DE1556561B2

DE1556561B2 - Pneumatische druckfoerdereinrichtung

Info

Publication number: DE1556561B2
Application number: DE1968F0054598
Authority: DE
Inventors: Paul Ervin Allentown Pa. SoIt (VStA.)
Original assignee: Fuller Co
Current assignee: Fuller Co
Priority date: 1967-01-23
Filing date: 1968-01-22
Publication date: 1977-10-20
Also published as: BE709694A; US3403941A; DE1556561C3; JPS4816676B1; CH489415A; DE1556561A1; ES349550A1; DK123348B; FR1551731A; NL6800678A; GB1206610A

Description

tungen gefördert wird, wodurch beim Vorbeibewegen dieser Ansammlungen an den Meßstellen Druckschwankungen erzeugt werden. Dadurch ist ein Betreiben der Fördereinrichtung nahe beim optimalen Betriebszustand nicht möglich.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die bekannte Fördereinrichtung dahingehend zu verbessern, daß überlagerte Öffnungs-Schließ-Schwingbewegungen der Absperreinrichtung vermieden werden, so daß die Fördereinrichtung, ohne zu verstopfen, möglichst dicht beim optimalen Betriebszustand betrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die an einer Drosselstelle in der Luftzufuhrleitung herrschende Druckdifferenz eine auf die Fördergut-Ein- , laßöffnung einwirkende Absperreinrichtung zur Veränderung der Fördergut-Abgabemenge steuert.

Es ist zwar eine pneumatische Förderanlage bekannt (GB-PS 6 41 178), bei der eine Steuereinrichtung auf Änderungen des Drucks in der Förderleitung anspricht. Diese Druckänderungen dienen bei der bekannten Anlage jedoch dazu, die Luftzufuhr zu verändern, ohne daß jedoch die Aufgabemenge des Fördergutes verändert wird. Zwar erfolgt dort auch eine Anpassung von Fördergutmenge und Luftmenge in Abhängigkeit von den Druckverhältnissen in der Leitung; bei dem bei der bekannten Anlage gewählten Prinzip der Veränderung der Luftmenge bei konstanter Fördergutmenge ergibt sich jedoch der erhebliche Nachteil, daß dafür gesorgt werden muß, daß die zugeführte Gutmenge mit Sicherheit mit der zur Verfügung stehenden Luft transportiert werden kann. Wenn die Luftversorgung unterbrochen oder verringert wird, wird trotzdem die unveränderte Gutmenge zugeführt, was zu einer Verstopfung der Leitung führen muß. Wenn bei konstanter Fördergutaufgabe Hindernisse in der Förderleitung auftreten, ist ein Verstopfen der Leitung unvermeidlich, weil eine Anpassung an den neuen Betriebszustand nicht möglich ist Die bekannte Anlage kann daher auch nicht in der erwähnten Weise ferngesteuert werden. Bei der bekannten Anlage wird nur der Druck in der Leitung zur Steuerung herangezogen, nicht jedoch eine Druckdifferenz an einer Drosselstelle, so daß die Steuerung nicht in Abhängigkeit von der Luftströmung in der Leitung erfolgt Daher ist die bekannte Anlage sehr viel langsamer im Betrieb. Wenn eine Verstopfung der Förderleitung auftritt ist der zur Betätigung des Steuerventils in der Leitung nötige Druckaufbau zeitlich sehr viel länger als die Änderung des Differenzdrucks bei der erfindungsgemäßen Anlage.

Aus der DT-PS 7 36 829 ist eine Fördereinrichtung bekannt bei der nicht die Gutzufuhr direkt, sondern primär der Austritt der in einer Aufgabe- und Druckkammer befindlichen Druckluft beim Übertritt in die Fördergutleitung gesteuert wird. Die Fördergutzufuhr erfolgt dabei in Abhängigkeit von dem Differenzdruck zwischen Fördergutleitung und dem Eingang der Druckluftleitung. Die bekannte Anlage hat unter anderem den schwerwiegenden Nachteil, daß erst ein gewisser Druck in der Fördergutleitung aufgebaut sein muß, bevor die Menge des zur Fördergutleitung transportierten Fördergutes verändert werden kann. Aus diesem Grunde arbeitet die bekannte Anlage träger als die Anlage gemäß vorliegender Erfindung. Diese Trägheit bildet die Ursache von Verstopfungen bei notwendig werdender Verminderung der Gutzufuhr infolge zunehmender Strömungswiderstände in der Luft-Fördergutleitung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden erläutert Für in den Ausführungsbeispielen beschriebene, durch den Stand der Technik bereits bekannte Steuerelemente wird ein selbständiger Schutz nicht angestrebt.

Es zeigt

F i g. 1 eine Schnittansicht einer Steuereinrichtung, die mit einer pneumatischen Fördereinrichtung verbunden ist,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Einrichtung der F ig. 1,

Fig.3 eine teilweise schematische Seitenansicht einer Steuereinrichtung mit einem Druckbehälter, welcher entweder beweglich oder feststehend ist,

F i g. 4 eine geänderte Ausführungsform der Drosselstelle,

F i g. 5 eine geänderte Ausführungsform der Drosselstelle der Fig. 1, und

F i g. 6 eine geänderte Ausführungsform der Drosselstelle der F i g. 3.

