DE102007058886A1

DE102007058886A1 - Vorrichtung zum Fördern von Feststoffen

Info

Publication number: DE102007058886A1
Application number: DE102007058886A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Zey; Karl Schlecht
Original assignee: Putzmeister Concrete Pumps GmbH
Current assignee: Putzmeister Concrete Pumps GmbH
Priority date: 2007-12-05
Filing date: 2007-12-05
Publication date: 2009-06-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Förder einem Förderzylinder (18), mit einem Materialaufgabebehälter (30) zum Befüllen des Förderzylinders (18) und mit einer Kolbenpumpe (12), die einen Förderkolben (14) zum Fördern der Feststoffe aus dem Förderzylinder (18) in eine Förderleitung (20) aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Förderzylinder (18) mindestens zwei Zylindersegmente (36) aufweist, die zwischen einer eine Einfüllöffnung (38) freigebenden Einfüllstellung und einer die Einfüllöffnung (28) verschließenden Förderstellung gegeneinander beweglich sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern von Feststoffen, insbesondere von Schüttgut, mit einem Förderzylinder, mit einem Materialaufgabebehälter zum Befüllen des Förderzylinders und mit einer Kolbenpumpe, die einen Förderkolben zum Fördern der Feststoffe aus dem Förderzylinder in eine Förderleitung aufweist.
Bei solchen Fördervorrichtungen wird das Schüttgut über den Materialaufgabebehälter in den Förderzylinder gefüllt und mit dem Förderkolben in die Förderleitung geschoben. Nach einen Rückhub des Förderkolbens wird der Förderzylinder erneut gefüllt, und der Fördervorgang beginnt aufs Neue. Diese Art der Förderung von Schüttgütern ist jedoch nur effizient, wenn das Schüttgut eine bestimmte Dichte aufweist. Schüttgüter mit geringer Dichte, wie beispielsweise als Brennstoff verwendbare getrocknete pflanzliche Rohstoffe, weisen dagegen eine zu geringe Dichte auf, um mit den bekannten Fördervorrichtungen effizient gefördert zu werden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass sie für Schüttgut geringer Dichte besser geeignet ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Förderzylinder mindestens zwei Zylindersegmente aufweist, die zwischen einer eine Einfüllöffnung freigebenden Einfüllstellung und einer die Einfüllöffnung verschließenden Förderstellung gegeneinander beweglich sind. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Bei der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung werden die Zylindersegmente zum Befüllen des Förderzylinders in die Einfüllstellung gebracht. Ist der För derzylinder vollständig befüllt, bewegen sich die Zylindersegmente aufeinander zu in die Förderstellung und schließen den Förderzylinder. Bei dieser Schließbewegung erfolgt eine Vorverdichtung des im Förderzylinder enthaltenen Materials, so dass dieses vor dem Förderhub des Förderkolbens in höherer Dichte vorliegt als bei bekannten Fördervorrichtungen, bei denen das Schüttgut lediglich aufgrund seiner Schwerkraft in den Förderzylinder fällt. Je dichter das Material im Förderzylinder vorliegt, desto effizienter erfolgt seine Förderung in die Förderleitung und in der Förderleitung nachgeschaltete Anlagen, wie beispielsweise Verbrennungsanlagen. Zudem kann die Einfüllöffnung groß gewählt werden, so dass beim Einfüllen des Schüttguts in den Förderzylinder die Gefahr einer Materialblockage oder Verstopfung im Materialaufgabebehälter verringert wird. Zusätzliche Bauteile wie Brückenbrecher oder Kompaktierer, wie sie bei bekannten Vorrichtungen zum Einsatz kommen, sind dann nicht erforderlich.
Zweckmäßig sind die Zylindersegmente jeweils um eine in Zylinderlängsrichtung verlaufende Schwenkachse zwischen der Einfüllstellung und der Förderstellung verschwenkbar. Die Zylindersegmente bilden in der Einfüllstellung eine Trichterform, in die das Schüttgut von oben eingefüllt wird. Beim Schwenken in die Förderstellung verkleinert sich der Abstand zwischen den Zylindersegmenten, so dass eine Vorverdichtung des eingefüllten Materials erfolgt. Dabei ist es möglich, dass die Zylindersegmente über ein Scharnier miteinander verbunden sind. Es wird jedoch bevorzugt, dass der Förderzylinder ein ortsfestes Bodenteil aufweist, an das die Zylindersegmente angelenkt sind. Das Bodenteil bildet den Boden des Förderzylinders, auf den das Schüttgut beim Einfüllen über den Materialaufgabebehälter fällt. Die Zylindersegmente weisen zweckmäßig jeweils eine in Zylinderlängsrichtung verlaufende Schneidkante auf, wobei die Schneidkanten in der Förderstellung paarweise auf Stoß aneinander anliegen und den Förderzylinder abdichten. Die Schneidkanten trennen beim Schließen des Förderzylinders das in ihm aufgenommene Material von dem außerhalb des Förderzylinders verbleibenden Material.
Vorteilhaft weist die Fördervorrichtung eine hydraulisch betätigte Schließeinrichtung zum Bewegen der Zylindersegmente zwischen der Einfüllstellung und der Förderstellung auf. Dabei wird bevorzugt, dass jedem Zylindersegment ein Hydraulikzylinder zugeordnet ist. Mit der hydraulischen Schließeinrichtung können zur Vorverdichtung beim Schließvorgang erhebliche Kräfte auf die Zylindersegmente übertragen werden. Der Materialaufgabebehälter weist zweckmäßig an den Außenflächen der Zylindersegmente anliegende Leitelemente auf. Die Zylindersegmente gleiten mit ihren Außenflächen dann beim Schließvorgang an den Leitelementen entlang. Dadurch wird verhindert, dass Schüttgut beim Schließen des Förderzylinders neben die Fördervorrichtung fällt, insbesondere wenn die Leitelemente an den Außenflächen der Zylindersegmente anliegende Dichtmittel aufweisen. Das Schüttgut, das nicht im geschlossenen Förderzylinder aufgenommen wird, liegt dann auf den Außenflächen der Zylindersegmente auf und fällt in das Innere des Förderzylinders, wenn die Zylindersegmente wieder in die Einfüllstellung bewegt werden. Dabei wird bevorzugt, dass die Leitelemente einen Trichter zum Befüllen des Förderzylinders bilden. Der Trichter wird von oben befüllt und kann als Vorratsbehälter dienen. Bei jedem Öffnen des Förderzylinders fällt Schüttgut durch die Einfüllöffnung.
