-
Einrichtung zum automatischen Steuern des wechselweise erfolgenden
Füllens und pneumatischen Entleerens eines mit einem porösen Boden ausgerüsteten
Förderbehälters Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum automatischen
Steuern des wechselweise erfolgenden Füllens und pneumatischen Entleerens eines
mit einem porösen Boden ausgerüsteten Förderbehälters mit pulverförmigem oder körnigem
Gut.
-
Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art wird die Gutzufuhr von
einem elektromagnetisch betätigten Förderguteinlaßventil gesteuert und die Entleerung
mit einem elektromagnetisch betätigten Druckluftventil vorgenommen. Die Dauer der
Entleerung wird von einem Zeitschaltglied bewerkstelligt. Die Abschaltung der Gutzufuhr
erfolgt mit einem an einer Klappe befestigten Kontakt. Die Klappe wird durch die
bei der Gutzufuhr ansteigenden Böschung des Gutes betätigt. Abgesehen davon, daß
der Kontakt von dem Gut so verschmutzt werden kann, daß er überhaupt nicht mehr
schließt, kann sich auch das Gut in die Lagerung der Klappe festsetzen, so daß diese
sich nach einer bestimmten Bctriebszeit nicht mehr drehen kann und die ganze Anordnung
wegen mangelnder Kontaktgabe nicht mehr betriebsbereit ist.
-
Es ist weiter bekannt, die Schaltvorgänge für die Gutzufuhr und die
Entleerung mit Preßluft mit einer kapazitiven Meßanordnung in dem zu füllenden und
zu entleerenden Behälter zu steuern. Die Nachteile einer kapazitiven Schaltungsanordnung
sind an sich bekannt; sie liegen darin, daß sich Gut am kapazitiven Meßfühler absetzen
kann, so daß sich schon eine baldige Betriebsunsicherheit insofern ergibt, als diese
Schalteinrichtung eventuell schon anspricht, wenn das Gut noch nicht das kapazitive
Meßglied erreicht hat. Auch Feuchtigkeitsschwankungen des einzufüllenden Gutes wirken
sich schädlich auf die Betriebssicherheit derartiger Schaltanlagen aus Die bei der
gleichen Anordnung an Stelle der kapazitiven Schaltungsanordnung vorgesehene fotoelektrische
kann ebensowenig betriebssicher arbeiten, da infolge der beim Einfüllen unvermeidlichen
Staubentwicklung erst recht im Zusammenwirken mit den bekannten Alterungserscheinungen
von Fotozellen jedes exakte Schalten unmöglich ist. Die starke Staubentwicklung,
die das Abschalten des Entleerungsvorganges verhindert, ist auch während der Zufuhr
der Preßluft vorhanden, so daß sich hieraus eine weitere Betriebsunsicherheit ergibt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Nachteile
zu beseitigen. Die erfindungsgemäße Ausbildung ist darin zu sehen, daß an die Druckluftleitung
eine Zweigleitung mit einem Ventil angeschlossen ist, das sich bei einem Absinken
des Druckes in der Zuleitung auf einen bestimmten Wert, von einem druckempfindlichen
Organ gesteuert. öffnet und das die von einer Druckluftquelle kommende Luft über
die Zweigleitung ableitet, daß etwa gleichzeitig mit dem Ventil eine Drosselklappe
sich öffnet und daß nach Beendigung des Füllvorganges das Ventil und die Drosselklappe
sich schließen.
-
Durch das Steuern des Einlaß- und des Auslaßventils mit einem druckempfindlichen
Organ ist ein betriebssicheres Arbeiten möglich, das frei von den erwähnten Nachteilen
der bisher bekannten Anordnungen ist.
-
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird das Ventil
für die Einlaßdauer des Gutes mittels eines Zeitgliedes geschlossen. Durch das genannte
Zeitglied wird die Füllmenge in dem zu entleerenden Behälter festgelegt.
