DE1781147A1

DE1781147A1 - Behaelter mit Druckentleerung

Info

Publication number: DE1781147A1
Application number: DE19681781147
Authority: DE
Inventors: Ralph Murfitt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-08-31
Filing date: 1968-08-30
Publication date: 1970-10-29
Also published as: US3592513A; IE32285B1; CH491033A; FR1578631A; NL6812255A; DE6609708U; GB1210225A; IE32285L; BE720068A

Description

Dr. MÜLLER-BOREt DlPL.-lNG. GRALFS DR. MANITZ Dr. Deufel

PATENTANWÄLTE ι η Ο '] Λ / Ί

I / ü I I M- /

Braunschweig, 28. August I960 Unser Zeichen: Li/Lie - M

R. MUfiFITT LIMITED Weasenham Lane,
WislDech, Gambridgesiiire, England

Priorität: England, 31· August 1967 'No. ί 39907/67

Behälter mib Druckentleerung

Die Erfindung betrifft Behälter zum Transport von losem staubförmigem Material.

Bei der Handhabung von staubförmigen oder anderen fein zerteilten Stoffen in losem Zustand, insbesondere Zement, wird ο;α Erleichterung der Entleerung· des Inhalts aus dem Behälter unter Druck bisher allgemein dadurch erzielt, daß das Material aufgelockert wird, indem an oder nahe der Entleerungsöffnung ein

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luftdurchlässiges Host angeordnet ist. Bewegliche Zementbehälter oder sogenannte Tanks sind daher außer mit Einrichtungen zum Kippen auch mit einem Gebläse versehen, das Druckluft zu einem im unterteil angeordneten porösen Kissen fördert, l'erner sind Einrichtungen vorgesehen, mit denen ein unter Druck stehendes Medium oder Luft aus dem Inneren des Tanks in ein Auslaßrohr oder einen Durchgang ^c.-: werden kann, um den Durchfluß des Materials durch das Auslaßrohr zu erleichtern.

Durch die Erfindung wird ein besseres Verfahren zur Einführung von Luft in den Behälter geschaffen, wobei der Inhalt über einen ventilgesteuerten Einlaß mit Druck beaufschlagt wird, wodurch auf die Verwendung eines luftdurchlässigen Kissens oder Hostes verzichtet werden kann und somit aer ilachbeil, α aß aie Kissen oder Roste häufig verstopfen, beseitigt wird.

Gemäß der Erfindung umfaßt die Einrichtung zur Entnahme von staubförmigem Liaterial aus einem Behälter in Kombination eine im Unterteil des Behälters an einem Ende oder einer üoite angeordnete EntLeerungnöfi'nung und ein druckbetätigtes Einwegventil, das da::. Ende

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eines mit einer Druckgasquelle verbundenen Durchgangs verschließt'und so eingerichtet ist, daß "beim Öffnen unter Drucji Gas in annähernd den gesamten, das Ventil umgebenden Bereich ausgelassen wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist im unteren Teil den Behälters nahe der iintleerungsöffnung. am jünde einerRohrleitung, die mit einer Druckgas zuführung verbunden ist, ein Tellerventil vorgesehen, das normalerweise unter dem Einfluß der Schwerkraft geschlossen ist und durch den Gasdruck geöffnet werden kann. Der Hub des Ventils ist dabei im Verhältnis zum querschnitt der Ventilöffnung gelling.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines transportablen Behälters für Zement oder Kohlenstaub veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen beschrieben»

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines ivippbehälters oder Containers, der mit einer erfindungsgemäßen Entleerungseinrichtung versehen rst. Der Behälter ist dabei in der normalen oder Transportlage gezeigt, das 'Fahrgestell ist mit gestrichelten Linien angedeutet".

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Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch die Ventileinheit.

Fig. 3 zeigt das in Fig. 2 dargestellte Ventil in auseinandergezogenem Zustand.

Fig. 4 und 5 zeigen Detailansichten von verschiedenen Ausführungsformen des Ventils.

Fig. 6 zeigt eine Ansicht eines als Anhänger ausgebildeten Behälters, der eine Reihe von Auslaßöffnungen aufweist, die jeweils mit einer erfindungsgemäßen Entleerungsvorrichtung versehen sind«

Fig. 7 zeigt einen Querschnitt längs der Linie VII-VII aus Fig. 6.

