DE2459979A1

DE2459979A1 - Verfahren und vorrichtung zum schubweisen einfuellen von festem pflanzlichen rohmaterial

Info

Publication number: DE2459979A1
Application number: DE19742459979
Authority: DE
Inventors: Juhani Puurunen
Original assignee: W Rosenlew Oy AB
Current assignee: W Rosenlew Oy AB
Priority date: 1973-12-28
Filing date: 1974-12-18
Publication date: 1975-07-03
Also published as: SE402059B; SE7416159L; AR205014A1; CH590777A5; HU170499B; ZA748079B; IN137717B; BR7410883D0; BR7410883A; JPS50117170A; FI51506C; FI51506B; FR2255947B3; FR2255947A1; ES433364A1; FI400273A

Description

PATENT ATTORNEYS PATENTANWÄLTE CONSE.LS EN BREVETS

H. TISCHER · d.pl ing W. KERN · d.pl.-.ng. Η.-·?. GAUGER PA H. TISCH ER. W.KERN. H.-P. GAUGER · D β MÖNCHEN 2. TAL 71

D β MÜNCHEN 2

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DATUM:

17.Dezember 1974

Akte: Ros-6071

OY W ROSENLEW AB, SF-28101 Pori 10, (Finnland)

Verfahren und Vorrichtung zum schubweisen Einfüllen von festem pflanzlichem Rohmaterial

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum schubweisen Einfüllen von festem pflanzlichem Rohmaterial in einen unter Druck stehenden Raum.(Behälter] über eine Schleuse (Schleusenkammer), welche von sich abwechselnd öffnenden Absperreinrichtungen begrenzt wird.

Bereits von früher her ist zum Einfüllen von festem, im wesentlicher trockenem, nicht zusammengepresstem Rohmaterial pflanzlicher Herkunft in einen unter Druck stehenden Raum die Konzeption bekannt, zwischen die Rohstoff-Zumessvorrichtung (-Dosiervorrichtung) und den unter Druck stehenden Behälter eine Schleuse einzuschalten, über welche das Rohmaterial schubweise in den unter Druck stehenden Behälter geschleust wurde. Dabei wurde unter Ausnutzung der Schwerkraft oder durch eine spezielle Aufgabevorrichtung die Schleuse jeweils volkonmnen mit Rohmaterial gefüllt. Das Absperrglied der Schleuse musste deshalb beim Schliessvorgang das Rohmaterial zusammenpressen

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und möglicherweise sogar durch das im Abwurfschacht angehäufte Rohmaterial dringen, wodurch natürlich das Schliessen erschwert und das Absperrglied wegen des vom Rohmaterial verursachten starken Abriebes einem starken Verschleiss ausgesetzt war. Auch das Entleeren der dicht gefüllten Schleuse in den unter Druck stehenden Raum wurde dadurch erschwert.

Die vorliegende Erfindung dient dem Zweck, ein von den vorgenannten Hangeln freies Verfahren zum Einfüllen von Rohmaterial in einen unter Druck stehenden Raum zu schaffen. Dieses Ziel wurde mit dem erfindungsgemässen Verfahren erreicht, für welches charakteristisch ist, dass jeder in die Schleuse einzutragende Rohmaterialschub volumenmässig kleiner als das Volumen dieser Schleuse gehalten wird.

Dadurch, dass gemäss der Erfindung in die Schleuse jeweils nur eine Rohmaterialmenge eingeführt wird", die kleiner als das Fassungsvermögen der Schleuse ist, wird ein unbehindertes Schliessen des Absperrgliedes nach erfolgtem Füllen der Schleuse und damit ein absolut dichter Verschluss in ZlJ-Stellung gewährleistet; ausserdem wird dadurch der durch Abrieb bedingte Verschleiss der Dichtungsflächen des Absperrgliedes herabgesetzt. Weiter wird durch diese Verfahrenweise ein störungsfreies Niederfallen des in der Schleuse befindlichen Rohmaterialschubes in den unter Druck stehenden Raum sichergestellt, da ja das Rohmaterial dank der nur teilweisen Füllung der Schleuse beim Schliessen des Absperrgliedes in keiner Weise zusammengepresst wird.