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird
mittels einer Verzögerungseinrichtung das Ventil für die Einlaßdauer beim Schließen
der Drosselklappe so lange offengehalten, bis die Drosselklappe vollkommen in die
Schließstellung gelangt ist. Dabei ist die Zweigleitung mit
dem
Saugstutzen der Druckgasquelle verbunden.
-
Damit wird erreicht, daß während des Füllvorganges der Entleerungseinrichtung
keine Druckluft auf die Entleerungseinrichtung geleitet wird, und es werden durch
diesen Weg Energieverluste vermieden.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Ausbildung gemäß
der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Teilansicht einer mit einer Steuereinrichtung
nach der Erfindung ausgestatteten Materialabgabevorrichtung, F i g. 2 einen Schnitt
längs der Linie 3-3 nach Fig. 1, Fig.3 ein schematisches Schaubild der hydraulischen
Steuereinrichtung nach der Erfindung, F i g. 4 ein schematisches Schaubild der elektrischen
Steuereinrichtung nach der Erfindung.
-
Wie der F i g. 1 zu entnehmen ist, weist ein Fahrzeug 1 einen Tank
2 mit zwei Auslässen 3, 3 auf. An die Auslässe 3, 3 schließt sich eine Materialabgabevorrichtung
4 an, in der das aus den Auslässen 3, 3 ausfließende Material belüftet wird. Die
Materialabgabevorrichtung4 wird von einem Behälter 5 gebildet, der an dem Fahrzeug
1 mittels Stützen 10 befestigt ist und zusammenlaufende Seitenwände 6,6' und 7,
7' besitzt, die eine V-förmige Kammer 8 ergeben, sowie ein obere Wand 9 aufweist,
die zwei Materialeinlässe 11, 11' hat. Die Materialeinlässe 11, 11' liegen gegenüber
den Auslässen 3, 3 des Fahrzeugtanks und stehen über Drosselklappen 12,12' mit diesen
in Verbindung. Im unteren Bereich des Behälters 5 ist ein gasdurchlässiger Boden
13 vorgesehen. Unmittelbar unterhalb des gasdurchlässigen Bodens ist an dem Behälter
mittels eines Flansches 15 ein Bodenkanal 14 befestigt, wodurch praktisch unterhalb
der gesamten Fläche des gasdurchlässigen Bodens eine Gaskammer 16 gebildet wird.
-
An der Spitze der V-förmigen Kammer ist zwischen den Seitenwänden
7 und 7' eine Endwand 17 mit einer Auslaßöffnung vorgesehen. Die Endwand 17 trägt
ein Verbindungsteil t9, das an seinem inneren Ende mit einem Auslaß 18 und an seinem
äußeren Ende mit der Förderleitung 21 in Verbindung steht. Zwei Endwände 20 und
20', die sich zwischen den Wänden 6 und 7 bzw. 6' und 7' erstrecken, schließen den
Behälter an den von der Endwand 17 abliegenden Enden ab. Benachbart und in Abstand
von der Endwand 17 verläuft zwischen den Seitenwänden 7 und 7' und von dem gasdurchlässigen
Boden 13 aufwärts auf die obere Wand 9 zu eine Trennwand 22, die kurz vor der oberen
Wand unter Bildung eines Durchlasses 23 endet, der einen mit der Kammer zwischen
der Trennwand 22 und der Endwand 17 in Verbindung stehenden Durchgangsweg schafft.
Die Trennwand 22 endet oberhalb des gasdurchlässigen Bodens 13 und ist gegenüber
dem Auslaß 18 mit einem einstellbaren Durchlaß 24 versehen. Die Trennwand 22 ist
mit einem Schieber 25 ausgerüstet, der in zwei Führungen 30 läuft, die ihrerseits
einen Einstellmechanismus 26 aufweisen, der an der oberen Wand 9 befestigt ist und
durch ein seitlich sich erstreckendes Einstellrad betätigt wird.
-
Der Boden kanal 14 besitz einen Lufteinlaß 28. der mit einer Luftzuleitung
29 in Verbindung steht, über die Preßluft aus einem Gebläse 31 eingeleitet werden
kann, das seinerseits Preßluft über eine Leitung 32 von einem Gebläse 33 aufnimmt.
