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Druckbehälter für pneumatische Trgnsport- bzw.
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Fördereinrichtungen Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckbehilter
für pneumatische Transport- bzw. Fördereinrichtungen, bei denen pulverförmiges oder
gekörntes Gut in einen Behälter eingebracht und dieser dann verschlossen wird, wonach
im Behälter durch Zuführen von Druckluft ein Überdruck erzeugt wird, der das Gut
durch ein Auslaßrohr hinausfördert.
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Derartige Transport- bzw. Fördereinrichtungen können teilweise oder
ganz konisch ausgebildet und mit einem Auslaß am Boden versehen seiSI7Konische Behälter
sind jedoch kostspielig in der Herstellung, beanspruchen viel Platz und haben grundsätzlich
einen hochliegenden Schwerpunkt.
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Senkrechte zylindrische Behälter müssen wiederum Mittel aufweisen,
die bewirken, daß das gesamte material zum Auslaß fließt, insbesondere Stoffe wie
Zement, Aluminiumoxyd od.dgl., welche in Fluß gebracht werden können. Eine weitverbreitete
methode zur Erzeugung des materialflusses in senkrechten zylindrischen Behältern
besteht darin, letztere mit doppeltem Boden zu bauen, wobei der innere Behälterboden
eine
Vielzahl flacher Tafeln oder Platten aus porösem Material aufweist.
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Um das Gut vor dem Entladen in Fluß zu bringen, wird Druckluft mit
niedrigem Druck zur Unterseite der Platten geleitet; diese dringt nach oben durch
und bringt das material in Fluß, passiert ein Lüftungsventil und entweicht am oberen
Ende des Behälters.
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Beim Entladen ist der Lüfter geschlossen und es wird auf das Gut ein
erhöhter Luftdruck aufgebracht; dieser Druck wird dabei durch einen nahezu gleichen
Druck unter den Platten vorsichtig ausgeglichen, um ein Zerspringen des Verhältnismäßig
schwachen Plattenmaterials zu vermeiden.
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Durch die Vielfalt von Öffnungen, porösen Platten, Halterahmen und
Befestigungen wird der Innenboden geschwächt und die Herstellungskosten desselben
werden erhöht.
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Außerdem ist dieses System empfindlich gegen Feuchtigkeit und Schmutzteilchen,
die in der Druckluft enthalten sind und durch die es verstopft werden kann. Feuchtes
material auf der oberen Fläche der Platten kann ebenfalls zu Störungen führen, indem
es in einer dünnen Schicht verhärtet und so die Porosität aufhebt oder zumindest
beträchtlich verringert.
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Ein weiterer Nachteil derartiger Behälter besteht darin,daß, wenn
sie bei Straßen-Tankfahrzeugen oder an Bord von Schiffen Verwendung finden, die
Platten durch die hier auftretenden Schwingungen rissig oder in ihren Halterungen
undicht werden, so daß material in den unteren Raum gelangen und die Einrichtung
betriebsunfähig machen kann.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen senkrechten
zylindrischen
Druckbehälter der genannten Art zu schaffen, bei dem diese Nachteile vermieden werden
und der einen einfachen, robusten und preisgünstigen Boden aufweist, welcher a)
eine Vielzahl von Luftauslässen besitzt, um das material gegebenenfalls in Fluß
zu bringen und es auch zu entladen; b) in der Lage ist, schwerere und viel grobkörnigere
Stoffe aufzunehmen, bei denen ein "Influßbringen" weder möglich noch erforderlich
ist; c) vergleichsweise unempfindlich gegen Feuchtigkeit in der Druckluft oder feuchtes
material ist; d) robust genug ist, um bei großen Behältern mit schwerer Ladung Verwendung
zu finden; e) vibrationsfest und f) einfach sowie wirtschaftlich auf die hierin
beschriebene Weise herstellbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Druckbehälter
eine Reihe innen nahe am Boden in Abständen angeordneter Platten mit verschiedenen
Abmessungen aufweist, welche Mündungen bilden, wobei jede Platte eine mittelöffnung
besitzt, so daß gasförmiges Druckmittel durch die mündungen zum Behälterinnern strömen
kann.
