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Selbstregelnder Auslauf an schachtförmigen Behandlungsbehältern für
Schüttgut Bei schachtförmigen Behandlungsbehältern für Schüttgüter, z. B. bei Schachttrocknern,
Konditionierungskolonnen u. dgl. für Getreide, soll die Höhe des Produktspiegels
während des Betriebes stets konstant bleiben, d. h., die Menge des zulaufenden Gutes
soll der des ablaufenden Gutes stets genau entsprechen, und außerdem soll die Sinkgeschwindigkeit
des Gutes möglichst über den gesamten Behälterquerschnitt völlig gleich sein, damit
jedes Teilchen des Behälterinhalts gleich lang der Behandlung unterworfen wird und
das austretende Gut völlig gleiche Konsistenz aufweist.
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Die Vorrichtungen zur Erfüllung der ersten Forderung bestanden in
der Regel aus einem im Einlauf angeordneten Fühlorgan, das in Abhängigkeit von der
Menge oder dem Gewicht des zulaufenden Gutes durch mechanische, elektrische, pneumatische
oder hydraulische Mittel den Auslauf des Gutes aus dem Behälter regeln sollte.
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Zur Regelung des Auslaufes selbst wurden z. B.
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Schieber mit einer oder mehreren Auslauföffnungen benutzt, die in
horizontaler Richtung unter ebensolchen Öffnungen eines Auslauftrichters oder einer
den Auslauf abschließenden Lochplatte oft rechteckigen Umrisses mehr oder minder
weit verschoben oder überhaupt mit veränderlichem Hub ständig hin-und herbewegt
wurden. Ferner sind mit regelbarer Drehzahl betreibbare Austragschleusen mit veränderlicher
Hublänge, hin- und herbewegte Austragtische oder umgekehrt feststehende Austragtische
mit darüber bewegten Austragbalken, deren Hub ebenfalls verstellbar war, bekannt.
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Wohl war es möglich, mit diesen genannten Vorrichtungen die Menge
des zulaufenden Gutes mit der des ablaufenden Gutes ziemlich genau in tJbereinstimmung
zu bringen, doch war es nicht möglich, die zweite Forderung nach gleichmäßiger Sinkgeschwindigkeit
über den ganzen Behälterquerschnitt zu erfüllen. Dieser Forderung entsprach erst
eine weitere Vorrichtung, die eine Anzahl gleichmäßig über den Auslaßquerschnitt
verteilter Auslaßtrichter aufwies, welche durch jeweils um eine gemeinsame Achse
verdrehbare Auslaßklappen reihenweise verschlossen wurden. Dabei konnte die Neigung
jeder einzelnen Klappe gegenüber der Horizontalen durch mit jeder einzelnen Klappe
verbundene Stellschrauben von Hand aus verstellt werden.
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Diese Maßnahme hatte ihren Grund darin, daß die Strömungsgeschwindigkeit
des im schachtförmigen Behandlungsbehälter absinkenden Gutes über den gesamten Querschnitt
desselben gemessen unterschiedliche Werte aufweist, sobald der Auslauf nicht sinn-
gemäß
geregelt wird. So ist die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb eines Rohres mit rechteckigem
Querschnitt und freiem Auslauf infolge der großen Wandreibung in den Ecken desselben
am geringsten, wächst dann gegen die Wandmitten zu und wird am größten im Bereich
der -Rohrlängsachse, da dort bei leichtffießendeni Gut, wie Getreide, bereits nahezu
flüssige Reibung geringer Größenordnung herrscht.
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Um nun diese Strömungsgeschwindigkeit zu vergleichmäßigen7 wurde
bei der genannten Vorrichtung durch die verschiedene Einstellung der verschwenkbaren
Auslaßklappen zur Horizontalen der Auslaßquerschnitt aus den Auslaßtrichtern von
an sich gleicher Abmessung gegen die Mitte zu verengt und gegen die Wände zu, vor
allem aber gegen die Ecken zu, vergrößert, so daß im Mittel aus allen Auslaßtrichtern
gleiche Mengen in gleichen Zeitabständen ausflossen, wobei die gesamte ausfließende
Gutmenge wieder durch ein Fühlorgan mit der zufließenden Gutmenge ins Gleichgewicht
gebracht wurde.
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Obwohl somit diese Vorrichtung den obengenannten beiden Forderungen
für den Gutfluß durch einen schachtförmigen Behandlungsbehälter für Schüttgut weitgehend
gerecht wurde, hafteten ihr doch noch gewisse Mängel an. Einer dieser Mängel war
z. B. der, daß die weit ausgeschlagenen Klappen in den Ecken des Behälterquerschnittes
auch bei stillgelegtem Behandlungsbehälter verhältnismäßig weit offen standen.