-
Dem Gebläse 33 wird Luft über ein Einlaß rohr 34 und einen Luftfilter
35 zugeführt. Zwischen der Zuleitung 29 und dem Einlaßrohr 34 erstreckt sich eine
Zweigleitung, im veranschaulichten Beispiel ein Luftumwälzrohr 36 für die Rückführung
von Luft zu den Gebläsen 31 und 33, die mit einem Drosseiklappenventil 37 ausgerüstet
ist, das mittels eines entfernt liegenden Betätigungsorgans 38 über einen Arm39
betätigt wird. In der Zuleitung 29 liegt ein Druckentlastungsventil 40.
-
Die Drosselklappen 12 und 12' sind mit einer gemeinsamen Betätigungswelle
41 versehen, die mittels eines entfernt liegenden Betätigungsorgans 42 über einen
Arm 43 gesteuert wird.
-
Die Gebläse 31 und 33 werden über Transmissionen 44 bzw. 45 von einer
Antriebsmaschine 46 angetrieben. Das Gebläse33 treibt seinerseits über eine Transmission
48 von einer Riemenscheibe 49 auf der Gebläsewelle. 51 aus eine hydraulische Pumpe
47 an.
-
Wie in F i g. 3 veranschaulicht, wird die Pumpe 47 von einem Druckmittelspeicher
52 über eine Leitung 53 mit Druckmittel gespeist und gibt über ein Rohr 54 Druckmittel
an ein federbelastetes Mehrwegventil 55 ab. Das Mehrwegventil 55 ist mit einem Magneten
56 versehen, der, wenn er erregt ist, das Ventil öffnet und über das Rohr 57 und
die Zweigleitung 58 Druckmittel zu den linken Kammern der Zylinder 38 und 42 gelangen
läßt, wodurch die Kolben 59 und 60 nach außen verschoben werden. Ist der Magnet
56 entregt, kehrt das Ventil 55 in seine Normallage zurück und läßt Druckmittel
durch das Rohr 61 zum rechten Ende des Zylinders 42 und durch die Zweigleitung 62
und das in Reihe liegt gende Ventil 63 zum rechten Ende des Zylinders 38 gelangen,
was ein Zuriickziehen der Kolben 59 und 60 zur Folge hat. Das aus den Zylindern
verdrängte Drirckmitlel strömt über das Mehrwegventil 55 und eine Rückleitung 50
zum Speicher 52 zurück.
-
Wie in F i g. 4 veranschaulicht, versorgt eine elektrische Kraftquelle
64, die auch der elektrische Kreis des Fahrzeugantriebs sein kann, über Leitungen66
und 67 ein Zeitglied 65. In der Leitung 66 ist ein Schalter68 angeordnet, der den
Stromkreis zu dem Zeitglied schließt, wodurch der Stromkreis über einen momentanen
Zeitkontakt 69 und einen Zeitkontakt 70 mit einstellbarer Verzögerung geschlossen
wird, um ein Relais 71 für ein bestimmtes Intervall zu erregen. Die Kontakte 72
des Relais 71 werden dadurch geschlossen und erregen den Magneten 56 des Mehrwegventils
55 in dem obenerwähnten Intervall. Ein Zeitkontakt 73 mit einstellbarer Verzögerung
wird auf Grund der Erregung des Zeitgliedes ebenfalls bestätigt und kann das Zeitglied
65 für ein festgelegtes Intervall halten, welches das Intervall des Zeitkontaktes
70 überschreitet, wie es im folgenden noch mit Bezug auf die Arbeitsweise ausführlich
beschrieben wird. Ein Druckschalter74 ist, wie in den Fig. 1 und 2 sowie schematisch
in F i g. 4 gezeigt, in der Luftzuleitung 29 angeordnet und liegt parallel zum Zeitkontakt
73.