Um einen Materialrückfluß beim Rückhub des Förderkolbens zu vermeiden, weist der Förderzylinder vorteilhaft an seinem der Förderleitung zugewandten Ende ein Rückhalteorgan auf. Dieses kann als Schieber ausgebildet sein, der bei jedem Förderhub des Förderkolbens geöffnet und bei jedem Rückhub geschlossen wird. Vorzugsweise weist das Rückhalteorgan jedoch eine sich selbsttätig unter der Einwirkung des in Förderrichtung strömenden Materials aufweitende und bei aufhörender oder entgegen der Förderrichtung gerichteter Materialströmung verengende Durchtrittsöffnung auf.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
1 eine Fördervorrichtung, teilweise aufgeschnitten, und
2a, 2b die Fördervorrichtung gemäß 1 ohne Rückhalteorgan in Frontansicht, mit den Zylindersegmenten in Einfüllstellung und in Förderstellung.
Die erfindungsgemäße Fördervorrichtung 10 wird bevorzugt zum Fördern von Schüttgut, wie nachwachsenden pflanzlichen Rohstoffen (Holzspäne, Stroh und dergleichen), eingesetzt, die als Biomasse zur Energieerzeugung einer Verbrennungseinrichtung zugeführt werden. Sie weist eine Kolbenpumpe 12 auf mit einem als Plungerkolben ausgebildeten Förderkolben 14 und einem Führungszylinder 16, in dem der Förderkolben 14 geführt wird. An den Führungszylinder 16 schließt sich in Förderrichtung ein Förderzylinder 18 an, der in eine zur Verbrennungseinrichtung führende Förderleitung 20 mündet. Die Förderung des Schüttguts aus dem Förderzylinder 18 in die Förderleitung 20 erfolgt durch einen Förderhub des Förderkolbens 14 im Förderzylinder 18. Nach einem Rückhub des Förderkolbens 14 entgegen der Förderrichtung kann der Förderzylinder 18 für den nächsten Förderhub wieder befüllt werden. Um einen Materialrückfluß in den Förderzylinder 18 beim Rückhub des Förderkolbens 14 zu verhindern, ist am der Förderleitung 20 zugewandten Ende 22 ein Rückhalteorgan 24 angeordnet, das eine Durchtrittsöffnung 26 für das Schüttgut aufweist. Das Rückhalteorgan 24 weist mehrere in Winkelabständen voneinander sternförmig angeordnete, die Durchtrittsöffnung 26 begrenzende und sich mit ihren freien Enden schräg in Förderrichtung nach dem Inneren der Förderleitung 20 erstreckende Fingerlamellen 28 auf, wie in der Patentschrift EP 0 539 373 B1 beschrieben. Strömt das Schüttgut in Förderrichtung, so weitet sich die Durchtrittsöffnung 26 selbsttätig auf und verengt sich wieder, wenn die Materialströmung aufhört oder beim Rückhub des Förderkolbens 14 entgegen der Förderrichtung gerichtet ist. Der Förderkolben ist in 1 zum einen in der Stellung nach einem Förderhub, zum anderen in der Stellung nach einem Rückhub dargestellt.
Der Förderzylinder 18 wird über einen Materialaufgabebehälter 30 befüllt. Er weist ein ortsfest angeordnetes Bodenteil 32, auf das über den Materialaufgabebehälter 30 eingefülltes Schüttgut fällt, sowie zwei am Bodenteil 32 angelenkte, gegen das Bodenteil 32 um in Förderrichtung verlaufende Schwenkachsen 34 verschwenkbare Zylindersegmente 36 auf. Die Zylindersegmente 36 sind zwischen einer eine Einfüllöffnung 38 freigebenden Einfüllstellung (2a) und einer die Einfüllöffnung 38 verschließenden Förderstellung (2b) verschwenkbar. Die Fördervorrichtung 10 weist eine hydraulisch betätigte Schließeinrichtung 40 mit zwei Hydraulikzylindern 42 auf, die die Zylindersegmente 36 zum Verschwenken um die Schwenkachsen 34 mit Kraft beaufschlagen. In der Förderstellung werden die Zylindersegmente 36 mittels Bolzen fest miteinander verbunden.
Der Materialaufgabebehälter 30 weist Leitbleche 44 auf, die trichterformig angeordnet sind und an ihren freien Kanten Dichtmittel 46 tragen. Die Dichtmittel 46 liegen dichtend an den Außenflächen 48 der Zylindersegmente 36 an, so dass in den durch die Leitbleche 44 gebildeten Trichter eingefülltes Schüttgut nicht in den Bereich unter dem Förderzylinder 18 fallen kann. Im Materialaufgabebehälter 30 befindliches Schüttgut fällt bei geöffneter Einfüllöffnung 38 in den Förderzylinder 18. Beim Schließen des Förderzylinders 18 mittels der Schließeinrichtung 40 wird das zwischen den Zylindersegmenten 36 befindliche Schüttgut verdichtet, bis der Förderzylinder 18 geschlossen ist (2b). Um den Schließvorgang zu erleichtern, weisen die Zylindersegmente 36 jeweils im Querschnitt eine Klauenform auf, so dass das im Förderzylinder 18 befindliche Material besser vom über dem Förderzylinder 18 befindlichen Material getrennt werden kann. In der Förderstellung liegen die als Schneidkanten ausgebildeten freien Kanten 50 der Zylindersegmente 36 dichtend auf Stoß aneinander an. Während des Schließvorgangs gleiten die Außenflächen 48 der Zylindersegmente 36 an den Dicht mitteln 46 entlang. Das so vorverdichtete Schüttgut wird durch den Förderhub des Förderkolbens 14 in die Förderleitung 20 gedrückt. Nach dem Rückhub des Förderkolbens 14 wird der Förderzylinder 18 unter Freigabe der Einfüllöffnung 38 wieder geöffnet und erneut mit Schüttgut befüllt.
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten:
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern von Feststoffen, insbesondere von Schüttgut, mit einem Förderzylinder (18), mit einem Materialaufgabebehälter (30) zum Befüllen des Förderzylinders (18) und mit einer Kolbenpumpe (12), die einen Förderkolben (14) zum Fördern der Feststoffe aus dem Förderzylinder (18) in eine Förderleitung (20) aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Förderzylinder (18) mindestens zwei Zylindersegmente (36) aufweist, die zwischen einer eine Einfüllöffnung (38) freigebenden Einfüllstellung und einer die Einfüllöffnung (38) verschließenden Förderstellung gegeneinander beweglich sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 0539373 B1 [0012]

