DE2625263A1

DE2625263A1 - Vorrichtung zur aufgabe von schuettgut in eine pneumatische foerderleitung

Info

Publication number: DE2625263A1
Application number: DE19762625263
Authority: DE
Inventors: Paul Luebbehusen
Original assignee: Waeschle Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Waeschle Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1976-06-04
Filing date: 1976-06-04
Publication date: 1977-12-08
Also published as: DE2625263C3; AU508676B2; IT1077176B; US4118075A; CA1060066A; GB1547310A; FR2353465A1; ZA772905B; AU2537377A; DK243077A; AT355497B; SE7706347L; LU77475A1; BE855330A; ATA366377A; CH618396A5; DK142075B; NL7706054A; DE2625263B2; DK142075C

Description

FAIENTANWAlTt
DIETRICH LEWINSKY
HEINZ-JOACHIM HUBE«
REINER PRiETSCH
MÖNCHEN 21 GOTTHARDSTR. 81

8900-iv/Hg Waeschle Maschinenfabrik GmbH, Ziegelstr. 26, 798 Ravensburg

"Vorrichtung zur Aufgabe von Schüttgut in eine pneumatische

Förderleitung"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufgabe von Schüttgut in eine pneumatische Förderleitung, mit einem durch eine erste Verschlußklappe mit Gegengewicht verschließbaren, in eine Vorkammer mündenden Schüttgut einlauf, einem durch eine zweite Verschlußklappe verschließbaren, in eine unter der Vorkammer liegen* de Förderkammer mündenden Vorkammerauslauf, einem die über eine Abzweigleitung mit der Reinluft-Druckleitung verbundene Förderkammer mit der Förderleitung verbindenden Fördereinlauf, einer ein Absperrventil enthaltenden Luftverbindungsleitung zwischen der Förderkammer und der Vorkammer, einer die Vorkammer mit der freien AtmospBIre verbindenden, ein Entlüftungsventil enthaltenden Entlüftungsleitung und einer Steuerung zur wechselweisen Betätigung des Absperrventils und des Ehtlüftungsventils.

Eine der charakteristischen Größen zur Beschreibung des Strömungszustandes innerhalb einer pneumatischen Förderleitung ist die Beladung jx_t die das Verhältnis vom Schüttgutmengenstrom öder Produktdurcheatζ zum Gasmengenstrom angibt. Dabei wird eine Förderung umso wirtschaftlicher, je höher die Beladung ist, d.h. umso größer das Schüttgutgewicht ist, das sich z.B. mit 1 kg Luft transportieren läßt. Allerdings steigt mit zunehmender Be ladung ji auch die für den pneumatischen Transport erforderliche Druckdifferenz an. Gleichzeitig wird in der industriellen Praxis

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zur Vermeidung großer Förderluftmengen und der damit verbundenen Nachteile und um Verschleiß und Geräuschentwicklung niedrig zu halten in nahezu allen Fällen eine möglichst niedrige Luftgeschwindigkeit angestrebt. Da hiermit allerdings die Förderdrücke recht hoch werden, gibt es gewisse Probleme, die zu transportierenden Schüttgüter aus der Atmosphäre in eine Förderleitung mit einem erheblichen überdruck einzuspeisen und zu dosieren.

Bei großen Förderdrücken von einigen bar werden fast ausnahmslos Druckbehälter zur pneumatischen Förderung eingesetzt. Diese haben als Einzelgerät den Nachteil, daß sie hintereinander erst befüllt und dann entleert werden können. Durch den diskontinuierlichen Betrieb und die dadurch entstehenden Totzeiten, die an Förderzeit verloren gehen, müssen derartige Anlagen so bemessen sein, daß während der Förderphase der Produktdurchsatz etwa 50 bis 100 % größer als dessen zeitlicher Mittelwert ist. Entsprechend vergrößern sich Rohrleitungen, Kompressoren, Abscheider und Armaturen. Eine Verbesserung ist hier mit parallel geschalteten Druckbehältern zu erzielen, bei denen jeweils einer befüllt und der andere entleert wird.

Durch Hintereinanderschalten von zwei Druckbehältern läßt sich eine kontinuierliche pneumatische Förderung erreichen. Hierbei wird zunächst der obere Behälter befüllt. Anschließend wird die Einfüllöffnung verschlossen und unterer und oberer Behälter werden durch eine Ausgleichsleitung auf gleiches Druckniveau gebracht. Jetzt kann das Schüttgut in dem unteren Behälter entleert und pneumatisch gefördert werden. Nachdem der Auslauf des oberen Behälters wieder verschlossen ist, wird dieser gefüllt und der Beschickungszyklus wiederholt sich.

Läßt man nun die beiden Druckbehälter immer kleiner werden, so kommt man zu der ebenfalls schon bekannten Doppelpendelklappe.