Weiter erstreckt sich die Erfindung auf eine der Realisierung des vorangehend umrissenen Verfahrens dienende Vorrichtung, deren charakteristischen Merkmale im Patentanspruch 4 niedergelegt sind.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Ausführungsform der zum Arbeiten nach dem erfindungsgemässen Verfahren dienenden Vorrichtung schematisch im Vertikalschnitt; Fig. 2 die Vorrichtung gemäss einer zweiten Ausführungsform, und Fig. 3 die Vorrichtung gemäss einer dritten Ausfuhrungsform.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung umfasst den Rohmaterial-Lagerraum 1, in dessen Boden ein horizontaler Tellerspeiser (Telleraufgeber) 2 drehbar

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befestigt und an dessen einen Seite der Abwurfschacht 3 angeordnet ist. Der Abwurfschacht ist mit einem Absperrsystem 4 versehen, welches die beiden Schieber 5, 6 umfasst, die zusammen mit dem vertikalen Schacht 7 die Schleuse 8 bilden. Unten schliesst sich an die Schleuse der Abwurfschacht 9 an, der in den unter Druck.stehenden Raum 10 führt; letzterer kann zum Beispiel ein Furfuralreaktor oder ein Zellstoffkocher 11 sein. Den Arbeitszylindem (Stellzylindern) der Absperrschieber wurden die Bezugszahlen 12 und 13 zugeordnet.

Vom einzufüllenden Rohmaterial wird mit Hilfe des Tellerspeisers 2 aus dem drucklosen Lagerraum 1 - z.B. aus dem Vorimprägnierungsbehälter - eine gewünschte Menge in den Abwurfschacht 3 auf den in ZU-Stellung stehenden Schieber 5 des Absperrsystems 4 abgeworfen. Das Absperrventil 15 der Druckausgleichsleitung 14 wird mechanisch zeitgesteuert geöffnet, so dass es zu einem Druckausgleich zwischen der Schleuse 8 und dem drucklosen Lagerraum 1 korrmt. Der Schieber 5 des Absperrsystems 4 wird nun von seinem Arbeitszylinder 12 geöffnet, so dass eine freie Verbindung zwischen dem Abwurfschacht 3 und der Schleuse B hergestellt wird und das Rohmaterial ungehindert in die Schleuse 8 auf den Schieber 6 fallen kann. Beim Schliessen des Schiebers 5 mit Hilfe des Arbeitszylinders 12 konrmt es, ausgelöst von dem das Ventil 17 steuernden Stellglied 18, über die Druckausgleichsleitung 16 zu einem Druckausgleich zwischen der Schleuse 8 und dem Abwurfschacht 9 sowie dem unter Druck stehenden Raum 10, wodurch der Schieber 5 fest gegen die Dichtungsfläche gepresst und verhindert wird, dass Leckdampf in den Abwurfschacht 3 gelangt. Unmittelbar nach jedem erfolgten Druckausgleich werden die Druckausgleichsleitungen, gesteuert von ihren Stellgliedern, wieder gesperrt. Der Schieber 6 des Absperrsystems 4 wird von seinem Arbeitszylinder 13 geöffnet, so dass nun die Schleuse 8 zum Abwurfschacht 9 hin offen ist und das Rohmaterial ungehindert in den unter Druck stehenden Raum 10, der nun den gleichen Druck wie die Schleuse 8 aufweist, fallt.

Nach der Entleerung der Schleuse B schliesst sich der Schieber 6 von seinem Stellglied 13 gesteuert. Nachdem zwischen der Schleuse 8 und dem Abwurfschacht 3 über die Leitung 14 der Druckausgleich erfolgt ist, wird der Schieber 6 fest gegen die Dichtungsfläche gepresst, so dass kein Leckdampf in die Schleuse 8 einzudringen vermag und diese bereit ist, mit öffnen des

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Sperrgliedes 5 einen neuen Schub Rohmaterial aufzunehmen.

Sämtliche vorgenannten Funktionen erfolgen zeitgesteuert, so dass die Einfüllmenge und die Geschwindigkeit durch Änderung der Zeitkonstanten den jeweiligen Erfordernissen angepasst werden können. Gemäss der Erfindung lässt man den Tellerspeiser (-aufgeber) dabei mit einer Geschwindigkeit rotieren, dass auf den Schieber 5 im Schacht 3 pro Zyklus jeweils nur eine Rohmaterialmenge fällt, deren Volumen kleiner als das Fassungsvermögen der Schleuse B ist. Bei jedem Öffnen des Schiebers 5 gelangt somit in die Schleuse B jeweils ein Schub Rohmaterial, der diese nicht voll ausfüllt sondern in der Schleuse etwas freien Raum belässt. Auf diese Weise wird ein Zusammenpressen des in der Schleuse befindlichen Rohmaterials im Zusammenhang mit dem Schliessen des Schiebers 5 vermieden und gleichzeitig sichergestellt, dass der Schieber dicht abschliesst und der in keiner Weise zusammengepresste Rohmaterialschub beim Öffnen des Schiebers 6 ungehindert in den unter Druck stehenden Raum 10 fällt. Die Aufgabegeschwindigkeit und -menge des Tellerspeisers 2 wird somit auf das Arbeiten des Absperrsystems abgestimmt.