Wie in den F i g. 1 und 2 veranschaulicht, weist die Fördereinrichtung eine Luftzufuhrleitung 23 auf, ferner ein Fördergutauslaßrohr 133, eine Luft-Fördergut-Abführleitung 24 und eine Steuereinrichtung, die zwischen die Luftzufuhrleitung 23 und die Luft-Fördergut-Abführleitung 24 geschaltet ist und aus der Fördergutabgabeleitung 133 Fördergut erhält.

Die Steuereinrichtung weist ein Gehäuse 112 auf. Das Gehäuse 112 wird von einer starren Wand 125 in eine obere und eine untere Kammer unterteilt, wobei die obere Kammer nochmals mittels einer Membran 108 in eine Aufgabekammer 101 angrenzend an die Fördergut-Einlaßöffnung 105 und in eine Ausgleichskammer 127 unmittelbar angrenzend an die Wand 125 unterteilt ist

Die untere Kammer des Gehäuses 112 besitzt eine flexible Membran 111, die im Abstand von der Wand 125 angeordnet ist, so daß sie das untere Abteil in eine geschlossene erste Steuerkammer 113 angrenzend an die Wand 125 und eine zweite geschlossene Steuerkammer 114 unterteilt, die auf der gegenüberliegenden Seite der Membran 111 angeordnet ist. Die Aufgabekammer 101 weist eine Fördergut-Einlaßöffnung 105 auf, die mit der Fördergut-Auslaßleitung 133 verbunden ist ferner eine Einlaßöffnung 102, die mit der Luftzufuhrleitung 23 verbunden ist, und eine Luft-Fördergut-Auslaßöffnung 103, die mit der Luft-Fördergut-Abführleitung 24 in Verbindung steht

Ein aus einem gegenüber der Fördergut-Einlaßöffnung 105 auf dem Ende eines Ventilstößels 107 befestigten Ventilteller 106 bestehendes Ventilglied kommt mit der Membran 108 in Eingriff und steht mit dieser in Schließverbindung. Die Membran 108 vermeidet daß Material an dem Ventilstößel 107 entlangführt und die Funktion des Ventils beeinträchtigt Außerhalb der Membran 108 erstreckt sich der Ventilstößel 107 von der Aufgabekammer 101 weg und durch eine Öffnung 126 in der Wand 125 und in die erste Steuerkammer 113. An seinem anderen Ende ist der Ventilstößel 107 mittels Scheiben 109 und 110 an der Membran 111 befestigt Eine Einstellfeder 115 ist zu dem Ventilstößel 107 ausgerichtet und drückt gegen die Scheibe 110 und eine Wand des Gehäuses 112

Die Schließkraft der Einstellfeder 115 wird in sehr vorteilhafter Weise so gewählt daß die Feder zumindest den Ventilteller 106 zu der Fördergut-Einlaßöffnung 105 geschlossen hält wenn kein Luftstrom in der Fördereinrichtung auftritt Vorzugsweise soll die Schließkraft der Einstellfeder 115 so viel zusätzliche Kraft haben, daß sie

den Ventilteller 106 solange weiter in geschlossener Stellung spannt, bis ein vorgewählter Mindestluftstrom durch die Fördereinrichtung erreicht wird. Die Vorbelastung der Einstellfeder wird erreicht, indem der Querschnittsbereich der Fördergut-Einlaßöffnung 105 durch den auf die Einlaßöffnung ausgeübten maximalen Materialdruck multipliziert wird, und zwar durch die Materialzufuhrquelle und einen zusätzlichen Wert, der ausreicht, um das sich aus der vorgewählten Mindestzuströmungsgeschwindigkeit von Gas ergebende Druckdifferential zu kompensieren.

Die vorgewählte Mindestströmungsgeschwindigkeit von Luft wird so gewählt, daß etwas Strömung ermöglicht wird, bevor irgend ein Material in die Aufgabekammer 101 eingelassen wird, wodurch eine ,₅ Ablagerung von Material in der Aufgabekammer 101 bei sehr niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten vermieden wird.

Das Gehäuse 112 ist mit zwei Luftsteuer-Einlaßöffnungen 116 bzw. 117 versehen, die mit den Steuerkammern 113 und 114 in Verbindung stehen. Die Leitungen 118 und 119 stehen mit den Luftsteuer-Einlaßöffnungen 116 bzw. 117 in Verbindung. Die Leitungen 118 bzw. 119 sind mit den Ausläßen 120 und 121 auf gegenüberliegenden Seiten einer Drosselstelle 122 in der Luftzufuhrleitung 23 verbunden. Das Gehäuse 112 besitzt auch einen Ausgleichsauslaß 124, der sich in die Ausgleichskammer 127 öffnet und durch ein Ausgleichsrohr 123 mit dem Inneren der Transportleitung an einer geeigneten Stelle, angrenzend an die Membran 108, in Verbindung steht, um den Druck über der Membran 108 auszugleichen.

Die Drosselstelle 122 kann entweder eine Begrenzung in der Luftzufuhrleitung 23 sein, z. B. eine öffnung oder ein Einsatz, oder eine vorgewählte Länge einer Luftzufuhrleitung. Jede Luftströmung durch die Leitung wird einen Druckabfall über der Drosselstelle 122 ergeben und hierdurch ein Druckdifferential erzeugen, welches der Membran 111 übermittelt wird. Die veranschaulichte Drosselstelle 122 stellt eine Begrenzung oder eine öffnung dar, die mittels eines einstellbaren Ventils 95 erzeugt wird, das in der Luftzufuhrleitung 23 befestigt ist, um so die Größe der öffnung durch Einstellung des Ventils in Abhängigkeit von dem erforderlichen Druckdifferential zu variieren. Es ist jedoch nicht erforderlich, daß die öffnung veränderlich ist, sondern sie kann auch eine bestimmte öffnung vorgewählter Größe sein.

