DE2727702B2 - Behälter zur Druckluftförderung von Gütern durch eine Rohrleitung - Google Patents
Behälter zur Druckluftförderung von Gütern durch eine RohrleitungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Behälter zur Druckluftförderung von Gütern durch eine Rohrleitung,
an dessen Gehäuse an seinen Längsseiten senkrecht verschiebbar Längsdichtungen und an seinen Stirnseiten
eine in der Bewegungsrichtung des Behälters vordere und eine hintere Querdichtung montiert sind, die in der
Rohrleitung zusammen mit den Längsdichtungen Hohlräume über dem Gehäuse und unter ihm bilden, die
über Öffnungen, von denen mindestens je eine in der vorderen und der hinteren Querdichtung vorgesehen ist,
mit dem jeweiligen Rohrleitungsraum vor dem Behälter und hinter ihm in Verbindung stehen. Ein solcher
Behälter ist aus de. DE-AS 26 Π 728 bekannt.
Bei dieser bekannten Ausbildung entsteht bei der Beförderung des Behälters ein Druckgefälle zwischen
den durch die Längsdichtung getrennten Hohlräumen, das einen Auftrieb erzeugt und zumindest einen Teil des
Behältergewichts luftkissenartig trägt.
Dabei ist die vordere und die hintere Querdichtung starr an Zapfen des Behältergehäuses befestigt und die
erzeugte Auftriebskraft hängt ab von dem zur Förderung des Behälters notwendigen Druckunterschied
in der Rohrleitung vor und hinter dem Behälter.
Wenn die Rohrleitung Steigungs- und Gefällestrekken aufweist, so werden auf solchen geneigten
Abschnitten der Trasse die notwendigen Vortriebskräfte zur Beförderung des Behälters wesentlich größer
bzw. kleiner sein als bei der Beförderung auf waagerechten Trassenabschnitten. Entsprechend wird
sich der Druckunterschied vor und hinter dem Behälter ändern, was eine entsprechende Änderung des Druckgefälles
an der Längsdichtung und damit des Auftriebs zur Folge hat. Auf ansteigenden Strecken wird sich eine
starke Zunahme des Auftriebs einstellen und auf abwärts geneigten Trassenabschnitten eine Abnahme
des Auftriebs.
Da die Querdichtungen starr mit dem Gehäuse verbunden sind, heben bzw. senken sie sich zusammen
mit dem Behältergehäuse bei Auftriebsveränderungen, was zu starken Andrücken der jeweils oberen bzw.
unteren Umfangsabschnitte der Querdichtungen an die Innenwand der Rohrleitung führt Dies wiederum führt
zu erhöhter Reibung, die nicht nur die Erhöhung ties notwendigen Energieaufwands zur Beförderung, sondern
auch eines erhöhten Verschleißes zur Folge hat. Dabei kann es zu einem völligen Abbremsen des
Behälters bis zum Stillstand kommen.
An sich ist aus der DE-OS 25 19 970 ein ähnlicher Behälter zur Druckluftbeförderung von Gütern durch
eine Rohrleitung bekannt, bei dem die vordere und die hintere Querdichtung in Sektoren unterteilt sind, die
senkrecht zur Achse des Behälters beweglich angeordnet sind. Dabei ist jeder Sektor zur Rohrleitungsinnenwand
hin federbeaufschlagt und stützt sich auf diese mittels einer Rolle, wodurch auch bei Ungenauigkeiten
des Verlaufs der Rohrleitungsinnenwand ein konstanter Spalt zwischen dem Außenumfang der Querdichtungen
und der Rohrlcitungsinnenwand erzielt wird und der Verschleiß verringert wird. Das den Auftrieb erzeugende
Druckgefälle wird jedoch nicht geregelt und ist wie bei der eingangs beschriebenen Ausbildung direkt von
der die Förderung bewirkenden Druckdifferenz abhängig und mithin den gleichen dert beschriebenen
Schwankungen unterworfen, die die gleichen NachteMe zur Folge haben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Behälters zur Druckluftförderung von Gütern
durch eine Rohrleitung der eingangs genannten Art, bei der der dem Gewicht entgegenwirkende Auftrieb des
Behältergehäuses möglichst unabhängig von der Größe des wirkenden Vortriebsdruckunterschieds konstant
bleibt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die vordere und die hintere
Querdichtung am Gehäuse wie die Längsdichtungen senkrecht verschiebbar montiert sind, und daß am
Gehäuse an seiner der hinteren Querdichtung zugekehrten Seite ein Schieber starr befestigt ist, der die Öffnung
in der hinteren Querdichtung je nach der Größe des Druckgefälles an den Längsdichtungen teilweise oder
vollständig überdeckt.
