DE1912733A1

DE1912733A1 - Verfahren und Vorrichtung zum pneumatischen Foerdern von Schuettgut

Info

Publication number: DE1912733A1
Application number: DE19691912733
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Krambrock
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1969-03-13
Filing date: 1969-03-13
Publication date: 1970-10-01
Also published as: BE747304A; FR2034912B1; US3768867A; NL7003104A; CH521276A; JPS4920427B1; FR2034912A1; GB1304721A

Description

FARBENFABRIKENBAYERAG LEV ERKUS EN -Bayerwerk P«tent-Abteilun« Mr/Lo · ' " ^' '*"*

Verfahren und Vorrichtung zum pneumatischen Fördern von Schüttgut.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum pneumatischen Fördern von Schüttgut bei konstantem Förderdruck und konstanter Schüttgutfördermenge mittels eines Vorratsgefäßes, wobei die Schüttgutzufuhr zur Förderleitung über ein Verschlußorgan erfolgt.

Es ist bekannt, pulverförmige oder körnige Schüttgüter mittels Druckluft durch Rohrleitungen zu fördern. Dabei treten größere Schwankungen des Förderdruckes auf, womit gleichzeitig eine wechselnde Schüttgutfördermenge verbunden ist. Es kommt dabei häufig zu einer örtlichen Gutanhäufung in der Förderleitung, so daß sich ein längerer (xutpfropfen bildet, der den gesamten Leitungsquerschnitt ausfüllt. Zwangsläufig steigt der Druck im Aufgabegefäß und in dem vor dem Pfropfen befindlichen Teil der Förderleitung stark an. Im allgemeinen löst sich der Pfropfen, sobald der Druck im Fördergefäß genügend hoch geworden ist und wird gescho ßartig weitertransportiert. Die im Fördergefäß komprimierte Förderluft entspannt sich nun durch das plötzliche Absinken des Druckes in der Förderleitung und drückt dabei eine unerwünscht große Schutt· gutmenge in die Förderleitung, so daß häufig ein völliges Verstopfen verursacht wird.

Um ein sicheres Fördern zu gewährleisten, muß der Kompressor für die Druckluft sowie das Vorratsgefäß so dimensioniert sein, daß ein wesentlich höherer Druck zur Verfügung gestellt werden

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kann, als normalerweise zuin Fördern der gewünschten Schüttgutmenge benötigt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die die vorerwähnten Nachteile vermeiden. Bei konstantem Förderdruck soll eine konstante Schüttgutfördermenge durch die Förderleitung durchgesetzt werden.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß auf die vom Förderdruck abhängige Schließkraft des VerschUßßorgans eine einstellbare konstante Vorspannung einwirken gelassen wird, die im Verhältnis zum Gewicht der auf dem Verschlußorgan ruhenden Schüttgutsäule groß ist. Auf diese Weise besteht ein Regelkreis zur Einhaltung der gewünschten Bedingungen.

Vorzugsweise wird die Vorspannung pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch erzeugt.

Nach einer besonderen Durchführungsform des erfindungagemäßen Verfahrens wird die Schüttgutzufuhr zur Förderleitung durch in Abhängigkeit vom Förderdruck geregelte Fördergaszudosierung in das Vocatsgefäß unter Umgehung des Verschlußorgans unterstützt. Dadurch wird erreicht, daß sich im Vorratsgefäß keine Brücken ausbilden, die ein Nachrutschen des Gutes verhindern würden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens geht aus von einem Vorratsgefäß mit einem nachgeschalteten Aufiangbehälter, wobei zwischen Auffangbehälter und Vorratsgefäß ein Verschlußorgan angeordnet ist. Das Erfinderische dabei ist, daß das Verschlußorgan mittels Hebeln an mindestens einer elastischen, am Auffangsbehälter

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abdichtend befestigten Membran aufgehängt ist und mit einem einstellbaren Vor.apannungssystem verbunden ist.

Vorzugsweise besteht die elastische Membran aus einem Faltenbai g, dessen unteres Ende am Auffangsbehälter abdichtend befestigt wird, während das obere Ende durch eine Scheibe abgeschlossen ist, an der das Hebelsystem aufgehängt ist.

Alternativ hierzu besteht die elastische Membran aus einer Flachmembran, an der das Hebelsystem aufgehängt ist. Sowohl in der Ausbildungsform der Membran als Faltenbalg als auch als Flachmembran lassen sich ale Materialien elastische Metallbleche oder auch Kautschuk oder Kunststoffe verwenden.

Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die dem Auffangbehälter abgewandte Seite der Membran von einer Druckluftkammer umgeben, die an ein druckeinstellbares pneumatisches oder hydraulisches System angeschlossen ist. Bei dieser Ausführungsform wird die Membran einerseits durch den im Innenraum des Auffangsbehälters herrschenden Forderdruck beaufschlagt und andererseits durch das unter dem Vorspannungsdruck stehende fluide Medium.

Um die Membranen bei zu starkem Absinken des Förderdruckes im Innenraum des Auffangbehälters vor dem Zerreißen infolge der von außen auf sie einwirkenden Vorspannung zu schützen, sieht die Erfindung gemäß einer besonderen Ausführungsform vor, daß das pneumatische oder hydraulische System über ein Rückschlagventil mit dem Innenraum des Auffangsbehälters verbunden ist. Sinkt der Druck im Auffangsbehälter unter einen vorgegebenen Wert, auf den das Rückschlagventil eingestellt ist, ab, so öffnet sich dieses und die Luft strömt aus dem pneumatischen Vorspannungssystem über das Rückschlagsventil in den Innenraum des Auffangsbehälters. Dabei wird eine Überdehnung der Membranen vermieden.

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Ist das Vorspannungssystem hydraulisch ausgeführt, so muß ein Zwischenaggregat eingeschaltet sein, daß den hydraulisch aufgebrachten Druck in einen pneumatischen Druck umwandelt. Zum Schütze der Membran bei zu hohem Förderdruck d.h. in der anderen Dehnungsrichtung, sieht die Erfindung vorzugsweise vor, daß auf der demAuffangsbehälter abgewandten Seite der Membran eine sich über den Querschnitt der Druckluftkammer erstreckende, perforierte Abstützplatte angeordnet ist. Steigt der Förderdruck sehr hoch an, so legt sich die Membran gegen die Abstützplatte. Die Perforation ist dabei sehr klein gehalten, so daß kein Durchdrücken der Membran durch die Perforationlöcher stattfinden kann.

Nach einer äquivalenten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufbringen der Vorspannung ist das Hebelsystem mit einem mechanischen Vorspannungssystem verbunden. Es besteht vorzugsweise aus einem gewichtsbelasteten Hebel oder aus einem federbelasteten Hebel.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist im Vorratsgefäß eine an sich bekannte pneumatische Auflockerungsvorrichtung angeordnet, die funktionstechnisch mit dem Verschlußorgan gekoppelt ist. Die Koppelung ist derart gestaltet, daß bei einem bestimmten Öffnungsgrad des Verschlußorgans ein Ventil in der Luftzuführungsleitung zu der Auflockerungsvorrichtung geöffnet wird. Dadurch wird der Schüttgutnachlauf beschleunigt, der Druck im Auffangsbehälter steigt an, daß Abschlußorgan vermindert den Durchlaufquerschnitt und schließt gleichzeitig über das Hebelsystem das Ventil in der zur Auflockerungsvorrichtung führenden Druckluftleitung.

Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindurg ist die Auflockerungsvorrichtung über ein Dreiwegeventil mit einer

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Luftzuführungsleitung verbindbar, von dem desweitern eine Förderluftleitung zum Auffangsbehälter führt, wobei das Dreiwegeventil einen mit dem Verschlußorgan gekoppelten Steuerkorben aufweist, der in jeder Stellung die Verbindung von luftzuführleitung und Förderluftleitung offen läßt. Auf diese Weise wird mittels des Dreiwegeventils eine sehr einfache konstruktive Lösung des Problems gegeben. Vorzugsweise stellt der Steuerkolben des Dreiwegeventils mittels einer einstellbaren Feder einen Teil des Vorspannungssystems dar. Es handelt sich hierbei um eine besonders günstige konstruktive Ausführungsform, die aber auch durch andere naheliegende Lösungen ersetzt werden kann.

Anhand einer Zeichnung sei nun das erfindungsgemäße Verfahren und die zugehörige Vorrichtung an zwei Ausführungsbeispielen rein schematisch näher erläutert, und zwar zeigen:

Figur 1 eine mit pneumatischer Vorspannung arbeitende Vorrichtung, teilweise im Längsschnitt,

Figur 2 eine um 90° gedrehte Längsansicht der Vorrichtung gemäß Figur 1,

Figur 3 eine mit mechanischer Vorspannung arbeitende Vorrichtung, teilweise im Längsschnitt und

Figur 4 eine um 90° gedrehte Längsansicht der Vorrichtung gemäß Figur 3.