-
Beim Betrieb der in den Fig. 1 bis 4 veranschaulichten Anordnung
steht die Förderleitung entweder direkt oder über eine Zwischenleitung, vorzugsweise
eine flexible Rohrleitung mit der Stelle in Verbindung, an die geliefert werden
soll. Die Antriebs maschine 46 wird gestartet, um die Förderung von
Luft
mittels der Gebläse 31 und 33 einzuleiten, wobei die Luft in die Zuleitung 29 gelangt,
die in die Gaskammer 16 führt, und von dort durch den gasdurchlässigen Boden 13
in das pulverförmige Material eindringt und dies verflüssigt.
-
Der einstellbare Durchlaß 24 in der Trennwand 22 ist in einem bestimmten
Ausmaß geöffnet. Der Handschalter 68 wird umgelegt, um den Stromkreis des Zeitgliedes
65 zu schließen, wodurch das Zeitglied 65 betätigt wird und seine Zeitkontakte 69,
7( und 73 schließen. Über die Zeitkontakte 69 und 70 wird das Relais 71 erregt,
das die Relaiskontakte 72 schließt und den Magneten 56 erregt. Der Magnet 56 schaltet
das Mehrwegventil55 um, das Druckmittel von der Pumpe 47 und dem Rohr zu dem Rohr
57 und der Zweigleitung 58 leitet, wodurch die Kolben 59 und 60 verschoben werden.
Diese öffnen das Ventil 37 und die Drosselklappen 12 und 12', wodurch eine Umwälzung
der geförderten Luft und eine Lieferung des Materials in den Behälter erzwungen
wird.
-
Nach Ablauf des festgesetzten Intervalls desZeitkontaktes 70, das
in der Größenordnung von 10 Sekunden liegen kann und sich einstellen läßt, um das
Ausmaß des Füllens des Behälters zu regulieren, öffnet der Zeitkontakt 70, wodurch
das Relais 71 und der Magnet 56 entregt werden. Ist der Magnet 56 entregt, kehrt
das Mehrwegventil 55 in seine Normallage zurück und liefert dem Rohr 61 und der
Zweigleitung 62 Druckmittel zu. Über das Rohr 61 gelangt Druckmittel zu dem Zylinder
42 und verschiebt dessen Kolben 60 derart, daß die Drosselklappen 12 und 12' geschlossen
werden. Das in Reihe liegende Ventil 63 verzögert jedoch den Druckmittelfluß in
der Zweigleitung, bis der Kolben 60 den Boden des Zylinders 42 erreicht hat und
die Drosselklappen 12 und 12' völlig geschlossen sind. Befindet sich der Kolben
60 am Boden des Ventils 42, steigt der Strömungsdruck in den Leitungen 61 und 62
durch die Anlage des Kolbens 60 an und überwindet den Widerstand des in Reihe liegenden
Ventils 63, wodurch Druckmittel über dieses dem Zylinder 38 zugeliefert wird und
den Kolben 59 verschiebt, um nach Schließen der Drosselklappen 12 und 12' das Ventil
37 zu schließen.
-
Das Schließen des Ventils 37 bewirkt, daß Preßluft von dem Gebläse31
über die Zuleitung 29 an die Gaskammer 16 gegeben wird. Wenn der Druck in der Zuleitung
29 auf diese Weise erhöht wird und die obere Grenze des Druckschalters 74 beispiels
weise ungefähr 6 kg erreicht, wird der Druckschalter 74 geschlossen, um das Zeitglied
65 zu halten. Ein maximaler Druck von z. B. 7 kg kann durch das Druckentlastungsventil
40 begrenzt werden. Die Zeitverzögerung des Zeitkontaktes 73 ist vorzugsweise auf
ein größeres Intervall eingestellt als die Verzögerung des Zeitkontaktes 70. Sie
kann beispielsweise ungefähr 5 sec länger sein als die für das Öffnen und Schließen
der Drosselklappen 12 und 12' erforderliche Zeit. Diese Verzögerung des Zeitkontaktes
73 verhindert, daß das Zeitglied erneut eingestellt wird und seine Tätigkeit wiederholt,
bevor der Druckschalter 74 nach den aufeinanderfolgenden Verzögerungen infolge des
in Reihe liegenden Ventils 63 und der Kompression der Luft innerhalb der Gaskammer
16 und des ihr zugeordneten Systems schließt. Das während der Öffnungszeit der Drosselklappen
12 und 12' über diese in den Behälter eingeführte Material
wird dann von der durch
den gasdurchlässigen Boden von der Gaskammer aus eindringenden Luft aufgelockert
und bildet auf Grund der ihm vermittelten Eigenschaften ein aufgelockertes Bett.