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Hier werden beide Klappen über einen mechanischen Antrieb von außen her wechselweise geschlossen und geöffnet. Dabei fällt das Schüttgut zunächst aus dem Vorratsbehälter in den mittleren Raum, der anschließend in den unter Druck stehenden Förderraum entleert wird. Da die Klappen gegen die unter ihnen herrschende Druckkraft geöffnet werden müssen, sind erhebliche Antriebskräfte erforderlich. Diese werden in einer Ausführungsform vermindert, bei der die eigentlichen Verschlußklappen nicht fest mit der Antriebseinrichtung verbunden sind. Betätigt werden lediglich Hilfsklappen, die sich mit den frei hängenden Verschlußklappen nach oben bewegen können und dabei eine Bohrung in ihnen verschließen. Die eigentliche Verschlußkraft wird durch die nach oben gerichtete Druckdifferenz aufgebracht. Zum Öffnen der Klappen braucht nur die geringe Kraft zum öffnen der Hilfsklappen aufgebracht zu werden. Durch die freigelegte Öffnung der Verschlußklappe erfolgt nun ein Druckausgleich zwischen aem darübep- und dem darunterliegenden Raum und die obere Klappe öffnet nun selbsttätig infolge der auf sie wirkenden Schwerkraft.

Diese bekannten Doppelpendelklappen haben jedoch den Nachteil der von außen erfolgenden mechanischen betätigung und der Durchführung von drehenden Teilen aus einem staubhaltigen, unter Druck stehenden Raum in die Atmosphäre. Desweiteren kann es vorkommen, daß an den Klappen Schüttgutpartikel an den Verachlußöffnungen eingeklemmt werden und daß somit jeweils der obere Druckraum nicht richtig abgedichtet wird. Dann strömt aber Luft-Staubgemisch mit annähernder Schallgeschwindigkeit durch den entstehenden Spalt. Dies führt einmal zu einem Luftverlust und zum anderen, wie beim Sandstrahlen, zum Verschleiß der Dichtflächen. Ferner können die meisten Doppelpendelklappen nur bei Förderdrücken bis zu ca 2,5 bar eingesetzt werden.

Aus der DT- PS 588 Ol'l 1st bereits eine Vorrichtung der einleitend genannten Gattung bekannt, bei der die erste, obere Ver-

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schlußklappe im unbelasteten Zustand nur einen schmalen Öffnungsspalt am Schüttguteinlauf in die Vorkammer und die untere, zweite, als federbelastetes Kegelventil ausgebildete Verschlußklappe den Vorkammerauslauf im unbelasteten Zustand überhaupt nicht und bei darauf lastendem Schüttgut auch nur in Form eines Ringspaltes freigeben. Die geringen freien Querschnitte ermöglichen nur einen geringen Schüttgutdurchsatz oder zwingen zu sehr grossen Abmessungen für die entsprechenden Öffnungen und die zugehörigen Verschlußklappen. Vor allem aber kann es leicht zu Punktionsstörungen kommen, wenn auf einer der Verschlußklappen oder auf
beiden Schüttgut liegen bleibt, das ein vollständiges Schließen dieser Verschlußklappe verhindert. Bei hohen Förderdrucken kann dann das von der übertretenden Leckluft mitgerissene Schüttgut
eine Auswaschung der Dichtung hervorrufen. Bei der bekannten Vorrichtung werden die verschiedenen Be- und Entlüftungsventile über ein Rädergetriebe gesteuert. Damit muß zwangsläufig in der Taktzeit eine bestimmte Totzeit vorgesehen sein um sicherzustellen, daß die Pörderkammer vor der erneuten Befüllung stets vollständig geleert ist, da sie andernfalls überfüllt würde. Die Vorrichtung kann also nicht mit optimalem Schüttgutdurchsatz arbeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der
einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, die bei gegebener
Baugröße einen optimalen Schüttgutdurchsatz bei hoher Betriebssicherheit gestattet.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des
Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die auf diese Weise verwirklichte Betätigung der Verschlußklappen hat nicht nur den Vorteil eines einfacheren Aufbaus als die bisher bekannte, mechanische Steuerung sondern vermeidet gleichzeitig auch alle jene bekannten Betriebsstörungen, Dichtungsund Verschleißprobleme, die bei Vorrichtungen auftreten, die
zwar rein pneumatisch gesteuert sind, bei denen aber die Ver-

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Echlußklappen die jeweiligen Öffnungsquerschnitte im unbelasteten Zustand nur spaltweit oder überhaupt nicht freigeben. Dies wiederum ermöglicht es₃ die Vorrichtung und damit ausgestattete Anlagen mit weitaus höheren Betriebsdrücken als bisher zu fahren. Ein weiterer Vorteil besteht in der nur äußerst geringen, zum Betätigen der Ventile erforderlichen Antriebsleistung. Außerdem steuert die Vorrichtung ihren Arbeitstakt selbst, und zwar derart, daß Totzeiten völlig vermieden werden.