In Fig. 2 bezeichnet die Zahl 19 den Rohmaterial-Lagerbehälter, unter welchem die Materialzumessvorrichtung angeordnet ist, welche die in den Abwurfschacht 20 einzugebende Rohmaterialmenge zumisst. Die Zumessvorrichtung (Dosiervorrichtung) besteht aus einem zylindrischen Mantelteil 21 mit dem Boden 22. Im Boden 22 befindet sich eine Öffnung 23, welche über das Rohr 24 mit dem Abwurfschacht 20 verbunden ist. Das Deckelteil 25 schliesst mit dem Mantelteil 21 und dem in die Zumessvorrichtung hineinreichenden zylindrischen Führungsteil 26 dicht ab.

Der oberhalb des Führungsteils befindliche Raum 19 kann zum Beispiel ein Lagersilo sein.

Bodenseitig 22 an der Zumessvorrichtung befindet sich ein drehbarer waagrechter Teller 27, welcher mit einem Streichflügel 28 versehen ist. Angetrieben wird der Teller beispielsweise von einem stufenlos regulierbaren Hydromotor 29. Zwischen dem Führungsteil 26 und dem Mantel 21 ist ein Teleskoprohr 30 angeordnet, dessen Abstand vom Teller 27 mit Hilfe der Verstelleinrichtung 31 so reguliert werden kann, dass sich zwischen dem Teller und der Unterkante des Rohres 30 eine ringförmige öffnung 32 gewünschter Weite ergibt.

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Ist der oberhalb der Zumessvorrichtung befindliche Lagersilo mit einzufüllendem Rohmaterial gefüllt, so ist auch das Führungsteil 26 gefüllt, wobei die Last auf dem Teller 27 ruht. Rotiert nun der Teller, von seiner Antriebsvorrichtung 29 angetrieben, so fällt Rohmaterial durch die ringförmige Öffnung 32 auf den Boden der Zumessvorrichtung 22.. Die am Teller befestigten Streichflügel verschieben nun, dreht sich der Teller, das Rohmaterial längs des Bodens 22. Sobald das Rohmaterial die Öffnung 23 erreicht, fällt es durch das Rohr 24 in den Abwurfschacht 20.

Die einzufüllende Rohstoffmenge lässt sich durch Verstellen des Teleskoprohres 30 und der Rotationsgeschwindigkeit des Tellers 27 so regulieren, dass ihr Volumen kleiner als das Volumen der vom Absperrsystem 33 begrenzten Schleuse 34 ist. Dem unter Druck stehenden Raum wurde die Bezugszahl 33 zugeordnet.

In Fig. 3 bezeichnet die Bezugszahl 36 den zum Absperrsystem 33 und von dort weiter in den unter Druck stehenden Raum führenden Abwurfschacht, . in welchen die Zumessvorrichtung jeweils eine passende Rohmaterialmenge eingibt. Die Zahl 37 bezeichnet einen drucklosen Raum, zum Beispiel einen Rohmaterial-Lagersilo .

Die Zumessvorrichtung (Dosiervorrichtung] wird von zwei in einem vertikalen, im Querschnitt rechteckigen Schacht 38 auf einander entgegengesetzten Seiten beweglich befestigten Rückhalteplatten (Sperrplatten] 39 und 40 gebildet, die in ZU-Stellung an der Stelle 41 aneinander liegen.

Die Rückhalteplatten werden von den Stellgliedern 42 und 43 über die ausserhalb des Schachtes verlaufenden Hebel 44 und 45 gesteuert. Die Arbeitsperioden der Stellglieder sind zeitgesteuert.

Beim Einmessen von Rohmaterial in den Abwurfschacht 36 werden die Stellglieder 42 und 43 der Zumessvorrichtung vom Schliesstellungs-Impuls des oberen Absperrschiebers des Absperrsystems in Aktion versetzt, wobei die Rückhalteplatten 39 und 40 parallel zu den Wänden des Schachtes 38 gestellt werden und das auf den Rückhalteplatten angehäufte Rohmaterial in den Abwurfschacht 36 fällt.

Der Füllstand des Schachtes 36 wird über Zeitsteuerung mit Hilfe der Stellglieder 42 und 43 reguliert, welche die Rückhalteplatten zur Stelle 41 hin aufeinander zu drücken und dabei das Rohmaterial zurückdrängen und es so am Niederfallen in den Abwurfschacht 36 hindern.