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Die Platten können ringförmig und mit fortschreitend abnehmender Größe
ausgebildet sowie derart angeordnet sein, daß ihr Innenrad jeweils den Außenrand
einer benachbarten Platte überlappt, um auf diese Weise eine Mündung zwischen aufeinanderfolgenden
Platten zu bilden. GemäG einer bevorzugten Ausführungsform wird eine verhältnismäßig
geringe Anzahl von Schalen (z.B. zwei) gegossen oder gepresst und dann quer zu ihrer
Wachse geschnitten, wodurch eine Anzahl ringförmiger Platten entsteht; die von der
einen Schale stammenden ringförmigen
Platten werdEn mit denjenigen
der anderen Schale geschichtet, um den Boden eines Druckbehälters zu bilden.
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Nachstehend sind bejrzLgte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug
auf die schematische Zeichnung beispielsweise näher beschrieben; es zeigen: Fig.
1 eine typische Behälteranlage; Fig. 2 einen Schnitt einer Ausführungsform des inneren
abgerundeten Endes; Fig. 3 einen Schnitt einer weiteren Ausführungsform desselben;
Fig. 4 einen Längsschnitt eines Entladeventils.
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Figur 1 zeigt eine übliche Behälteranlage mit zwei Behältern; selbstverständlich
könnte, je nach Größe der Anlage und entsprechend den Erfordernissen ein einziger
oder jede beliebige Anzahl von Behältern Verwendung finden. Der Behälter besitzt
hauptsächlich einen zylindrischen Körper 1, ein abgerundetes Oberteil oder einen
Deckel 2 mit einem verschließbaren Einlaß oder Zugang 3, einen - -Einfüllstutzen
mit Lüftungsventil 4, sowie einen nach außen gewölbten Boden oder ein Unterteil
5 mit Haltebeinen 6 zum Befestigen des Behälters an einem Träger7. Im zylindrischen
Körper befindet sich ein Ablaß-Steuerventil 8 sowie ein Förderstutzen 9. Der Behälter
kann zum Transport lose geladener Stoffe versendet werden; seine Abmessungen sollten
daher so gewählt werden, wie dies im Hinblick auf die zu befördernde Ladung am zweckmäßigsten
erscheint.
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Weiterhin besitzt der Behälter einen Rinnenboden oder ein unteres,
nach außen gewölbtes Ende, der bzw. das im Behälter im wesentlichen parallel zum
Boden 5 verläuft. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, weist dieser Innenboden eine Vielzahl
schalenförmiger
Teile oder Platten 10 auf, die jeweils dünner als der gewölbte Boden 5, aber trotzdem
noch robust genug sind, um jede vorgesehene Ladung aufnehmen zu können. Jede Platte
ist mit einer Mittelöffnung versehen.
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Die Platten 10 sind derart übereinander angeordnet, daß der Innenrand
jeder Platte den Außenrand der unmittelbar darunterliegenden Platte überlappt. Die
Mittelöffnung jeder nachfolgenden Schale ist größer als diejenige der darunter befindlichen,
so daß beim Zusammensetzen eine Reihe flacher, vom Außenrand nach der Mitte zu absteigender
Stufen entsteht.
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Der außenrand 11 jeder Platte endet in einer ringförmigen Luftverteilungskammer
bzw. einem Luftverteilungsring 12, der seinerseits einen nach unten gerichteten
Flansch 13 aufweisen kann, dessen Durchmesser etwas geringer sein kann als derjenige
der innersten Schale, die er überlappt.
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Ein oder mehrere Rohre 14 können von einer Druckluftquelle 15 zum
Ring 12 geleitet werden, und zwar entweder, wie gezeigt, von der Innenseite des
Behälters her oder durch den zylindrischen Körper 1 unmittelbar in den Ring 12.
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Die schalenförmigen Teile 10 sind in Abständen voneinander zusammengesetzt
und aneinander befestigt, so daß die zugeführte Druckluft um den Ring 12 verteilt
wird, zwischen allen Schalen 10 hindurchströmt und an den ringförmigen Rändern oder
mündungen 16, die durch jede mittelöffnung gebildet werden, austritt. Die Druckluft
kann auch durch den Schlitz oder die Öffnung 17 hindurchtreten, der bzw. die vom
Spalt zwischen dem Flansch 13 des Verteilungsrings und der innersten Schale gebildet
wird. Je nach Größe des Behälters und entsprechend dem zu fördernden Gut kann eine
größere oder geringere Anzahl von schalenförmigen Teilen vorgesehen sein.