Vier verschiedene Kräfte wirken wie folgt auf die Steuereinrichtung ein:

Mit Fm ist die Kraft bezeichnet, die auf den Ventilteller 106 durch das Fördergut ausgeübt wird. Dies ist eine Funktion der Fördergutdichte, des Flüssigkeitsgrades, der Höhe des Fördergutbettes und seines sich aufgrund von Schwerkraft ergebenden pseudohydrostatischen »Kopfes« und jeder ausgeübten Kraft, mit welcher das Fördergut von seiner Quelle zu der Fördergutabgabeleitung 133 vorgerückt wird. In Fällen, wo das Fördergut nicht verflüssigt ist, wird der charakteristische, statische Ruhewinkel des Materials und auch jede ausgeübte Kraft, wie z. B. Schraubenzuführung oder pneumatischer Druck, zur Bestimmung der Materialkraft bedeutend sein.

Mit Fs ist die Steuerkraft bezeichnet, die durch die Einstellfeder 115 ausgeübt wird.

Mit Fu ist der Druck des »Aufwärtsstromes« ⁶S bezeichnet, der aufwärts strömend aus der öffnung von dem Auslaß 120 erhalten wird und der gegen den oberen Oberflächenbereich der Membran 111 wirksam ist.

Mit Fd ist der Druck bezeichnet, der abwärts aus der öffnung von dem Auslaß 121 erhalten wird und der gegen den unteren Oberflächenbereich der Membran wirksam ist.

Die Gesamtsteuerkraft besteht aus Fs (Materialkraft) und der Kraft, welche mittels der Membran aufgrund des Differentials zwischen Fu (Aufwärtsströmungsdruck) und Fd (Abwärtsströmungsdruck) geliefert wird. Da die Federkraft Fs in ihrer Stärke relativ bestimmt ist, herrscht die Steuerkraft vor, wenn ein vorbestimmter Mindeststrom von Luft oder Gas durch die Drosselstelle 122 führt. Durch die Wahl der Stärke der Einstellfeder 115 kann die zur öffnung des Ventils erforderliche Mindestzufuhrströmungsmenge eingestellt werden. Daher kann sich der Ventilteller 106 nicht zur Einstellfeder 115 hin bewegen, wenn nicht die vorbestimmte Mindestströmungsmenge von Luft durch die Drosselstelle 122 durch die Fördereinrichtung geleitet wird, da nur unzureichende Steuerkraftunterstützung durch den Aufwärtsströmungsdruck vorhanden ist, welcher den Abwärtsströmungsdruck in dem erforderlichen Ausmaß überschreitet.

Ist ein beträchtlicher Sicherheitsfaktor gegen unbeabsichtigte Fördergutabgabe erwünscht, wie z. B. bei ( transportierbaren Anlagen oder Fahrzeugen, so kann die Stärke der Einstellfeder 115 so gewählt werden, daß sie die Maximalkraft des Fördergutes um einen beträchtlichen Betrag, z. B. 25 oder 50%, übersteigt. Um die Steuereinrichtung unter diesen Umständen zu betätigen, wird es dann erforderlich sein, entweder das Differential zwischen Aufwärtsströmungsdruck und Abwärtsströmungsdruck zu intensivieren (die Größe der Drosselstelle zu verkleinern) oder vorzugsweise den wirksamen Bereich der Membran 11 einfach zu erhöhen, so daß der gewünschte Ausgleich der Kräfte erreicht wird.

Die durch die Steuerkraft ausgeübte Steuerung und das Verhältnis zwischen Aufwärtsströmungsdruck und Abwärtsströmungsdruck ist im wesentlichen eine Funktion der kinetischen Bedingungen in der Anlage. Diese Steuerkraft wird direkt auf die Fördergutkraft ausgeübt und herrscht deshalb nicht nur mit Bezug auf die Fördergutkraft vor, sondern spricht auch auf Änderungen aufgrund von Variationen der Fördergutkraft an. (■

Während des Betriebs der Fördereinrichtung gemäß F i g. 1 wird ein Gas- oder Luftstrom von einer (nicht veranschaulichten) Quelle durch die in der Luftzufuhrleitung 23 angeordnete Drosselstelle 122 zu und durch die Aufgabekammer 101 geliefert Sobald der Strom die vorbestimmte Mindestgeschwindigkeit erreicht, erzeugt der sich ergebende Druckabfall über der Drosselstelle 122 mittels der Leitung 118 einen Druck in der ersten Steuerkammer 113 oberhalb der Membran, der höher ist als der der zweiten Steuerkammer 114 durch den Auslaß 121 und die Leitung 119 aufgegebene Druck. Unter diesen Umständen bewegt sich die Membran 111 nach unten zu der Einstellfeder 115 und zieht den Ventilteller 106 von der Fördergut-Einlaßöffnung 105 weg, um diese zu öffnen. Erhöht sich die Strömungsgeschwindigkeit der Luft durch die Drosselstelle 122 über das zur öffnung der Fördergut-Einlaßöffnung 105 erforderliche Minimum, so bewirkt die sich ergebende progressive Steigerung des Druckabfalls zwischen den Ausläßen 120 und 121 eine progressive Abwärtsbewegung der Membran 111, um die Fördergutzufuhr zu steigern.