Fig. 8 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Detailschnitt von Fig. 7·

Nach Fig. 1 ist ein Fahrzeug mit einem Behälter 12 in Form eines zylindrischen Tanks zur Aufnahme von staubförmigem Material vorgesehen. Der Tank weist an

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einem Ende einen konischen Endstutzen mit einer Auslaßdüse 7 auf, die als Venturirohr ausgebildet ist und mit einer Befestigungseinrichtung 8 zum Anschließen einer Rohrleitung versehen ist. In der Scheitellinie des Tanks ist eine Ladeluke 11 zum Einbringen des Materials angeordnet.

Es sind Vorkehrungen zur Druckbeaufschlagung des Inhalts des Behälters 12 getroffen und zwar mit Hilfe eines in der Zeichnung nicht dargestellten Gebläses, wobei der Auslaß mit einer Druckleitung 1 verbunden ist, durch die'Druckluft unmittelbar in die in dem Behälter 12 enthaltene staubförmige Masse durch eine oder mehrere im Abstand voneinander angeordnete mit Ventilen versehene Auslaßöffnungen, wie weiter unten beschrieben, geleitet wird.

Das Auelassen des Behälterinhalts erfolgt mit Hilfe einer verschiebbaren oder drehbaren, als Absperrventil dienenden Platte 12', mit der der Zugang zu der Auslaßdüse 7 völlig verschlossen werden kann. Dieses Ventil läßt sich von außen her über eine Handbetätigung 10 öffnen und schließen. Der im Behälter 12 herrschende Druck wird über eine Rohrleitung 4- über-

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tragen, dessen Einlaßöffnung im oberen Luftraum des Behälters liegt und dessen anderes Ende mit einem luftsteuerventil 5 und einem Einlaßstück 6 verbunden ist, das in Strömungsrichtung vor dem Venturihals in die Auslaßdüse 7 mündet.

^ In der in der Zeichnung dargestellten Ausführungs

form erfolgt die Luftzufuhr durch eine im Behälterboden vorgesehene Einlaßöffnung, die mit einem Tellerventil 3 versehen ist. Dieses ist am Auslaß des Bohres 1 angeordnet und ersetzt das bisher übliche luftdurchlässige Eost.

Nach Figur 3 umfaßt das Ventil ein Ventilgehäuse 13» das an seinem oberen Ende mit einem Befestigungsflansch 25 versehen ist, mit dem das Ventilgehäuse

^ an der (Pankwand angeschweißt ist. Am unteren Ende

des Ventilgehäuses ist ein Halteflansch 23 angeordnet, der mit Bohrungen 24 versehen ist. In das Ventilgehäuse 13 ist ein Ventileinsatz oder -körper 14 eingesetzt, der mit Hilfe eines mit Bohrungen 24' versehenen Flansches 25^f an äem unteren Flansch 23 des Ventilgehäuses befestigt ist. Ferner ist an dem Ventilgehäuse das mit einem Endflansch 22 versehene

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Rota? 1 befestigt, wobei die drei Flansche 23, 25' und 22 mit Hilfe von Halteschrauben zusammengedrückt werden. Das iellerventil umfaßt einen Ventilkopf 19 und einen Schaft 18, wobei der Schaft verschiebbar in !Führungen 17 gelagert ist. Die Mihrungen 17 sind mit Hilfe von Kreuzarmen 16 in dem Ventilkörper 14 befestigt. Der Hub des Ventils, d.h. der maximale Abstand zwischen den Endstellungen ist sehr kritisch. Aus diesem Grund ist die Ventilbewegung durch Kontermuttern 21 begrenzt, die einstellbar am unteren Ende des Ventilschaftes befestigt sind. Der maximale Hub des Ventils richtet sich nach dem Querschnitt des Einlaßrohrs und ist so ausgelegt, daß der Ausblasoder Luftauslaßquerschnitt nicht größer ist als der zweieinhalbfache Querschnitt des Luftzufuhrungsrohres oder der Öffnung. Der Hub des Ventils und somit die mögliche Öffnungsweite sollte ausreichend eingestellt werden, so daß keine Überhitzung auftritt.

Eine unnötig beschränkte Öffnung oder Öffnungen im Verhältnis zu der Durchströmmenge durch das oder die Zufünrungsrohre würde einen unannehmbaren Temperaturanstieg der einströmenden Luft erzeugen und einen un-

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günstigen Effekt auf das zu handhabende Material
ausüben. Eine zu hohe Luftgeschwindigkeit an der
Einlaßstelle würde die gewünschte Auflockerungscharakteristik ungünstig beeinflussen.