In den Figuren 1 und 2 ist unterhalb eines Vorratsgefäßes 1 ein Auffangbehälter 2 angeordnet. Mittels einer Klappe 3 kann das Vorratsgefäß 1 verschlossen werden. Zur eigentlichen Einstellung der Zulaufmenge an Schüttgut in den Auffangbehälter dient ein Verschlußorgan 4, das auf einer Traverse 5 mittig

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befestigt ist. An den Enden der Traverse 5 greifen senkrechte Stangen β an, die an Flachmembranen 7 aufgehängt sind, welche am Deckel 8 des Auffangbehälters 2 abdichtend befestigt sind. Über den Flachmembranen 7 sind Druckluftkammern 9 angeordnet, durch die die Stangen 6 abgedichtet hindurchgeführt sind. Über die Querschnitte der Druckluftkammern 9 sich erstreckende perforierte Abstützplatten 10 sorgen dafür, daß die Flachmembranen 7 bei zu hohem Druck im Auffangbehälter 2 nicht überdehnt werden oder sogar zerreißen. Die Druckluftkammern 9 stehen über Leitungen 11 und ein einstellbares Regelventil 12 mit einem Kompressor ( nicht dargestellt ) in Verbindung. Mittels des Regelventils 12 wird als auf das Verschlußorgan 4 wirkende Vorspannung ein Arbeitsdruck eingestellt. Dieses pneumatische System sei insgesamt als Vorspannungssystem 1-3 bezeichnet. Von der Leitung 11 zweigt eine Leitung 14 ab, die über ein Rückschlagventil 15 zum Innenraum 16 des Auffangbehälters 2 führ ti Das Rückschlagventil (15) öffnet, wenn der Druck im Auffangbehälter unter einen vorgegebenen Sicherheitswert absinkt, um die Flachmembranen 7 vor dem Zerplatzen aufgrund des auf der anderen Seite anliegenden Vorspannungsdruckes zu schützen. Die Stangen 6 sind über Hebel 17 mit dem Steuerkolben 18 eines Dreiwegeventils 19 gekoppelt. Dieses ist ah eine Druckluft zuführleitung 20 angeschlossen, von dem eine Leitung 21 zu einer am konischen Boden des Vorratsgefäßes 1 angeordneten Auflockerungsvorrichtung 22 führt. Die Leitung 21 wird mittels des Steuerkolbens 18 geöffnet, sobald das Verschlußorgan 4 eine bestimmte Schließstellung erreicht hat. Die eintretende Auflockerungsluft unterstützt das Zufließen des Schüttgutes aus dem Vorratsgefäß 1 in den Auffangbehälter 2. Gleichzeitig wird / in Abhängigkeit von der Stellung des Verschlußorgans die über Ί die Förderluftleitung 23 dem Auffangbehälter 1 unterhalb des porösen Bodens 24 zugeführte Förderluftmenge geregelt.

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Ein Anschlagstift 25 begrenzt den Hub des Sttuerkolbens 18, so daß die Verbindung von Druckluft zuführleitung 20 und Förderluftleitung 23 immer offenbleibt. Es wird also lediglich der Durchström<luereohnitt nlttele d«s SteuerkoTbtns 18 verändert. Um dies bei entsprechender Hubhöhe des Steuerkolbens 18 zu gewährleisten, ist ein zum Steuerkolben 18 parallel angeordnetes Langloch 26 an der Abzweigstelle der Förderluftleitung 21 vorgesehen. Mit 27 ist die Förderleitung beziffert.

In den Figuren J und 4 ist unterhalb eines Vorratsgefäßes 51 ein Auffangbehälter 52 angeordnet. Mittels einer Klappe 55 kann das Vorratsgefäß 51 abgeschlossen werden. Mittels eines Verschlußorgans 54 wird der eigentliche Durchlaufquerschnitt eingestellt. Es ist auf einer Traverse 55 gelagert, an dessen Enden senkrechte Stangen 56 angreifen, die an Scheiben 78 aufgehängt sind, welche die Abdichtungen von als Faltenbälgen 57 ausgebildeten Membranen darstellen. An den oberen Enden der Stangen 56 sind Hebel 67 angelenkt, die mit dem Steuerkolben eines Dreiwegeventils 69 gelenkig gekoppelt sind. Das andere Ende des Steuerkolbens 68 ist durch eine mittels einer Stellschraube 79 einstellbaren Feder 80 belastet. In diesem ^aIIe stellt der gesamte Mechanismus von der Stellschraube 79 beginnend, über Steuerkolben 68, Hebel 67, Stangen 56 und Traverse 55 bis zum Verschlußorgan 54 das Vorspannungssystem dar. Von dem Dreiwegeventil 69 zweigt die Leitung 61 zu einer am Boden des Vorratsgefäßes 51 angeordneten Auflockerungsvorrichtung 72 ab. Die druckluftzuführleitung zum Dreiwegeventil 69 ist mit 70 bezeichnet. Die Förderluftleitung 73 mündet unterhalb des porösen Bodens 74 in den Auffangbehälter 52. Die Arbeitsweise des Dreiwegeventils 69 entspricht derjenigen, wie sie am Ausi*ührungsbeispiel gemäß Figur 1 und 2 beschrieben ist.