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Nun besitzt zwar körniges Gut, wie Getreide, eine verhältnismäßig
große innere Reibung, die eine verhältnismäßig große freie Länge der Gutsäule erforderlich
macht, um ein Fließen des Gutes überhaupt erst
zu ermöglichen, doch
konnte diese Länge sei den bloß nach einer Seite offenbleibenden Klappen leicht
überschritten werden, was ein immerwährendes Lekken des geschlossenen Behandlungsbehälters
zur Folge haben konnte. Weiter konnte die Einstellung der Klappen nur bei abgestelltem
Behandlungsbehälter durchgeführt werden, da deren Einstellschraube innerhalb des
Gutstromes lag und man im Betrieb des Behandlungsbehälters durch den laufenden Gutstrom
durchgreifen mußte, wodurch natürlich der Gutfluß beeinträchtigt wurde und die bei
gestörtem Gutfluß durchgeführte Einstellung falsche Werte bei ungestörtem Gutfluß
ergab, wodurch die Einstellung der Klappen umständlich und infolge oftmaliger Korrekturen
auch zeitraubend wurde, sollte sie letzten Endes einen gleichmäßigen Gutfluß ergeben.
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Durch die Erfindung werden diese Nachteile behoben, was dadurch erreicht
wird, daß der selbstregelnde Auslauf an schachtförmigen Behandlungsbehältern für
Schüttgut, der von einem im Einlaufkasten desselben angeordneten Servoaggregat gesteuert
wird und eine Anzahl über den gesamten Auslaßquerschnitt verteilter Auslässe aufweist,
dadurch gekennzeichnet ist, daß für die Regelung des Gutflusses aus den einzelnen
Auslässen der Höhe nach einstellbare Ventilteller vorgesehen sind, die, der Verteilung
der Auslässe entsprechend, auf einem Rahmen angeordnet sind, der unter dem Einfluß
des Servoaggregats in vertikaler Richtung bewegbar ist.
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Ferner sind innerhalb des schachtförmigen Behandlungsbehälters, knapp
oberhalb der Auslässe, hohle Balken angeordnet, in welche die Wände des Behandlungsbehälters
an den Anlenkungspunkten der hohlen Balken Öffnungen aufweisen, welche einen Zugriff
zu den Handhaben der Ventilschäfte von außen her ermöglichen.
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Auf diese Weise wird jedes Lecken des geschlossenen Behandlungsbehälters
vermieden. Da die vorzugsweise kreisförmigen Auslässe das Behandlungsgut am ganzen
Umfang gleichmäßig freigeben, sobald sich die Ventilteller absenken, genügen bedeutend
geringere Verstellwege bei der Verwendung von auf und ab gehenden Ventiltellern
als bei der Verwendung um eine Achse schwenkender Auslaßklappen. Selbst wenn die
Ventilteller der in den Ecken und an den Behälterwänden angeordneten Auslässe bei
ange hobenem Rahmen nicht ganz schließen, verbleiben doch nur Ringspalte so geringer
Höhe, daß das Gut nicht ins Fließen geraten kann.
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Außerdem ermöglichen es die Öffnungen in den Behälterwänden, in die
hohlen Balken hineinzugreifen und die darin befindlichen Handgriffe für die Verstellung
der die Ventilteller tragenden Schäfte zu betätigen, so daß jeder Ventilteller für
sich bei ungestörter Beobachtung des Guttlusses genauestens auf gleichförmige Ausflußgeschwindigkeit
des Behandlungsgutes einreguliert werden kann, ohne daß der Betrieb des Behandlungsbehälters
dabei unterbrochen zu werden braucht. Auf diese Weise können auch gegebenenfalls
notwendig werdende Korrekturen jederzeit vorgenommen werden.
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Bekannt ist ein Kegelventil zum Verschließen eines Siloauslaufes,
das zur Erreichung einer sicheren Dichtung noch dazu eine Drehbewegung um die Hochachse
ausführt. Die erfindungsgemäßen Tellerventile hingegen sind in der Höhe einstellbar,
um den Aus-- fluß aus einem Behandlungsbehälter regeln zu können. Sie brauchen dabei
keineswegs dicht zuschlie-
ßen, weil-sie -infolge des Böschungswinkels den Abfluß
versperren können.
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Eine beispielsmäßige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist aus der Zeichnung zu ersehen. Darin zeigt Fig. 1 eine Schemazeichnung derselben
in Verbindung mit einem schachtförmigen Behälter für die Behandlung von Schüttgut,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 3 einen solchen nach der
Linie V-V in Fig. 2 und Fig. 4 als Detail einen Schnitt durch einen Auslaßtrichter
mit dazugehörigem Ventilteller, dessen Lagerung im Regulierrahmen zeigend.