Ferner ist die Lage der Einlaßöffnung und damit
des Ventils im Verhältnis zur Auslaßöffnung kritisch, wobei der minimale Abstand zwischen der Mittellinie der Ventilöffnung und der Ebene X-X (s. Fig. 1) der Auslaß-Absperrplatte unabhängig von der Tankkapazi-

tat nicht geringer sein sollte als etwa 76 mm (3 )·

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Der maximale Abstand sollte nicht TKsaaigsac als 610 mm

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(24 ) betragen bei Tankkapazitäten bis zu 28 m

mehr „

(1000 cubic feet) und nicht wsnfcggai als 610 mm

pro 28 m (1000 cubic feet) der Gesamtkapazität des Tanks.

Obgleich Versuche ergeben haben, daß Tellerventile sowohl im Bezug auf Konstruktion als auch in ihrer Funktion hervorragende Vorteile bieten, können auch andere druckbetätigte Einwegventile verwendet werden. Eine solcher möglichen Ventilvorrichtungen ist in
Fig. 4 dargestellt, bei der eine Anzahl von Flügeln 27 um eine zentrale Achse 28 schwenkbar angeordnet

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sind. Die in Fig. 4 gezeigte Ventilvorrichtung umfaßt drei Ventilflügel, deren geöffnete Stellung durch, gestrichelte Linien dargestellt ist. In J¹Ig. 5· ist ein mehrseitiges Ventil mit vier Hügeln dargestellt, jedoch könnte selbstverständlich auch eine ähnliche Anordnung mit einer Mehrzahl von Segmenten mit entweder gebogenen oder gradlinigen Kanten verwendet werden.

Bei großräumigen Behältern kann ein weiterer mit einem Ventilteller oder Ventil versehener Einlaß vorgesehen sein, um die Entleerung in anderen Bereichen des Tanks zu unterstützen.

in IPig. 6, 7 und 8 ist ein Anhänger gezeigt mit einem Untergestell 30» das an seinem hinteren Ende an einem Drehschemel 31 befestigt ist und eine vordere Plattform 32 zur Befestigung an einer Zugmaschine aufweist.

Bei dieser Ausführungsform ist der Behälter mit Hilfe von Trennwänden oder Leitflächen 33 in eine Reihe von Kammern oder Abteile unterteilt, wobei jede der so gebildeten Kammern einen Schacht 34 von nach unten konisch zulaufender Form aufweist und mit geneigten gradseitigen

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Wandteilen 35 und 36 endet. Der eine Wandteil 36 weist eine Entleerungsöffnung 37 auf, die mit einer Auslaßdüse ähnlich der in Fig. 1 dargestellten Düse 7 und mit einer verschiebbaren oder drehbaren Verschlußplatte versehen ist, so daß die Düse völlig verschlossen werden kann. Auch sind Vorkehrungen ge- W troffen, daß entsprechend der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform zur Unterstützung der Entleerung Druckluft zugeführt werden kann.

Zu jeder der Entleerungsoffnungen 37 gehört ein druckbetätigtes Einweg-Tellerventil 38, das in einem im Verlängerungsstück der Wand 35 vorgesehenen Ventilsitz angeordnet ist.

M Dadurch, daß gemäß der Erfindung das bisher übliche Auflockerungskissen überflüssig ist, kann die Luft mit höherer Wirksamkeit eingesetzt werden, so daß der zur Auflockerung und Förderung des Materials erforderliche Druck geringer sein kann. Die eingeleitete Luftmenge kann ebenfalls geringer sein, so daß nur ein schwächerer Antrieb für das Gebläse erforderlich ist. Versuche in der Praxis haben gezeigt, daß bei Verwendung einer Einlaßleitung von 100 mm im Durchmesser und einem Tellerventil von 75 mm im Durohmesser.

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der Ventilkopf oder die Platte so angeordnet sein sollte, daß die Mittelachse nicht weniger als 75 von der zum Verschließen der Entleerungsöffnung dienenden Platte entfernt sein sollte und nicht wesent-

2 lieh mehr als 300 mm von der Platte pro 2Bm (1000 cubic feet) des GesamtInhalts des Tanks, wobei der bevorzugte Abstand bei 150 mm (6 ) liegt»

Das Minimum und Maximum der Öffnungsbewegung des Ventils, wie oben beschrieben, wird durch den Querschnitt der Eohrleitung bestimmt, durch die die Luft vom Kompressor oder Gebläse herangeführt wird. Bei einer Luftdurchlaßmenge von beispielsweise 8,5 n /min (300 efm) wird eine Eohrleitung mit einem Durchmesser von 7'5 mm (5") verwendet. Für eine Eohrleitung mit ^ mm Durchmesser sollte der minimale Hub so ausgelegt sein, daß ein Öffnungsquerschnitt von nicht weniger

2 .-■■■'■.■■■ als 11,4 cm (1,76 sq. Inches) und nicht mehr als

114 cm (17165 sq. Ιηοη^Γ" ent steht, wobei diese Abmessung den Querschnitt bestimmt, durch den freie Luft in den Druckbehälter eintreten kann.