Nach einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform ist vorgesehen, daß die Steuerung etwa im Gleichtakt mit der ersten Verschlußklappe ein im Schüttguteinlauf liegendes Absperrorgan, z.B. Absperrschieber, betätigt. Hierdurch wird vermieden, daß die erste Verschlußklappe gegen den Schüttgutstrom schließen muß, was sowohl der Güte^der Abdichtung als auch der Lebensdauer der Dichtung selbst zugute kommt und vor allem auch die für die Schließbewegung aufzuwendende Kraft, also die notwendige Druckdifferenz, niedrig halten läßt.

In der Zeichnung ist die Vorrichtung nach der Erfindung anhand einer beispielsweise gewählten Ausführungsform schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigt:

Figur 1, la die Vorrichtung in zwei verschiedenen Arbeits-

phasen und

Figur 2 «in Übersichtsschema einer mit der Vorrichtung

nach der Erfindung ausgerüsteten Schüttgutför- > deranlage.

Gemäß Figur 1 umfaßt .die Vorrichtung einen Schüttguteinlauf 1, I der in eine Vorkammer 2 mündet, deren Auslauf wiederum in eine !darunter liegende Förderkammer 3 führt, die ihrerseits über < einen Fördereinlauf 4 in eine Förderleitung 5 mündet, in welche

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das Schüttgut mittels der über die Reinluft-Druckleitung 6 angelieferten Druckluft zum Verwendungsort transportiert wird.

Oberhalb der Mündung des Schüttguteinlaufes 1 in die Vorkammer 2 ist ein Absperrschieber 7 vorgesehen, der über einen Preßluftzylinder 11 betätigbar ist, wobei der im geöffneten Zustand freigegebene Querschnitt des Schüttguteinlaufs über die Hubbegrenzungsspindel 12 des Preßluftzylinders 11 einstellbar ist. An der Mündung des Schüttguteinlaufes 1 in die Vorkammer 2 ist eine erste Verschlußklappe 8 derart drehbar gelagert und über ein Gegengewicht 21 ausbalanciert, daß sie bereits im unbelasteten Zustand nahezu den gesamten Querschnitt der Mündung des Schüttguteinlaufs in die Vorkammer 2 freigibt. In gleicher Weise ist an der Mündung des Auslaufes der Vorkammer 2 in der Förderkammer 3 eine zweite Verschlußklappe 9 mit Gegengewicht 21 drehbar angeordnet. Vor der Mündung des Fördereinlaufs k befindet sich eine Dosierklappe 10 zur Einstellung der geförderten Schüttgutmenge ,

auf den gewünschten Wert. !

Die Vorkammer 2 ist über ein einen Abluft-Verschlußzylinder 13 und eine Verschlußscheibe 15 umfassendes Entlüftungsventil und eine Entlüftungslextung 17 mit der freien Atmosphäre über einen Staubabscheider (nicht dargestellt) oder dergleichen verbunden. Außerdem ist die Vorkammer 2 mit der Förderkammer 3 über ein einen Zuluft-Verschlußzylinder 14 und ein e Verschlußscheibe 16 umfassendes Absperrventil sowie eine daran anschließende Verbin dungsleitung 18 mit der Förderkammer 3 verbunden. Die Verbindung« leitung 18 steht ihrerseits über eine Abzweigleitung 19 mit der Reinluft-Druckleitung 6 in Verbindung. Um zu erreichen, daß die Verschlußklappen 8, 9 schon bei relativ geringer Druckdifferenz sicher schließen mündet außerdem die Vefrbindungsleitung 18 in der jeweiligen Kammer in einer auf die betreffende Verschlußklap·· pe in deren Offenstellung gerichteten Düse 22. Damit wird erreicht, daß schon eine geringe Luftmenge zur Einleitung der Schließbewegung der zunächst weit geöffneten Verschlußklappen ausreicht. - 7 -