Die Anlage begrenzt sich jedoch selbst dadurch, daß die Fördergutzufuhr über den Ventilteller 106 den

kinetischen Abwärtsstrom aus der Aufgabekammer 101 verändert und den Strömungswiderstand in der Luft-Fördergut-Abführleitung 24 erhöht. Deshalb neigt die beladene Luft-Fördergut-Abführleitung 24 dazu, dem freien Einfluß der Luft durch die Drosselstelle 122 entgegenzuwirken, wodurch das Druckdifferential über der Membran 111 vermindert und es der Membran ermöglicht wird, sich eine entsprechende Strecke nach oben zu bewegen. Daher sucht die Steuereinrichtung ein ausgeglichenes Verhältnis zwischen dem Luftstrom der Anlage und der Geschwindigkeit der Fördergutzufuhr.

Um diesen Ausgleich zu erzielen, verändert die Steuereinrichtung momentan die Geschwindigkeit der Fördergutzufuhr, um eine ständige kinetische Bedingung in der Fördereinrichtung aufrecht zu erhalten.

Da die Einstellfeder 115 genügend stark ist, befindet sich der Ventilteller 106 immer in Ausrichtung zu der Fördergut-Einlaßöffnung 105, wodurch vermieden wird, daß Fördergut in die Aufgabekammer 101 fließt, bis die Membran 111 einem Differentialdruck unterworfen wird, wodurch eine Öffnungskraft erzeugt wird, die der Einstellfeder 115 entgegenwirkt. Durch diese Wirkung wird die Fördereinrichtung fehlersicher und reagiert schnell auf jede Änderung der Gasströmungscharakteristika. Daher wird bei Kraftausfall, einem Ausfall in der Luftzufuhrleitung oder bei jeder anderen Unterbrechung der Luftströmung die Fördergutzufuhr sofort beendet.

Da die Fördergutzufuhr proportional zur Luftströmungsgeschwindigkeit reguliert wird, erfolgt die Reaktion auf kinetische Änderungen in der Anlage sehr schnell und unabhängig von dem Arbeitsdruck.· Zwar ergeben Änderungen der Transportcharakteristika Änderungen des Arbeitsdrucks, jedoch werden diese Druckveränderungen durch die Zusammendrückbarkeit von Schläuchen verzögert. Die Luftströmungsgeschwindigkeit und entsprechend die Druckdifferentialsteuerung zeigen daher sofort die Änderungen der Transportcharakteristika an und lassen die Steuereinrichtung sofort reagieren.

Es ist ersichtlich, daß die Mindestluftströmung, welche erforderlich ist, bevor sich das Ventilglied öffnet, gesteigert wird, sobald die Fördergutkraft aufgrund der Verminderung des Fördergutkopfes reduziert wird, da beide Faktoren zur Bestimmung der Federvorbelastung verwendet werden. Aufgrund der relativen Unterschiede zwischen dem Oberflächenbereich der Membran 111 und dem Querschnittsbereich der Fördergut-Einlaßöffnung 105 ist jedoch der Betrag der gesteigerten Strömung relativ klein.

F i g. 3 zeigt eine unter Druck stehende Förderanlage mit einem geschlossenen Druckbehälter 130. Die Fördereinrichtung ist grundsätzlich mit der Anlage der F i g. 1 und 2 identisch, und gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In seinem unteren Bereich ist der Behälter 130 mit der Fördergutabgabeleitung 133 verbunden, welche die Fördergut-Einlaßöffnung 105 der Steuereinrichtung beendet

Es handelt sich um eine geschlossene Druckanlage, und Luft oder Gas wird von einer geeigneten Quelle, wie z. B. einem Gebläse oder einem (nicht veranschaulichten) Kompressor durch die abgezweigte Zuführleitung 134 und durch die Luftzufuhrleitung 23 zu der Lufteinlaßöffnung 102 zugeführt. Ein einstellbares Ventil 94 ist zur Unterbrechung des Luftstromes durch die Fördereinrichtung vorgesehen. Das Ventil 94 ist vorzugsweise in der Luft-Fördergut-Abführleitung 24 angeordnet, es könnte jedoch auch in der Luftzufuhrleitung 23 angeordnet sein.

Dieselben Kräfte, wie sie mit Bezug auf F i g. 1 und 2 beschrieben wurden, sind auch bei der Anlage gemäß Fig.3 wirksam. Mit der geschlossenen Anlage gemäß F i g. 3 wird zusätzlich eine weitere Ausgleichssteuerung erreicht, und zwar dadurch, daß sie ein vorbestimmtes Differential zwischen dem Druck im Oberteil des Behälters und dem Druck, bei welchem die Luft in die Aufgabekammer geliefert wird, drückt Wenn während des fortgesetzten Entladens die Förderguthöhe unter einen Punkt abfällt, der so niedrig ist, daß ein Kurzschließen von unter Druck stehender Luft durch die Fördergut-Abgabeleitung 133 möglich wird, so wird jeder solcher Kurzschluß sofort in dem Differential reflektiert, welches sich über der Drosselstelle 122 befindet Sobald dies geschieht, schließt sich der Ventilteller gegen die Fördergut-Einlaßöffnung 105, bis der geeignete Luftstrom durch die Drosselstelle 122 wieder hergestellt ist. In der Zwischenzeit hat das weitere Fördergut Zeit, aus den Wirbelbereichen zu fließen, um das Fördergut-Abgaberohr zu bedecken und den Kurzschlußweg zu schließen.

Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, daß die beträchtliche Menge unter Druck stehender Luft in dem Drosselbehälter 130 nicht frei durch die Fördergut-Abgabeleitung zu der Luft-Fördergut-Abführleitung strömen kann, wenn der Druckbehälter 130 entleert wurde. Solche »Luftblasen« aus unter Druck stehenden Behältern sind dafür bekannt, Sammelbehälter, wie z. B. Staubsammelbehälter, zu zerreißen, und sie zerstören gewöhnlich die Wirksamkeit der Sammelbehälter, wodurch sehr oft Staubwolken entstehen. Bei der Anlage gemäß F i g. 3 wird jedoch durch die Spannung der Vorrichtung, wodurch eine Mindestmenge Luftstrom durch die Drosselstelle 122 gedrückt wird, eher ein allmählicher Abbau des angesammelten Druckes in dem Druckbehälter 130 bewirkt als ein plötzlicher Abbau oder eine freie Strömung der Luft.

Wird die Anlage gemäß F i g. 3 in ein Fahrzeug, wie z. B. einen Eisenbahnwagen oder einen Lastwagen, eingebaut, so können die Drosselstelle 122 und das einstellbare Ventil 95 zur Einstellung der Fördereinrichtung verwendet werden, um eine Maximalleistung bei jeder gegebenen Anlage zu erzielen. Zum Beispiel könnte die Drosselstelle 122 bei Transporten über kurze Abstände teilweise geschlossen sein, um das den Steuerkammern 113 und 114 präsentierte Differential zu vergrößern, wodurch eine größere Fördergutmenge eingeführt wird, um das bei kurzen Leitungen niedrigst erlaubte Luft-zu-Fördergut-Verhältnis zu erreichen. Umgekehrt, wenn eine außerordentlich schwierige Anlage zu bedienen ist, würde die Drosselstelle 122 so weit wie möglich geöffnet sein, um den verfügbaren Druckabfall zu vermindern, wodurch das für lange Transportleitungen höchsten Widerstandes erforderliche höchste Luft-zu-Fördergut-Verhältnis herbeigeführt wird

Beim Betrieb der Anlage gemäß Fig.3 sollte der Druckbehälter 130 bis zu dem gewünschten Betriebsdruck unter Druck gesetzt werden. Dies wird erreicht, indem das Ventil 94 und auf diese Weise die Anlage geschlossen wird, um einen Luftstrom zu vermeiden und um Druck aufzubauen. Während der Druck aufgebaut wird, wird durch die Schließkraft auf den Ventilteller 106 durch die Einstellfeder 115 vermieden, daß Fördergut oder Luft durch die Fördergut-Einlaßöffnung 105 austritt Die Membran 111 übt keine Kraft aus, da

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die Strömung in der Luftzufuhrleitung 23 angehalten und daher das Druckdifferential über der Drosselstelle 122 ausgeschaltet wurde.

Nachdem der gewünschte Druck aufgebaut ist, wird das Ventil 94 geöffnet Hierdurch wird ein freier Strom von unter Druck stehender Luft aus dem Druckbehälter 130 durch die Luftzufuhrleitung 23, die Aufgabekammer 101 und die Luft-Fördergut-Entladungsleitung 24 zu ihrem gewünschten Bestimmungsort ermöglicht. Dieser hergestellte Luftstrom erzeugt ein Differential über der Drosselstelle 122 mit entsprechender Öffnungskraft proportional zu dem Aufwärtsströmungsdruck und dem Abwärtsströmungsdruck, wodurch eine richtig regulierte Fördergutzufuhr ermöglicht wird.

Des weiteren erlaubt die Fördervorrichtung eine bisher unmögliche Arbeitsweise einer pneumatischen Fördereinrichtung. Mit der Fördereinrichtung ist es möglich, am Ende der Luft-Fördergut-Abführleitung ein einstellbares Ventil 94 vorzusehen, ohne Steuerungen einzubinden, die zurück zur Steuereinrichtung führen. Es ist deshalb möglich, die Entladung mehrere hundert Fuß von dem Fördergut-Zuführbehälter völlig abzuschalten, ohne daß eine besondere Bedienungsperson erforderlich ist, und ohne daß es für die einzige Bedienungsperson nötig ist, zurück zu den Abschaltventilen zu laufen. Dies wurde ermöglicht, indem die Anlage bei Anhalten oder außerordentlicher Verminderung von Luftstrom über die Drosselstelle 122 auf Fehlersicherheit vorgespannt wurde.

Wird das Ende der Transportleitung verschlossen, so wird der gesamte Luftstrom aus dem Druckbehälter 130 unterbunden, wodurch das Druckdifferential über der Drosselstelle 122 ausgeschlossen wird und die Fördergut-Einlaßöffnung 105 geschlossen wird. Da der Luftstrom durch die Luft-Fördergut-Abführleitung angehalten wurde, wird die in ihr mitgenommene Luft-Fördergut-Mischung abgetrennt, wodurch es dem Fördergut ermöglicht wird, sich auf den Boden der Leitung niederzulassen.