Obgleich es bevorzugt wird, das Ventil so anzuordnen,

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daß der Ventilsitz mit der Grundseite des Tanks fluchtet, ist auch, eine andere Anordnung möglich, wobei der Ventilsitz etwas höher oder tiefer angeordnet ist.

Versuche haben gezeigt, daß bei Begrenzung der Ventilbewegung die Ventilunterseite als Leitfläche wirkt und eine Luftverteilung verursacht, wodurch das staubförmige Material in der Nähe des Ventils aufgelockert wird, wobei das Ausmaß der Auflockerung von der Ventilverschiebung abhängt.

Im Gegensatz zu dem Effekt, der durch einen eingeleiteten Luftstrahl erzielbar ist, bewirkt die Anordnung des Ventiles, daß die Luft über einen Bereich um das Ventil herum verteilt wird, so daß das darüber befindliche Material nicht nur getragen sondern aufgelockert wird, d, ho, daß das Material zunächst von einem Luftkissen getragen wird und daß das fein zerteilte Material dann aufgelockert wird und durch die Entleerungsöffnung fließen kann.

Die Anordnung eines ventilbetätigten Einlassee für die Luft oder ein anderes Medium hat fern·* den Vorteil,

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daß zur wirkungsvollen Durchführung der Behälterentleerung nur ein relativ geringer Druck und folglich eine geringe l-leistung erforderlich ist. Das Ventil als solches ist robust und aufgrund seines einfachen konstruktiven Aufbaus ist ein wirksamer und störungsfreier Betrieb gewährleistet und das Ventil kann leicht gereinigt werden* Darüber hinaus sind die Herstellungskosten der Anordnung gering.

Claims

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- 14 Ansprüche

1. Entleerungseiiirichtung zum Auslassen von staubförmigem Material aus einem Behälter, der auf einer Seite oder an einem Ende eine Entleerungsöffnung aufweist und mit einer Einrichtung versehen ist, mit der sich unter Druck stehendes Gas in den Unterteil des Behälters an oder nahe der Entleerungsoffnung einbringen läßt, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einbringen des Gases in den Behälter ein druckbetätigtes Einweg-Ventil in einem Durchgang vorgesehen ist, der mit einer Druckgasquelle verbunden ist, wobei beim Öffnen des Ventiles, welches im Normalzustand unter dem Einfluß der Schwerkraft geschlossen ist, Gas in den das Ventil umgebenden Bereich zum Auflockern des Materials einführbar ist, und daß der Hub des Ventils beschränkt ist.

2t Behälter für staubförmiges Material mit einem Tank von zylindrischem oder anderem Querschnitt mit einer an einem Ende angeordneten und mit einer Verschlußpforte versehenen Entleerungsöffnung und mit einer Einrichtung zum Einbringen eines Auflockerungsmediums durch die Grundfläche des Tanks, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank in der Grundfläche nahe der Entleerunga-

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öffnung mit einer Einlaßöffnimg (13) verseilen ist, die mit einer Druckmittelquelle in Verbindung steht, und daß das Einbringen des Druckmediums mit Hilfe ei-, nes in der Öffnung vorgesehenen druckbetätigten Hubventils (19; 27; 29) steuerbar ist, wobei sich das Ventil unter Druck öffnet und sein maximaler Hub im Verhältnis zum Querschnitt der Öffnung klein ist.

3· Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckgas durch ein Tellerventil (19) einführbar ist.

4-. Behälter nach Anspruch 2 oder 3» der in Abteile unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Abteil (34-) mit einer Entleerungsöffnung (37) und einem dazugehörigen Zuführungsventil (38) versehen ist.

5. Behälter nach einem der Ansprüche 2 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des Ventils derart eingestellt ist, daß der Querschnitt der Gaseintrittsöffnung das etwa zweieinhalbfache des Querschnitts der Luftzuführungsleitung nicht überschreitet.

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6« Behälter nach einem der Ansprüche 2 Ms 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Mittelachse des Ventils und der Entleerungsöffnung einen Betrag von 610 mm (24") in Hanks von einer Kapazität bis zu 28 m² (1000 cuMc feet) nicht übersteigt.

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