Wenn der Behälter zur Förderung in beiden
Richtungen geeignet sein soll, wird ζ weckmäßigerweise
am Gehäuse an seiner der vorderen Querdichtung zugekehrten Seite ein weiterer Schieber starr befestigt
und in der vorderen und hinteren Querdichtung mindestens je eine zusätzliche öffnung ausgeführt, die
den Hohlraum unter dem Gehäuse bzw. den Hohlraum über ihm mit dem Innenraum der Rohrleitung in
Verbindung setzt, wobei die beiden öffnungen jeder Querdichtung von Rückschlagventilen entgegengesetzter
Wirkung überdeckt und im Hohlraum unter dem Gehäuse zwischen dessen Stirnwänden an den jeweiligen
Querdichtungen Düsenmundstücke montiert sind, von denen jedes mit seinem Eingangsende an die
Öffnung in der jeweiligen Querdichtung, die diesen Hohlraum mit dem Innenraum der Rohrleitung
verbindet, mit seinem Ausgangsende aber an den jeweiligen Schieber anschließt, der am Gehäuse
befestigt ist.
Eine Erweiterung des Regelbereichs des Auftriebs ergibt sich, wenn in einer zweckmäßigen Weiterbildung
der Erfindung in der Längsdichtung mindestens eine durchgehende Bohrung ausgeführt ist, die den Hohlraum
unter dem Gehäuse mit dem Hohlraum über ihm in Verbindung setzt, und am Gehäuse ein Schieber
befestigt ist, der je nach der Größe des Druckgefälles an der Längsdichtung diese Bohrung teilweise oder
vollständig überdeckt.
Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen
weiter erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Behälter zur Druckluftförderung von Gütern durch eine Rohrleitung im Längsschnitt;
Fi g. 2die Ansicht nach Pfeil A gemäß Fig. 1;
F i g. 3 einen aus den Behältern zusammengestellten Zug.
Der Behälter zur Druckluftförderung von Gütern durch eine Rohrleitung 2 hai ein Gehäuse 3 zur
Aufnahme des Fördergutes. An der hinteren und der vorderen Stirnwand des Gehäuses 3 ist in Bewegungsrichtung
des Behälters je ein Zapfen 4, 5 befestigt. Mit dem Zapfen 4 ist eine hintere Querdichtung 6
verbunden, die den Querschnitt der Rohrleitung 2 überdeckt. Mit dem Zapfen 5 ist ei.ie vordere
Querdichtung 7 verbunden, die ebenfalls den Querschnitt der Rohrleitung 2 überdeckt.
An beiden Längsseiten des Gehäuses 3 sind zwischen der hinteren Querdichtung 6 und der vorderen
Querdichtung 7 Längsdichtungen 8 angeordnet. Die Längsdichtungen 8 sind durch ein Teil 9 miteinander
verbunden, das vorliegend einstückig mit ihnen ausgeführt ist. Die Längsdichtungen 8 stützen sich auf
Führungen 10, die an den gegenüberliegenden Seitenwänden der Rohrleitung 2 über die gesamte Länge
derselben starr befestigt sind. Die Längsdichtungen 8 dienen als Gleitlagerungen bei der Bewegung des
Behälters in der Rohrleitung 2.
Die Bewegung des Behälters in der Rohrleitung 2 auf einem »Luftkissen« kann auch ohne Führungen in der
Rohrleitung 2 zustandegebracht werden.
Jede Längsrichtung 8 ist mit einem Spalt in bezug auf das Gehäuse 3 angeordnet und mit diesem mittels eines
elastischen Teiles 11 verbunden, das die gegenseitige Verschiebung des Gehäuses 3 und der Längsdichtungen
8 zuläßt und zur Abdichtung des Spaltes dient. Das Teil 11 ist zum Beispiel aus Gummi hergestellt
Die Längsdichtungen 8 bilden zusammen mit der vorderen Querdichtung 7 und hinteren Querdichtung 6
einen Hohlraum B, der über dem Gehäuse 3 liegt und
einen Hohlraum C der unter ihm liegt.
Zur Verbindung des Hohlraumes Cmit dem Abschnitt der Rohrleitung 2, der hinter dem Behälter in der durch
den Pfeil A angedeuteten Richtung liegt sind in der hinteren Querdichtung 6 in ihrem unteren Teil
öffnungen 12 ausgeführt
Zur Verbindung des Hohlraumes B mit dem Abschnitt der Rohrleitung 2, der vor dem Behälter liegt sind in der
vorderen Querdichtung 7 in deren oberem Teil öffnungen 13 vorhanden. Die Zahl der öffnungen 12
und 13 wird so gewählt daß der sich ergebende Querschnitt den vorgegebenen Auftrieb gewährleistet
Im vorliegenden Beispiel sind je drei öffnungen in der vorderen Querdichtung 7 und in der hinteren Querdichtung
6 ausgeführt
Die beiden Querdichtungen 6 und 7 umfassen den jeweiligen Zapfen 4 bzw. 5 mit einem Spalt 14, dessen
Größe so gewählt wird, daß die erforderliche gegenseitige Verschiebung des Gehäuses 3 und der Querdichtungen
6 und 7 möglich wird.