Claims

Vorrichtung zum Fördern von Feststoffen, insbesondere von Schüttgut, mit einem Förderzylinder (18), mit einem Materialaufgabebehälter (30) zum Befüllen des Förderzylinders (18) und mit einer Kolbenpumpe (12), die einen Förderkolben (14) zum Fördern der Feststoffe aus dem Förderzylinder (18) in eine Förderleitung (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderzylinder (18) mindestens zwei Zylindersegmente (36) aufweist, die zwischen einer eine Einfüllöffnung (38) freigebenden Einfüllstellung und einer die Einfüllöffnung (38) verschließenden Förderstellung gegeneinander beweglich sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylindersegmente (36) jeweils um eine in Zylinderlängsrichtung verlaufende Schwenkachse (34) zwischen der Einfüllstellung und der Förderstellung verschwenkbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderzylinder (18) ein ortsfestes Bodenteil (32) aufweist, an das die Zylindersegmente (36) angelenkt sind.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylindersegmente (36) jeweils eine in Zylinderlängsrichtung verlaufende Schneidkante (50) aufweisen und dass die Schneidkanten (50) in der Förderstellung paarweise auf Stoß aneinander anliegen.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine hydraulisch betätigte Schließeinrichtung (40) zum Bewegen der Zylindersegmente (36) zwischen der Einfüllstellung und der Förderstellung.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Zylindersegment (36) ein Hydraulikzylinder (42) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialaufgabebehälter (30) an den Außenflächen (48) der Zylindersegmente (36) anliegende Leitelemente (44) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitelemente (44) an den Außenflächen (48) der Zylindersegmente (36) anliegende Dichtmittel (46) aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitelemente (44) einen Trichter zum Befüllen des Förderzylinders (18) bilden.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderzylinder (18) an seinem der Förderleitung (20) zugewandten Ende (22) ein Rückhalteorgan (24) zur Verhinderung von Materialrückfluß in den Förderzylinder (18) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückhalteorgan (24) eine sich selbsttätig unter der Einwirkung des in Förderrichtung strömenden Materials aufweitende und bei aufhörender oder entgegen der Förderrichtung gerichteter Materialströmung verengende Durchtrittsöffnung (26) aufweist.