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Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, besteht ein schachtförmiger Behandlungsbehälter
für Schüttgut, z. B. eine Konditionierungskolonne für Getreide, vornehmlich aus
drei Hauptteilen, und zwar aus dem schachtförmigen Behandlungsbehälter 1 selbst,
dem ein Einlaufkasten 2 aufgesetzt bzw. vorgeschaltet ist, und einem unter dem Schachtauslauf
angeordneten Auslaßbunker 26. Diese Teile werden als bekannt vorausgesetzt, sind
selbst kein Teil der Erfindung und werden daher auch nicht weiter beschrieben. Im
Einlaufkasten 2 befindet sich eine Fühlklappe 3, die mit ihrer oberen Längskante
außermittig an einer Welle 30 angelenkt ist An ihrem Ende ragt diese Welle 30 über
ihr Lager hinaus und ist mit einem Arm eines Parallelogrammlenkers 4 fest verbunden,
dessen anderer Arm das Feinregulierventil 5 steuernd beeinflußt.
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Vorzugsweise am unteren Ende des schachtförrnigen Behandlungsbehälters
1 sind, über den gesamten Behälterquerschnitt verteilt, Auslässe bzw. Auslaßtrichter
12 vorgesehen, welche durch der Höhe nach einstellbare Ventilteller 13 verschließbar
sind. Die Ventilteller 13 selbst sind auf -vorzugsweise verschraubbaren Ventilschäften
22 fest gelagert, welche im gezeichneten Falle durch die Auslässe nach oben reichen
und an ihrem oberen Ende Handgriffe 29 tragen. Die oberen Schaftenden und die Handgriffe
29 selbst befinden sich vorzugsweise in hohlen Balken 28, welche knapp oberhalb
der Auslaßtrichter 12 angeordnet sind und von einer Behälterwand zur anderen reichen.
An den Befestigungsstellen dieser Balken an den Behälterwänden weisen letztere kreisförmige
Ausschnitte 31 auf, durch welche von außen her ein Zugriff zu den Handgriffen 29
der Ventilschäfte 22 ermöglicht wird.
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Mit ihren unteren, vorzugsweise ein Gewinde tragenden Enden hingegen
sind die Ventilschäfte 22 z. B. in Muttern 23 verschraubbar gelagert, die reihenweise
auf Querträgern 24 eines heb- und senkbaren Rahmens 14 befestigt sind.
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Dieser Rahmen 14 selbst ist mittels Stelzen 25 od. dgl. in Vorsprüngen
32 des Auslaßbunkers 26 geführt, wobei die gabelförmigen Stelzenenden auf Hebelarmen
27 beweglich befestigt sind.
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Die Hebelarme 27 selbst sind ihrerseits wieder mit Wellen 15, 16
fest verbunden, die an den Außenwänden des Auslaßbunkers 26 drehbeweglich gelagert
sind. Zur Ermöglichung einer Verdrehbewegung tragen die Wellen 15, 16 beispielsweise
verdrehfest mit ihnen verbundene Hebel 17, 18, deren Enden durch einen geradegeführten
Bolzen 33 miteinander in Mitnahmeverbindung gekoppelt sind. Durch eine an den einem
Hebel 17 angelenkte Rückholfeder 19 wird den miteinander gekoppelten - Hebelarmen
17, 18 im gezeichneten
Falle an ihren inneren Enden ein Drehmoment'nach
unten erteilt.
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Ebenfalls an den Hebelarml7 ist außerdem ein vorzugsweise einfach
wirkender pneumatischer Druckzylinder 11 angelenkt.
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Dieser Druckzylinder 11 steht über Rohrleitungen 6 und ein Rückschlagventil
10 mit dem Feinregulierventil 5 und weiter über ein Druckreduzierventil7 mit angebautem
Manometer- mit dem Kompressor 8 od. dgl. in Verbindung, von dem aus die gesamte
Auslaßsteuerung mit Druckluft versorgt wird. Ein Handhahn 9 ermöglicht es, den Druckzylinder
11 gegebenenfalls direkt an den Kompressor 8 anzuschließen.
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Die Wirkungsweise der vorstehend in ihren Einzelheiten beschriebenen,
aber beliebig abänderbaren Vorrichtung ist nun die folgende: Sobald das durch den
Einlaß 34 in den Einlaufkasten 2 eintretende Gut die infolge ihrer exzentrischen
Lagerung etwas schräg hängende Fühlplatte 3 berührt, versucht diese sich auszulenken,
wobei auch der Parallelogrammlenker 4 ausschlägt und mit dem freien Ende 35 des
unteren waagerechten Armes das Feinregulierventil 5 steuert. Dabei kann die Feinfühligkeit
der Fühlplatte 3 durch Verstellung des senkrechten Steges des Parallelogrammlenkers
4 in Bohrungen der waagerechten, parallelen Arme beliebig eingestellt werden.