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Wenn der Behälter Material enthält, das in Fluß gebracht werden muß,
kann dies durch Zufuhr von Druckluft bei niedrigerem Druck erfolgen, welche aus
den Schlitzen mit geringer Geschwindigkeit austritt und durch das Gut nach oben
zum Lüftungsventil 4 hinaufsteigt, wobei sie das Gut lockert und durchlüftet.
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Wenn bei geschlossenem Lüftungsventil der Druck zwecks Lntladens des
Gutes erhöht wird, tritt die Luft aus den Schlitzen aus, um zuerst den Behälter
unter Druck zu setzen und dann den kurzen freien Abschnitt der darunterliegenden
Schale mit hoher Geschwindigkeit in Richtung des Auslaßrohres zu bestreichen. Auf
diese Weise ist sichergestellt, daß das Gut auf dem gesamten Behälterboden vom Eckradius
nach innen zu einem mittigen Auslaß bewegt wird.
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Der Auslaß kann durch den Boden oder das äußere gewölbte Ende nach
unten oder durch ein mittig angeordnetes Rohr 18 nach oben führen; letzteres kann
ein aufgeweitetes Ende 19 aufweisen und mit einer im wesentlichen konischen mittigen
Ablenkfläche 20 verbunden sein, welche an der innenseite des äußeren gewölbten Teils
befestigt ist.
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Die Fläche dieses Behälterbodens ist offensichtlich von sich aus selbstreinigend.
Da die Schlitze etwas nach unten gerichtet sind, zeigt das Gut keine Tendenz, sich
in ihnen während des Beladens festzusetzen und etwaige doch eingedrungene "Feinteile"
werden beim nächsten Entladevorgang hinausgeblasen. Da außerdem über die ganze Länge
des Schlitzes keine Querschnittsänderung vorliegt, gibt es keine Ecken oder Vorsprünge,
welche das Ansammeln von unzugänglichem Material begünstigen und gegebenenfalls
ein Blockieren verursachen könnten.
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Wenn feuchtes, zementartiges material seinerseits versehentlich eine
harte Schicht über den Schlitzen gebildet haben sollte, können letztere mit einem
dünnen Sägeblatt freigemacht werden.
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Die leichte und wirtschaftliche Herstellbarkeit beruht auf der Verwendung
einheitlicher gewölbter Böden, die gepreßt oder gegossen werden können und für die
viele Spezialhersteller Werkzeuge zur Verfügung haben.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind die Platten 10 (mit Ausnahme
der innersten) alle von etwa gleichem Außendurchmesser, während die innerste einen
nach oben abstehenden Flansch aufweist, der in den Flansch 13 der Luftverteilungskammer
12 hineinpaßt. Die schalenförmigen Teile werden in oder auf dem gleichen Werkzeug
über- oder ineinander gepreßt oder gegossen, und die verschieden großen Mittelöffnungen
werden aus den im wesentlichen gleichen Preßteilen (oder Gußschalen) bei einem späteren
Arbeitsgang ausgeschnitten.
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Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform werden zwei Preßteile
benutzt, um vier gebogene Platten zu ergeben. Jedes der beiden Preßteile wird quer
zur Achse geschnitten, um zwei ringförmige Platten zu bilden, wonach diese vier
Platten dann aufeinandergeschichtet werden. Gemäß Fig. 3 gehörten die Platten 10a,
10b ursprünglich zu einem Preßteil und die Platten 10c, 1Od bildeten das andere.
Sie werden so aufeinandergeschichtet, daß sich ihre Ränder auf die dargestellte
Weise überlappen. Diese Ausführungsform besitzt den Vorteil, daß nur zwei Schalen
getrennt gegossen oder gepreßt werden, was eine Ersparnis an metall mit sich bringt,
so daß die Schalen eine zur Verhinderung von Verbiegen oder Verbeulen ausreichende
genormte Stärke aufweisen und mittels üblicherweise
verfügbarer
Werkzeuge hergestellt werden können.
