobní nádrži 20 poblíž víka 17 ve skříňové karosérii 18. Filtrační komora 58 je opatřena otvory 59 směřujícími do zásobní nádrže 20. a je v ní filtrační element 60. Nad filtrační komoru 58 vyčnívá úchyt 61 hadice, který umožňuje uchycení přepravní hadice 46 při pohybu zařízení 10.

···· • ·· 44 44 ··· 4 4 4 » 4 • 4 4 4 4 4 4

444 44 ·

4 4 4 4 4 4

444 4· 44 44

Filtrační komora 58 leží uvnitř skříňové karosérie 18, ale vně zásobní nádrže 20. rovněž poblíž víka 17, naproti řídicí jednotce 62.. Na základové desce 19 skříňové karosérie 18 je uložen nejméně jeden akumulátor 64 a jeden kompresor 66. Kompresor 66. poháněný akumulátorem, dodává tlakový vzduch pro pneumatickou přepravu brzdného písku Q.

Zařízení 10 je díky svým kolům 14 pojízdné, pokud jej uživatel uchopí za madlo 68 a vyvíjí tahovou nebo tlačnou sílu.

Když se při provozu dávkovacího zařízení 10 čidlo 44 při poklesu hladiny písku odhalí, přeruší se přívod dopravního vzduchu k připojovacímu nátrubku a tlakový vzduch uzavřený v membráně 34 se odvádí vzduchovou přípojkou 35 a ventilem, který není znázorněn. Mezerou, vzniklou mezi povolenou membránou 34 a talířovým uzavíracím tělesem 30 proudí dopravní vzduch, nacházející se v hradítkovém zásobníku 36 a uniká filtračním elementem 60 ve směru šipky A.

Po času ti uvolňování klesne pneumatický válec 33 uzavíracího talíře 30 z uzavřené polohy v otvoru 3Oa. Písek Q může padat ze zásobní nádrže 20 do hradítkového zásobníku 36. Po uplynutí času t₂se uzavírací talíř 30 zvedne do uzavřené polohy a membrána 34 se kolem něj působením tlakového vzduchu vzduchotěsně napne. Poté se výstupní trubkou 38 přivádí dopravní vzduch, a písek Q proudí do skříně 52 na písek kolejového vozidla 54. dokud není čidlo 44 uvolněno z písku a nezavede další takt.

Dopravní vzduch proudící s pískem Q. do skříně 52 se kvůli čištění přivádí odfukovým vedením 56 do filtračního elementu 60. Je-li skříň 52 naplněna, uzavře se uzávěr 50 plnicího ventilu 48 pomocí • 99

uzavírací páky 49, plnicí ventil 48 se vyjme z kolejového vozidla 54 a přepravní hadice 46 se vloží do úchytu 61 hadice. Dávkovači zařízení 10 nyní může na kolech 14 odjet k další skříni 52 na písek.

Tlakový vzduch pro pneumatickou dopravu na straně jedné a pro mechanický ovládací proces na straně druhé se vyrábí kompresorem 66, který je napájen akumulátorem/akumulátory 64. Průběh taktů kontroluje řízení 62.

Místo kompresoru 66. zásobeného z akumulátorů, může být tlakový vzduch dodáván také z tlakových lahví, převážených se zařízením, nebo u stacionárních dávkovačích zařízení 10 je možné jej odebírat z centrální tlakovzdušné sítě. Zásobní nádrž 20 dávkovacího zařízení 10 může být plněna z pytlů nebo sil. U stacionárních dávkovačích zařízení 10 se k plnění zásobní nádrže 20 nabízí pneumatická doprava z centrálního sila.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zařízení k dopravě sypkého materiálu (Q), zejména brzdného písku, ze zásobní nádrže (20) dopravní hadicí (46) s plnicí koncovkou (48) do spotřebiče (52), vyznačující se tím, že mezi zásobní nádrží (20) a plnicí koncovkou (48) je uspořádán nejméně jeden hradítkový zásobník (36) a mezi oběma zásobníky je upraven nejméně jeden výstupní uzávěr (26), pneumaticky oddělující jejich vnitřní prostory (21, 37), s uzavíracím tělesem (30) pohyblivým příčně k otvoru (28) s proměnlivým průměrem, které tento otvor (28) v uzavřené poloze překrývá, kterým je možné zásobní nádrž spojit s hradítkovým zásobníkem, přičemž hradítkový zásobník (36) je spojen s vedením (42) tlakového vzduchu a v uzavřené poloze výstupního uzávěru je možné jej opatřit vyšším tlakem vzhledem k tlaku okolí.
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že plnicí koncovka (48) je spojena s hradítkovým zásobníkem dopravní hadicí (46).
3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že hradítkovému prostoru (37) hradítkového zásobníku (36) je jako snímací orgán pro vyprázdnění přiřazeno nejméně jedno čidlo (44).
4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že čidlo/čidla (44) je uspořádáno/jsou uspořádána blízko výstupní trubky (38) hradítkového zásobníku (36), na kterou je možno připojit dopravní hadici (46).

·0·· 0 * 00 00 »0

0·· 00 00 000» ♦ · 00· 000· • · · 00 000 00 0 • 1·1 · 000 0000

0# A 000 000 00 00 _9<t
5. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že talířové uzavírací těleso (30) je spojeno hřídelí (31) s pneumatickým válcem (33).
6. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že uvnitř otvoru (28) výstupního uzávěru (20) je umístěna nafukovací hadicová membrána (34), která v uzavřeném stavu zmíněného otvoru přiléhá k obvodu talířového uzavíracího tělesa (30).
7. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že od plnicí koncovky (48) k filtračnímu elementu (60) je položeno odfukové vedení (56).
8. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že odfukové vedení (56) je vedeno k zásobní nádrži (20) vnitřkem dopravní hadice (46).
9. Zařízení podle nároku 8 nebo 9, vyznačující se tím, že zásobní nádrži (20) je přiřazen filtrační element (60).
10. Zařízení podle jednoho z nároků 7 až 9, vyznačující se tím, že filtrační element (60) uložený ve filtrační komoře (58) je spojen s vnitřním prostorem (21) zásobní nádrže (20) a vzduch, vystupující ze zásobníku, je veden filtračním elementem.
11. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že zásobní nádrž (20) a hradítkový zásobník (30) jsou upraveny na podvozku (12) s pojezdovým ústrojím (16).

φφ φφ φ φ φ · φ φ φ · φφφ φ φ φ φ φ φ φ Φ· φφφφ •al • φ ·Φ· φφ φ φ φφ
12. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že podvozek (12) obsahuje nejméně kompresor (66) a/nebo zásobník tlakového vzduchu.
13. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že je v něm integrována řídicí jednotka (62).
14. Způsob dopravy sypkého materiálu (Q), zejména brzdného písku, ze zásobní nádrže (20), přes dopravní hadici (46) s plnicí koncovkou (48) do spotřebiče (52), za použití zařízení podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vnitřní tlak zásobní nádrže (20) se nastaví na tlak okolí, a následně uspořádaný hradítkový zásobník (36) se naplní sypkým materiálem (Q) ze zásobní nádrže (20), následně se od ní pneumaticky oddělí a napájí se vyšším tlakem, přičemž sypký materiál se pneumaticky přivádí dopravní hadicí, připojenou na hradítkový zásobník do plněného objemu, a dopravní vzduch proudící se sypkým materiálem se jímá plněným objemem, a odfukovým vedením (56) se přivádí k filtračnímu elementu (60).