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Claims

Patentansprüche

[ 1 )■' Verfahren zum pneumatischen Fördern von Schüttgut bei ^konstantem Förderdruck und konstanter Schüttgutfördermenge aus einem Vorratsgefäß, wobei die Schüttgutzufuhr zur
Förderung über ein Abschließorgan erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß auf die vom Förderdruck abhängige Schließkraft des Verschlußorgans eine einstellbare konstante Vorspannung einwirken gelassen wird, die.im Verhältnis zum Gewicht der auf dem Verschlußorgan ruhenden Schüttgutsäule
groß ist.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung pneumatisch oder hydraulisch erzeugt wird.
3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung mechanisch erzeugt wird.
4) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schüttgutzufuhr zur Förderleitung durch in Abhängigkeit vom Förderdruck geregelte Fördergasdosierung

in das Vorratsgefäß unter Umgehung des Verschlußorgans
unterstützt wird.
5) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bestehend aus einem Vorratsgefäß mit einem nachgeschalteten Auffangbehälter, wobei zwischen Auffangbehälter und Vorratsgefäß
ein Verschlußorgan angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das VersehluSorgan (4 bzw. 54) mittels Gestänge (5,6
bzw. 55, 56) an mindestens einer elastischen, am Auffangbehälter (2 bzw. 52) abdichtend befestigten Membran (7 bzw. 57) aufgehängt ist und mit einem einstellbaren Vorspannungssystem (13 bzw. 63) verbunden ist.
6) Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

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.daß die elastische Membran aus einem Faltenbalg (57) besteht, dessen unteres Ende am Auffangbehälter (52) abdichtend befestigt wird, während das obere Ende durch eine Scheibe (78) abgeschlossen ist, an der das Gestänge (55, 56) aufgehängt ist.
7) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Membran aus einer Flachmembran (7) besteht, an der das Gestänge (5, 6) aufgehängt ist.
8) Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Auffangbehälter (2) abgewandte Seite der Membran (7) von einer Druckluftkammer (9) umgeben ist, die an ein druckeinstellbares pneumatisches öder hydraulisches System (13) angeschlossen ist.
9) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das pneumatische oder hydraulische System (13) über ein Rückschlagventil (15) mit dem Innenraum des Auffangbehälters (2) verbunden ist.
10) Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9» dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Auffangbehälter ( 2 ) abgewandten Seite der Membran ( 7 ) eine sich über dem Querschnitt der Druckluftkammer ( 9 ) erstreckende perforierte Abstützplatte (1O) angeordnet ist. ...... "
11) Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge (55, 56) mit einem mechanischen Vorspannungssystem (63) verbunden ist.
12) Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische .Vorspannungssystem (63) aus einem gewichtsbelasteten Hebel besteht.

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13) Vorrichtung nach Anspruch 11» dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Vorspannungssystem (63) aus einem mit einer Feder (80) belastetem Hebel (67) bestellt.
14) Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 13» dadurch, gekennzeichnet, daß im Vorratsgefäß (1 bzw. 51) eine an sich bekannte pneumatische Auflockerungsvorrichtung (22 bzw. 72) angeordnet ist, die funktionstechnisch mit dem Verschlußorgan (4 bzw. 54) gekoppelt ist.
15) Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflockerungsvorrichtung (22 bzw. 72) über ein Dreiwegeventil (19 bzw. 69.) mit einer Luftzuführungsleiturig (20 bzw. 70) verbindbar ist, von dem desweiteren eine FÖrder—, luftleitung (23 bzw. 73) zum Auffangbehälter (2 bzw. 52) führt, wobei das Dreiwegeventil (19 bzw. 69) einen mit dem Verschlußorgan (4 bzw. 54) gekoppelten Steuerkolben (8 bzw.68) aufweist, der in jeder Stellung die Verbindung von Luftzuführung si ei tung (20 bzw. 70) und Förderluftleitung £3bzw.* 73) offenläßt.
16) Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (68) des Dreiwegeventils (69) mittels einer einstellbaren Feder (80) einen Teil des Vorspanmmgssystems (63) darstellt.

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