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Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Bei geschlossenem Entlüftungsventil 13, 15 strömt nach dem Öffnen des Absperrventils 14, 16 über die Verbindungsleitung 18 Luft in die Vorkammer 2, so daß sich dort ein Überdruck gegenüber dem im Schüttguteinlauf 1 herrschenden Atmosphärendruck aufbaut, wodurch die erste Verschlußklappe 8 schließt. Sobald der Druck in der Vorkammer 2 annähernd gleich hoch wie der Druck in der Förderkammer 3 und damit die in der Reinluft-Druckleitung 6 ist, öffnet die
zweite Verschlußklappe 9 unter dem Gewicht des auf ihr lastenden Schüttgutes den Vorkammerauslauf, so daß die Vorkammer 2 sich in die Förderkammer 3 entleert. Dieser Zustand ist in Figur 1 dargestellt. Aus der Förderkammer 3 strömt das Schüttgut in der durch die Dosierklappe 10 vorgegebenen Menge in die Förderleitung 5·
Zu einem durch die Steuerung (vergleiche Figur 2) vorgegebenen
Zeitpunkt schließt nun das Absperrventil 14, l6 und das Entlüftungsventil 13, 15 gibt die Entlüftungsleitung 17 frei. Die entstehende Druckdifferenz zwischen der Vorkammer 2 und der Förderkammer 3 läßt die zweite Verschlußklappe 9 schließen. Praktisch
gleichzeitig öffnet die erste Verschlußklappe 8 und, betätigt
über die Steuerung und den Preßluft zylinder H₃ das Absperrorgan 7, so daß Schüttgut in die Vorkammer 2 fließt (Figur la) bis
das Absperrorgan 7 über die Steuerung oder wahlweise einen v/eiteren Niveaufühler (nicht dargestellt) in der Vorkammer wieder geschlossen wird. Sobald nun der Niveaufühler 20 an die Steuerung meldet, daß die Förderkammer 3 nahezu leer ist, läßt die Steuerung das Entlüftungsventil 13, 15 wieder schließen und das Absperrventil 14, 16 wieder öffnen, womit der Ausgangszustand wieder erreicht ist
und ein neuer Arbeitstakt beginnt.

Figur 2 zeigt eine Anlage zum Transport von Schüttgut aus einem
Schüttgutvorratsbehälter 50 über die beschriebene Vorrichtung,
die Förderleitung 5 und einen Abscheider 51 beispielweise in den Granulat-Zwischenspeicherbehälter 52 einer Kunststoffextrusionspresse. Die zuvor erläuterte Funktion des Absperrventils 14, 16, des Entlüftungsventils 13, 15 und des Absperrorgans 7 steuert

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eine in einem Steuerkasten enthaltene Steuerung 28.

Die beschriebene Vorrichtung eignet sich vorzüglich zum pneumatischen Transport auch abrasiver Schüttgüter ₃ die allerdings nicht zur Brückenbildung neigen sollten. Vor allem aber läßt sich mit der Vorrichtung eine kontinuierliche pneumatische Förderung von Kunststoffgranulaten bei extrem kleinen Geschwindigkeiten verwirklichen.

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Claims

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DIETRICH UWlNSKY ^b/J

HLiNZ-JOACHiH HUBER
REINER PRiETSCH
MÖNCHEN 21
GOTTHARDSTR.81

8900-iv/Lk Waeschle Maschinenfabrik GmbH, 798 Ravensburg

Patentansprüche:

\ 1. Vorrichtung zur Aufgabe von Schüttgut in eine pneumatische —Förderleitung, mit einem durch eine erste Verschlußklappe mit Gegengewicht verschließbaren, in eine Vorkammer mündenden Schüttguteinlauf, einem durch eine zweite Verschlußklappe verschließbaren, in eine unter der Vorkammer liegende Förderkammer mündenden Vorkammerauslauf, einem die über eine Abzweigleitung mit der Reinluft-Druckleitung verbundene Förderkammer mit der Förderleitung verbindenden Fördereinlauf, einer ein Absperrventil enthaltenden Luftverbindungsleitung zwischen der Förderkammer und der Vorkammer, einer die Vorkammer mit der freien Atmosphäre verbindenden, ein Entlüftungsventil enthaltenden Entlüftungsleitung und einer Steuerung zur wechselweisen Betätigung des Absperrventils und des Entlüftungsventils, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußklappen (8, 9) mit ihren Gegengewichten (21) derart schwenkbar aufgehängt sind, daß sie im kräftefreien Zustand die AuslaufÖffnungen praktisch vollständig freigeben, daß die Abzweigleitung (19) für die Förderkammer (3) in die Verschlußleitung (18) und diese in auf die Verschlußklappen (8, 9) gerichteten Düsen (22) endet und daß in der Nähe des Fördereinlaufs (4) ein Niveaufühler (20) angeordnet ist, der an die Steuerung (28) das Signal zum Füllen der Förderkammer (3) gibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (28) etwa im Gleichtakt mit der ersten Verschlußklappe (8) ein im Schuttguteinlauf (1) liegendes Absperrorgan (7) betätigt.

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3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (28) einen Zeitgeber zur Betätigung des Absperrorgans (7) umfasst.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkammer (2) einen Niveaufühler enthält, der über die Steuerung (28) ein im Schüttgutei'-lauf (1) liegendes Absperorgan (7) betätigt.

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