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Das Feinregulierventil 5 regelt nun den Zutriff der vom Kompressor
8 erzeugten Druckluft zu dem Druckzylinder 11, der seinerseits wieder in Abhängigkeit
von dem Druck der ihm zugeführten Druckluft den Hebelarm 17 anhebt. Dabei verdreht
er die Welle 15 und über den mit ihm gekoppelten Hebel 18 auch die zweite Welle
16, wodurch die auf diesen Wellen verdrehfest befestigten Hebelarme 27 nach unten
schwenken und dabei mittels der mit ihnen gelenkig verbundenen Stelzen 25 den Rahmen
14 nach unten ziehen. Damit senken sich die Ventilteller 13 und geben dem Behandlungsgut
den Auslaß aus dem schachtförmigen Behälter durch die Auslaßtrichter 12 frei.
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Wie bereits in der Einleitung beschrieben, ist es erforderlich, falls
die Auslässe gleichmäßig über den gesamten Behälterquerschnitt verteilt sind, den
Auslaßwiderstand aus den einzelnen Auslässen, je nach ihrer Lage innerhalb des gesamten
Behälterquerschnittes, sinngemäß zu variieren, um überall eine gleiche Ausströmgeschwindigkeit
zu erhalten. Selbstverständlich wäre es auch denkbar, dieselbe Wirkung dadurch zu
erreichen, daß die Auslässe selbst verschieden groß gewählt werden oder aber bei
gleicher Größe verschieden angeordnet werden, z. B. enger in den Ecken und in der
Nähe der Behälterwände oder weiter gegen die Behältermitte zu. Im gezeichneten Falle
jedoch ist eine gleichmäßige Verteilung der Auslässe über den gesamten Behälterquerschnitt
und gleiche Größe aller Auslässe untereinander angenommen.
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Die Einstellung einer gleichmäßigen Ausströmungsgeschwindigkeit aus
sämtlichen Auslässen 12 wird in diesem Falle, wie bereits erwähnt, dadurch erreicht,
daß die Ventilteller 13 verschieden hoch einstellbar sind. Die Einstellung der Ventilteller
kann sowohl im Ruhezustand, im gezeigten Ausführungsbeispiel aber auch vorteilhaft
während des Betriebes des Behandlungsbehälters selbst vorgenommen werden, wobei
man durch unmittelbare visuelle Beobachtung des
ausströmenden Gutes alle Auslässe
auf eine völlig gleichmäßige Ausströmgeschwindigkeit - einzuregeln vermag.
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Zu diesem Zweck reichen die mit Handhaben 29 versehenen Ventilschäfte
22, wie ebenfalls erwähnt, in die knapp oberhalb der Auslaßtrichter 12 angeordneten
hohlen Balken 28 hinein und können über Öffzungen 31 in der Behälterwand von außen
her während des Betriebes des Behandlungsbehälters von Hand aus verdreht und damit
die mit diesen Schäften 22 verbundenen Teller 13 in der Höhenrichtung genauestens
~ eingestellt werden. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden somit nicht nur
ein-und auslaufende Gutmengen genauestens und bis hinab zu den geringsten Gutmengen
aufeinander abgestimmt, sondern auch die Ausströmungsgeschwindigkeit des Gutflusses
über den ganzen Behälterquerschnitt vergleichmäßigt, wobei diese Einstellung jederzeit
und unter direkter Beobachtung während des Betriebes vorgenommen und durch eventuell
erforderlich werdende Korrekturen auch eingehalten werden kann, ohne den Betrieb
selbst unterbrechen zu müssen.
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Läßt der Gutzufluß im Einlaufkasten nach, so hebt sich umgekehrt
der Rahmen 14 unter dem Einfluß der Rückholfeder 19 an, bis er beim gänzlichen Aufhören
des Gutzuflusses den Gutfluß aus dem Behälter völlig abstellt.
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Mittels des Handhahnes 9 kann der Druckzylinder 11 mit dem Kompressor
8 od. dgl. unter Umgehung des Feinreduzierventils 5 direkt verbunden werden, was
beispielsweise dann in Frage kommt, wenn der Gutfluß in den schachtförmigen Behandlungsbehälter
bereits abgestellt ist und der letztere zwecks Umstellung auf ein anderes Behandlungsgut,
Reinigung od. dgl. restlos entleert werden soll. In diesem Falle öffnet der Druckzylinder
11 lediglich die Auslaßtrichter 12 und gibt dem im Behälter befindlichen Behandlungsgut
den Weg ins Freie frei, ohne irgendeine Steuerfunktion auszuüben.