Wird die Düse am Ende der Luft-Fördergut-Abführ- ₄„ leitung wieder geöffnet, so ist aufgrund der vorgewählten Mindestströmungsrate die erste Wirkung eine Ventilation der Luft in der Vorrichtung. Bei gesteigerter Strömung wird das in der Luft-Fördergut-Abführleitung abgesetzte Fördergut durch die Luft allmählich ausgefegt, ohne daß über den Fördergut-Einlaß 105 weiteres Fördergut zugeführt wird. Erst wenn die Menge des Gasstromes wieder das vorbestimmte Mindestmaß erreicht, wird sich der Ventilteller 106 wieder gegen die Kraft der Einstellfeder 115 nach unten J bewegen. Zu diesem Zeitpunkt wird die Ausfegwirkung der ventilierenden Luft schon das angesammelte oder abgesetzte Fördergut in der Luft-Fördergut-Abführleitung weggefegt haben, so daß die Fördervorrichtung sich wieder in einem richtigen kinetischen Zustand zur Zufuhr von Fördergut durch die Steuereinrichtung befindet

Dieser Vorgang kann von besonderem Vorteil bei Anlagen sein, welche Fördergut zu einer Anzahl verschiedener Stellen in einer bestimmten Förderanlage ^₀ liefern, da die durch Umlegen eines Umleitventils verursachte kinetische Störung die Leitung nicht abdrosseln oder verstopfen kann.

Eine durch die Fördereinrichtung ermöglichte weitere Steuerung kann durch teilweise Betätigung des Ventils 94 erhalten werden. Durch richtige Dimensionierung der Luftzufuhrleitung und ihres überströmenden Ventils (oder Entladung der Anlage) wird der

45 Maximaldruck auf den Zufuhrbehälter reguliert. Wird das Ventil 94 nur wenig geöffnet, so wird der vorbestimmte Mindestluftstrom nicht erhalten, und eine Fördergutzufuhr wird nicht ermöglicht. Jedoch wird ein geringer Luftstrom durch die Fördereinrichtung erzeugt. Eine weitere Öffnung des Ventils 94 bewirkt einen gesteigerten Luftstrom und eine proportionale Steigerung des Druckdifferentials. Es wird daher durch einfache Einstellung des Ventils 94 ermöglicht, von reinem Luftstrom zu einem maximalen Luft-Fördergutstrom überzugehen.

Es ist verständlich, daß ein nach unten strömendes, einstellbares Ventil, wie z. B. das Ventil 94, auch in der Anlage gemäß Fig. 1 mit den zuvor genannten Ergebnissen verwendet werden kann.

Fig.4 zeigt eine geänderte Ausführungsform der Drosselstelle 122 zur Verwendung in Fällen, bei denen gewünscht wird, die Fördereinrichtung bei im wesentlichen konstantem Druck zu betreiben, ohne Rücksicht auf Änderungen der Leitungslänge, des Fördergutes oder der Luftzufuhr. In der Luftzufuhrleitung 23 ist ein automatisch einstellbares Ventil 95' befestigt. Das Ventil 95' variiert das öffnen der Drosselstelle 122 automatisch aufgrund von Druckänderungen in der Fördereinrichtung. Dies wird erreicht, indem der Schieber 81 und der Stößel 82 mit einer flexiblen Membran 83 verbunden werden. Eine abgedichtete Membrankammer 84 wird durch ein starres Gehäuse 85 gebildet, das durch die flexible Membran 83 abgedeckt ist. Der an seinem einen Ende mit dem Schieber 81 verbundende Stößel 82 erstreckt sich von einem Gehäuse 86 und durch das starre Gehäuse 85 und in die Membrankammer 84. Der Stößel 82 ist an seinem anderen Ende mit der Membran 83 verbunden. Zwischen dem Gehäuse 85 und dem Gehäuse 86 umgibt eine Spannfeder 87 den Stößel 82 und kommt mit ihm durch eine Platte 88 in Eingriff, die in den Stößel 82 eingeschraubt ist. Die Spannfeder 87 sitzt an ihrem einen Ende auf der Platte 88 und liegt mit ihrem anderen Ende auf der Unterseite des starren Gehäuses 85. Auf diese Weise drückt die Feder den Schieber 81 in eine geschlossene Stellung. Die Platte 88 kann auf dem Stößel 82 angehoben und heruntergelassen werden, um die Kompressionskraft in der Feder zu steigern oder zu reduzieren. Die Membrankammer 84 steht mit der Luftzufuhrleitung 23 an einer Stelle ( oberhalb des Ventils 95' mittels einer Leitung 89 in Verbindung. Es ist ersichtlich, daß jede Erhöhung des Druckes in der Luftzufuhrleitung 23 auf die Membrankammer 84 übertragen wird und auf diese Weise die flexible Membran 83 angehoben wird, die ihrerseits den Schieber 81 anhebt, um die Öffnung der Drosselstelle 122 zu vergrößern. Wird die Öffnung der Drosselstelle 122 vergrößert, so wird das Druckdifferential über der DrosselsteHe vermindert Dieses verminderte Druckdifferential wird dann der Membrane 111 in der Steuereinrichtung zugeführt und hierdurch bewirkt, daß sich die Membran 111 zu dem Ventilteller 106 in Richtung der Fördergut-Einlaßöffnung 105 bewegt. Hierdurch wird die Materialzufuhr zur Aufgabekammer 101 und demzufolge in die Transportleitung vermindert, wodurch das Luft-zu-Fördergut-Verhältnis reduziert und eine Verminderung des Druckes in der Fördereinrichtung bewirkt wird. Es ist daher verständlich, daß bei Regulierung des Luft-zu-Fördergut-Verhältnisses in der zuvor beschriebenen Weise ermöglicht werden kann, daß die Fördereinrichtung bei im wesentlichen konstantem Druck arbeitet Die Spannfeder 87 braucht nur zu der richtigen Kompression für den gewünschten Druck

eingestellt zu werden, und der Betrieb ist dann völlig automatisch.