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Der in den Abwurfschacht 36 einzufüllende Rohmaterialschub lässt sich über Zeitsteuerung so regulieren, dass die in die Schleuse gelangende Materialmenge stets kleiner als das Schleusenvolumen ist.

Als Rohmaterial kormnen beispielsweise Holzhackschnitzel, Sägespäne, Kleie, Zuckerrohrrückstände, Maiskolben u.dgl. in Frage.

Eine Alternativlösung besteht darin, den sich an die' Zumessvorrichtung anschliessenden Abwurfschacht (z.B. 3 in Fig. 1) volumenmässig kleiner als die Schleuse (z.B. B in Fig. 1) zu halten, wobei dann unabhängig von der Zumessvorrichtung stets eine Einfüllmenge, d.h. sin Materialschub, erreicht wird, die kleiner als das Fassungsvermögen der Schleuse ist.

Die Zeichnungen und die sich darauf beziehende Beschreibung sollen lediglich der Veranschaulichung der Erfindung dienen. In den Details können das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässa Vorrichtung im Rahmen der Patentansprüche beträchtlich variiert wenden.

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Claims

Patentansprüche:

^erfahren zum schubweisen Einfüllen von festem pflanzlichem Rohmateriai-^Gber eine von sich abwechselnd öffnenden Absperreinrichtungen begrenzte Schleuse in einen unter Druck stehenden Raum, dadurch gekennzeichnet, dass jeder in die Schleuse einzufüllende Rohmaterialschub volumenmässig kleiner als das Volumen der besagten Schleuse gehalten wird.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ■ Rohmaterial kontinuierlich so auf die erste Absperreinrichtung mit von deren Öffnungsfrequenz abhängiger Geschwindigkeit abgeworfen wird, dass sich in der Periode,- in der diese Absperreinrichtung geschlossen ist, auf ihr nach und nach eine Rohmaterialmenge ansarrmelt, die volumenmässig kleiner als das Volumen der Schleuse ist (Fig. 1 und Fig. 2).
3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohmaterial schubweise so auf die erste Absperreinrichtung abgeworfen wird, dass sich in der Periode, in der die Absperreinrichtung geschlossen ist, auf dieser mit einem Male eine Rohmaterialmenge ansarrmelt, die volumenmässig kleiner als das Volumen der Schleuse ist (Fig. 3].
4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrensnach Patentanspruch 1, welche einen Lagerraum (1; 19) für das einzufüllende Rohmaterial, einen mit dem Lagerraum verbundenen, zu dem unter Druck stehenden Raum (10; 35) führenden Abwurfschacht (3; 20; 36), ein den Abwurfschacht absperrendes, die Schleuse tfl; 34) auf beiden Seiten begrenzendes Absperrsystem (4; 33) sowie Antriebselemente (12, 13) zum abwechselnden öffnen der beiden Absperreinrichtungen des Absperrsystems zwecks abwechselnden Öffnens der Schleuse zum Abwurfschacht und zum unter Druck stehenden Raum umfasst, gekennzeichnet durch eine zwischen dem Lagerraum (1; 19) und dem Abwurfschacht (3; 20; 36) angeordnete Zumessvorrichtung (Dosiervorrichtung) (2; 27; 28; 39; 40) sowir durch Einrichtungen (29; 42, 43) zum Regulieren der Einfüllmenge in Abhängigkeit vom Arbeiten des Absperrsystems (4; 33) in der Form, dass der jeweils in die Schleuse (8; 34) gelangende Rohmaterialschub kleiner als das Fassungsvermögen der Schleuse ist.
5. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zumessvorrichtung (Dosiervorrichtung) einen Tellerspeiser (2) umfasst, dessen Rotationsgeschwindigkeit je nach der Funktionsfrequenz (Arbeitsfrequenz) der Absperreinrichtungen (4) reguliert werden kann.

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6. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zumessvorrichtung (Dosiervorrichtung) einen Tellerspeiser (27, 28) sowie einen in vertikaler Richtung verstellbaren kreisförmigen Mantel (30), der den Materialaufgabespalt (32) des Tellerspeisers in Abhängigkeit von der Funktionsfrequenz der Absperreinrichtungen (33) begrenzt, umfasst.
7. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zumessvorrichtung (Dosiervorrichtung) zwei beweglich befestigte Rückhalteplatten (39, 40) und diese bewegende Antriebselemente (42, 43), deren Funktion auf den Arbeitstakt der Absperrvorrichtungen (33) abgestimmt ist, umfasst.

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L e e r s e i t e