Ein Teil derselben fließt durch den Durchlaß24 und längs der Oberfläche des gasdurchlässigen
Bodens in einer relativ dünnen Schicht zu der Auslaßöffnung 18 während der Hauptteil
des Materials von der Trennwand 22 zurückgehalten wird. Gleichzeitig wird infolge
Verdrängung durch die durch das Materialbett diffundierte Luft Luft an der oberen
Oberfläche des Materialbettes abgetrennt, die über die Oberkante der Trennwand 22
und abwärts durch den Zwischenraum oder die Kammer zwischen der Trennwand und der
Endwand 17 durch die Auslaßöffnung 18 hindurch und in das Verbindungsteil 19 läuft.
-
Die nach unten durch die Kammer zwischen der Trennwand und der Endwand
gehende Luft stößt auf die dünne Materialschicht, die durch die Auslaßöffnung hindurchtritt,
belüftet das Material weiter in einem größeren Ausmaß, als es in dem aufgelockerten
Bett der Fall ist, und bewirkt die Verdrängung des Materials durch die Auslaßöffnung
18 und das Verbindungsteil 19 zur Förderleitung 21, über welche die mitgerissenen
festen Teilchen zur Abgabestelle gefördert werden. Die Steuerung des Ausmaßes des
Materialaustrags aus dem Behälter. unabhängig von der Menge der damit abgegebenen
Luft, gestattet ein optimales Luft-Materialverhältnis und somit eine vorteilhafte
Förderstromdichte, die für ein bestimmtes Material festgesetzt und verwendet wird,
und verhindert oder vermindert die Bildung von Wellen ungenügend belüfteten Materials
in der Förderleitung und ein hieraus folgendes Verstopfen der Leitung.
-
Ist der Behälter vollständig entleert, nimmt der Druck in dem Behälter
und in der Zuleitung 29 auf Grund des verhältnismäßig ungehinderten Luftflusses
durch den gasdurchlässigen Boden 13, den Behälter 5 und die Förderleitung 21 ab,
bis die untere Grenze des Druckschalters 74 erreicht ist, die beispielsweise bei
ungefähr 2 kg liegt, und dieser geöffnet wird. Durch das Öffnen des Druckschalters
wird das Zeitverzögerungsglied entregt und hierdurch zurückgestellt, so daß der
Zeitkontakt 73 geschlossen, das Zeitverzögerungsglied erneut erregt und auch das
Relais 71 und der Magnet 56 wieder erregt werden, der seinerseits das Mehrwegventil.
die Drosselklappen 12 und 12' sowie das Ventil 37. wie beschrieben, öffnen und den
Zyklus von vorn wiederholen läßt.
-
Soll die Anlage abgeschaltet werden, wird der Schalter 68 geöffnet
und hierdurch das Erregen des Magneten 56 verhindert, so daß das Mehrwegventil 55
Druckmittel von der hydraulischen Pumpe 47 zu den Leitungen 61 und 62 liefern kann
und die Drosselklappen 12 und 12' sowie das Ventil 37 geschlossen werden. Die über
die Zuleitung 29 gelieferte Preßluft reinigt den Behälter 5 und die Förderleitung
21 von zurückgebliebenem Material, und das Schließen der Drosselklappen macht das
Fahrzeug für eine folgende Wiederbeladung bereit.
-
Die Ventile werden, nachdem die hydraulische Pumpe abgeschaltet ist,
durch den Widerstand der Pumpe gegen einen umgekehrten Druckmittelfluß geschlossen
gehalten. Zur Sicherung kann hierfür ein den Rückfluß verhinderndes Ventil in der
Leitung 54 vorgesehen sein.