Fig.5 zeigt eine geänderte Ausführungsform der Drosselstelle 122 zur Verwendung in einer Anlage, in welcher der Druckbehälter an verschiedenen Stellen zeitweilig teilweise entladen wird, wie dies z. B. bei einem beweglichen Behälter der Fall sein würde, welcher Teilladungen aus dem Behälter an verschiedene Bestimmungsstellen liefert, oder bei einem feststehenden Behälter, welcher Teilladungen aus ihm in Zeitabständen entlädt.

Unter solchen Bedingungen ist es wünschenswert, den die Druck- und Transportluft zu dem Behälter und der Fördereinrichtung in Zeitabständen während der Entladung des Druckbehälters liefernden Kompressor abzuschalten. Bevor der Kompressor abgeschaltet wird, muß eine Einrichtung vorgesehen sein, um die Luft-Fördergut-Abführleitung zu entleeren.

Um dies zu bewerkstelligen, ist eine Leitung 92 mit einem Abschaltventil 93 zwischen die Leitungen 118 und 119 geschaltet. Während des Normalbetriebes jeder Fördereinrichtung würde sich das Abschaltventil 93 in der geschlossenen Stellung befinden, in der Drücke aus den Durchlässen 120 bzw. 121 zu den Steuerkammern 113 und 114 geleitet werden können. Die Anwendung dieses Differentialdruckes über der Membran 111 ermöglicht es, daß Fördergut in die Transportanlage aufgrund des Luftdurchtrittes in der Luftzufuhrleitung 23 zugeführt wird.

Wird das Ventil 93 geöffnet, so werden die in den Durchlässen 120 und 121 hergestellten Differentialdrükke durch die Leitung 92 ausgeglichen, wodurch eine Differentialkraft auf die Membran 111 vermieden wird, und auf diese Weise auch die Zuführung von Fördergut in die Fördereinrichtung.

Fig.6 zeigt eine geänderte Ausführungsform der Drosselstelle gemäß F i g. 3. Da die der Fördereinrichtung zugeführte Luft aus der Quelle über den Druckbehälter 130 zugeführt wird, kann sie etwas Fördergut aus dem Druckbehälter mitgenommen haben und daher mit Staub beladen sein. Diese mit Staub beladene Luft kann ein Problem in der Anlage verursachen, da der Staub sich in den Leitungen 118 und

ίο 119 ansammeln könnte und so die schnelle Abfühlung des Druckdifferentials zu der Membran hemmen würde.

Um das zuvor beschriebene Problem zu vermeiden,

erhalten die Leitungen 118 und 119 eine unbedeutende Zufuhr gereinigter Luft über die Zweigleitungen 74 bzw. 75, die mit der Zufuhrleitung 134 in Verbindung stehen. Die Steueröffnungen 76 und 77, wie z. B. die Nadelventile, begrenzen die Strömungsmenge in die Leitungen 118 und 119. Es ist für den Fachmann verständlich, daß die unbedeutende Menge gereinigter Luft verhüten wird, daß sich Staub in den Leitungen 118 und 119 ansammelt, während es jedoch nicht möglich ist, Drücke aus der Drosselstelle zu übertragen. In der Leitung 119 kann ein Abschaltventil 78 zwischen dem Durchlaß 121 und der Verbindung der Reinigungsleitung 75 eingebaut sein. Wird das Ventil 78 geschlossen, so erhält die Leitung 119 nur Luft über die Reinigungsleitung 75 direkt aus der Zufuhrleitung 134, und sie liefert sie in die Steuerkammer 114. Ist der Lieferdruck größer als der Luftdruck in dem Behälter und der Luftzufuhrleitung 23, so spannt die Membran 111 den Ventilteller 106, ungeachtet der Strömungsbedingungen in der Fördereinrichtung, in seine geschlossene Stellung.

Hierzu 3 Blatt. Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Pneumatische Fördereinrichtung mit einer Aufgabekammer, in die Fördergut durch eine Fördergut-Einlaßöffnung und Luft durch eine Luftzufuhrleitung eingeführt, und aus der Fördergut mit Luft herausgeführt wird, wobei ein Luftdifferenzdruck gegen einstellbare Federkraft auf die Menge des zu fördernden Gutes einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die an einer Drosselstelle (122) in der Luftzufuhrleitung (23) herrschende Druckdifferenz eine auf die Fördergut-Einlaßöffnung einwirkende Absperreinrichtung (106, 107, 111) zur Veränderung der Fördergut-Abgabemenge steuert.

2. Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperreinrichtung (106, 107, 111) einen die Fördergut-Einlaßöffnung (105) verschließenden oder freigebenden Ventilteller (106) aufweist.

3. Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle ein verstellbares Ventil (95,122) ist.

4. Fördereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (95, 122) durch eine Verstelleinrichtung (83, 84) in Abhängigkeit vom Druck in der Luftzufuhrleitung (23) betätigbar ist.

5. Fördereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperreinrichtung (106, 107,111) eine mit der Druckdifferenz beaufschlagbare Membran (111) aufweist, die mit dem Ventilteller (106) verbunden ist.

6. Fördereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (106) an einem Ende eines Ventilstößels (107) befestigt ist, der an seinem anderen Ende mit einer Einstellfeder (115) verbunden ist.

7. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperreinrichtung (106, 107, 111) und die Aufgabekammer (101) in einem Gehäuse (112) eingeschlossen sind, wobei eine starre Wand (125) die Aufgabekammer (101) von einem Steuerabteil trennt, das durch die Membran (111) in eine erste Steuerkammer (113) und eine zweite Steuerkammer (114) getrennt wird, wobei sich der Ventilstößel (107) von der Aufgabekammer (101) durch die Wand (125) in die erste Steuerkammer (113) erstreckt und mit der Membran (111) verbunden ist, daß die Einstellfeder (115) in der zweiten Steuerkammer (114) befestigt ist und mit der zweiten Steuerkammer (114) zugekehrten Seite der Membran (111) in Eingriff steht, daß Luftsteuer-Einlaßöffnungen (116, 117) in den Wänden der ersten und der zweiten Steuerkammer (113 bzw. 114) angeordnet sind und daß Leitungen (118, 119) mit den Luftsteuer-Einlaßöffnungen (116, 117) verbunden sind, die jeweils zu einer Seite der Drosselstelle (122) in der Luftleitung (23) führen.

8. Fördereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine flexible Membran (108) mit dem Ventilteller (106) in Verbindung steht, die an ihrem Umfang mit den Wänden der Aufgabekammer (101) verbunden ist und eine Ausgleichskammer (127) angrenzend an die erste Steuerkammer (113) bildet, und daß die Ausgleichskammer (127) mit der Luftzufuhrleitung (23) zum Druckausgleich in Verbindung steht.

Die Erfindung betrifft eine pneumatische Fördereinrichtung mit einer Aufgabekammer, in die Fördergut durch eine Fördergut-Einlaßöffnung und Luft durch eine Luftzufuhrleitung eingeführt, und aus der Fördergut mit Luft herausgeführt wird, wobei ein Luftdifferenzdruck gegen einstellbare Federkraft auf die Menge des zu fördernden Gutes einwirkt.

Derartige Druckfördereinrichtungen können beispielsweise verwendet werden, um Zement aus einem ]o Eisenbahnwagen zu mehreren Lastkraftwagen zu fördern. Die Lastkraftwagen können in unmittelbarer Nähe des Eisenbahnwagens abgestellt sein, so daß als Förderleitung ein flexibler Schlauch von verhältnismäßig geringer Länge verwendet werden kann. Dieselbe Anlage soll aber auch verwendet werden können, um den Zement zu einer weiter entfernten Bestimmungsstelle, beispielsweise einem Silo, zu fördern, wobei die Leitungslänge erheblich größer ist und in der Leitung Rohrkrümmer u. dgl. angeordnet sein können, die den Strömungswiderstand erhöhen. Es war nicht möglich, eine gemeinsame optimale Einstellung der Druckfördereinrichtung für derartige unterschiedliche Anwendungsfälle zu finden; vielmehr war es erforderlich, die Anlage für jeden Betriebszustand gesondert einzustellen, um jeweils möglichst ein optimales Verhältnis der Fördergutmenge, der Luftmenge und des Luftdrucks zu erreichen. Dabei erwies es sich als hinderlich, daß sich der Betriebszustand mit optimaler Fördergutmenge nahe dem Betriebspunkt befindet, bei dem eine Verstopfung der Förderleitung eintritt.

Um Schwierigkeiten infolge ungleichmäßiger Fördergutzufuhr zu vermeiden, wurden Zellenräder und ähnliche Dosiereinrichtungen verwendet Bei dieser Art der Fördergut-Zufuhr ergeben sich jedoch Probleme,

sobald Änderungen in der Luftströmung eintreten.

Aus der US-PS 28 26 459 ist auch bereits eine Fördereinrichtung bekannt, bei der in eine trichterförmige Aufgabekammer das Fördergut auf einer Seite über eine Förderguteinlaßöffnung aufgegeben und durch Einwirken eines Saugzuges auf der anderen Seite zusammen mit der Saugzugluft herausgeführt wird. Das Fördergut und die Saugzugluft werden dann über die Fördergutleitung einer Trenneinrichtung zugeführt, in der eine Trennung und getrennte Abführung des Fördergutes und der Saugzugluft erfolgt Die Absperreinrichtung zur Veränderung der Fördergut-Aufgabemenge wird bei dieser Fördereinrichtung mittels des Differenzdruckes gesteuert, der sich aus den Drücken in der Fördergutleitung und der Saugzugleitung ergibt Die in diesen Leitungen herrschenden Drücke werden auf verschiedene, durch eine Membran getrennte Kammern einer Steuereinrichtung gegeben, die den Differenzdruck ermittelt und entsprechend auf die Absperreinrichtung einwirkt Wenn bei dieser Vorrichtung der Druck in der Fördergutleitung größer ist als in der Saugzugleitung, wird die Absperreinrichtung von der Steuereinrichtung geöffnet, so daß mehr Fördergut aufgegeben wird. Ein Nachteil der bekannten Vorrichtung ist darin zu sehen, daß bei Auftreten einer Verstopfung zwischen den Druckmeßstellen der Differenzdruck wesentlich erhöht wird, wodurch ein weiteres öffnen der Absperreinrichtung bewirkt wird, was zu einer Verstärkung der Verstopfung führt Ein wesentliches Problem besteht bei der bekannten Vorrichtung auch darin, daß die Absperreinrichtung eine überlagerte Öffnungs-Schließ-Schwingbewegung ausführt, da das Fördergut bei derartigen Fördereinrichtungen in pfropfenförmigen Ansammlungen durch die Förderlei-