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Beim Zusammenbau das Behälterbodens sden die schalenförmigen Teile
10 einzel in ihre Stellung gebracht, wobei in Abständen zwischen jede Schale und
dis darunterliegende am Außenrand und an der Mittelöffnung dünne Abstandhalter oder
Beilagen eingefUgt werden; danach werden die Teile 10 in weiten Abständen durch
Heft- oder Punktschweißung miteinander verbunden. AnschlieBend werden die Beilagen
oder Abstandhalter entfernt, so daß ein im wesentlichen fester metallaufbau mit
einer Vielzahl darin vom Außenrand zur jeweiligen mittelöffnung verlaufender enger
Zwischenräume verbleibt.
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In manchen Fällen ist eine Ventilanordnung zwischen dem mittigen Rohr
18 und der zentralen Ablenkfläche 20 (s.Fig.3) vorteilhaft, die in Form eines veränderlichen
Spalts zwischen dem aufgeweiteten Ende 19 und der Ablenkfläche 20 vorliegen kann,
so daß der Spalt fast bis zum völligen Verschluß verengt werden kann, um auch noch
die letzten paar Körner des Behälterinhalts durch den verengten Spalt mit hoher
Geschwindigkeit hinauszubefördern. Das Verschließen des Spalts erfolgt mittels einer
(nicht gezeigten) Hebel-Stangen- oder Bowdenzugsteuerung, die von außerhalb des
Behälters betätigt wird und mit einem Bedienungsknebel 21 in Verbindung steht, welcher
die Längsbewegung eines außerhalb des Entladerohres 18 befindlichen Gleitkörpers
22 steuert. Zur Erhöhung der Wirksamkeit können Abstreifdichtungen 23, 24 verwendet
werden und das aufgeweitete Ende 19 kann in das mit einem Gewindeteil 25 versehene
untere Ende des Gleitkörpers 22 einschraubbar vorgesehen sein.
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Wenn an der Innenfläche des Bodens ein Gummiteller 26 angebracht wird,
der einen Teil der mittigen Ablenkfläche
bilden kann, können das
aufgeweitete Ende 19 und dieser Teller 26 als Ventil benutzt werden, um das eigentliche
Blasventil, das normalerweise außerhalb des Behälters angeordnet ist, zu ersetzen.
Bei Benutzung zu diesem Zweck besteht ein natürlicher Differentialdruckbereich 27,
der das Ventil während der ersten Druckerzeugung im Behälter, welche dem Beginn
des Blasvorgangs vorangeht, geschlossen hält.
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Eine weitere Verwendungsmöglichkeit ist diejenige als "Sischventil",
wodurch eine Bedienungsperson in der Lage ist, den genauen Betrag des Verhältnisses
Luft:Saterial entsprechend dem geförderten Gut einzustellen, indem sie das Ventil
teilweise bis zu der Einstellung öffnet, bei der ein maximal glatter Fluß erfolgt,
jedoch ohne eine so hohe Dichte, daß die Rohrleitung verstopft und der Fluß stockt.
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Wie bereits erwähnt, kann die Steuerung durch eine Hebel-Stangenanordnung
oder einen Bowdenzug erfolgen; es ist auch möglich, ein ferngesteuertes Ventil vorzusehen,
das auch als Ablaßsteuerventil 3 verwendbar ist. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn
ein Außenanzeiger zur Verfügung steht, um den offenen bzw. geschlossenen Zustand
des Ventils zu veranschaulichen; außerdem sollte vorteilhafterweise eine ablesbare
Skaleneinteilung zwischen der offenen und der geschlossenen Stellung eingesetzt
werden, damit die wirkliche Ventilstellung immer klar erkennbar ist.
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Behälter dieser Art sind insbesondere bei Straßen- und Schienenfahrzeugen
sowie Bordanlagen verwendbar, wo starke Schwingungen auftreten können, und wo eine
gute Raumausnutzung sowie ein niedriger Schwerpunkt wesentliche Faktoren darstellen.
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Eine geeignete Formel zur Bestimmung der verschiedenen Durchmesser
für die rnittelöffnungen der Platten zur Erzielung eines guten Abzugs ist die folgende:
Durchmesser
= a + 4/5 b, worin "a" den Durchmesser der vorhergehenden Mittelöffnung und "b den
Jurchmesser der kleinsten Mittelöffnung bedeutet.
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Wenn hierin auch ein zylindrischer Behälter beschrieben wurde, so
ist es doch selbstverständlich, daß dieser statt des kreisförmigen auch einen anderen,
beispielsweise acht- oder sechseckigen Querschnitt aufweisen kann.
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A n s p r ü c h e