Zur Regelung der Auftriebsgröße ist am Gehäuse 3 an seiner zur hinteren Querdichtung 6 gewandten Stirnseite
ein Schieber 15 mit einer Bohrung 16 starr befestigt, der die Austrittsöffnung eines Düsenmundstücks 25
überdeckt, welches starr mit der hinteren Querdichtung 6 verbunden ist und die durch die öffnungen 12
eintretende Luft weiterleitet.
Um den Behälter in beiden Richtungen, also auch in der durch den Pfeil D angedeuteten Richtung
verfahrbar zu machen, sind in der hinteren Querdichtung 6 zusätzliche öffnungen 17 ausgeführt, die den
öffnungen 13 ähnlich sind und sich im oberen Teil derselben befinden. Diese öffnungen 17 dienen zur
Verbindung des Hohlraums B mit dem Abschnitt der Rohrleitung 2, der vor dem Behälter bei dessen
Bewegung in der durch den Pfeil D angedeuteten Richtung liegt.
Die öffnungen 12 und 17 sind jeweils von Rückschlagventilen 18 und 19 überdeckt.
In der vorderen Querdichtung 7 sind in ihrem unteren
Teil zusätzliche öffnungen 20 ausgeführt, die den öffnungen 12 ähnlich sind und zur Verbindung des
Hohlraumes C mit dem hinter dem Behälter liegenden Abschnitt der Rohrleitung 2 bei der Bewegung in der
durch den Pfeil Dangedeuteten Richtung dienen.
Die öffnungen 13 und 20 sind jeweils von Rückschlagventilen 2t und 22 überdeckt.
Bei der Bewegung des Br' Iters in der durch den Pfeil
A angedeuteten Richtung sind die Ventile 18 und 21 geöffnet und die Ventile 19 und 22 geschlossen, während
bei der Bewegung des Behälters in der durch den Pfeil D angedeuteten Richtung die Ventile 19 und 22 geöffnet
und die Ventile 18 und 21 geschlossen sind.
An der vorderen Stirnwand des Gehäuses 3 ist ein Schieber 23 mit einer Bohrung 24 befestigt.
Im Hohlraum Cist zwischen dem Schieber 15 und der hinteren Querdichtung 6 das bereits genannte Düsenmundstück
25 angeordnet und zwischen dem Schieber 23 und der vorderen Querdichtung 7 ist ein entsprechendes
Düsenmundstück 26 angeordnet.
Das Düsenmundstück 25 schließt mit seinem Eingangsende an die hintere Querdichtung 6 im Bereich
der Öffnungen 12 und mit seinem Ausgangsende an den Schieber 15 an, der das Ausgangsende des Düsenmund-
Stücks 25 teilweise oder vollständig überdeckt. Das Düsenmundstück 26 schließt mit seinem Eingangsende
an die vordere Querdichtung 7 im Bereich der öffnungen 20 und mit seinem Ausgangsende an den
Schieber 23 an, der das Ausgangsende des Düsenmundstücks 26 teilweise oder vollständig überdeckt.
Wenn der Behälter zur Bewegung in nur einer Richtung bestimmt ist, z. B. bei einer geschlossenen
Förderstrecke nur in Richtung des Pfeils A zu verfahren ist, so sind in der hinteren Querdichtung nur die
öffnungen im unteren Teil notwendig, die den Hohlraum C mit dem hinter dem Behälter liegenden
Rohrleitungsabschnitt verbinden, und in der vorderen Querdichtung sind nur die öffnungen im oberen Teil
notwendig, die den Hohlraum B mit dem vor dem Behälter liegenden Rohrleitungsabschnitt verbinden.
Hierbei bedarf es auch nur des Schiebers 15 an der zur hinteren Querdichtung gekehrten Stirnwand des Gehäuses
3.
Die Zahl der Bohrungen im Schieber kann entsprechend der Zahl der öffnungen im unteren Teil der
hinteren Querdichtung gewählt sein.
In der Längsdichtung 8 ist eine Bohrung 27 ausgeführt, die die Hohlräume B und C miteinander
verbindet. Am Gehäuse 3 ist ein Schieber 28 mit einer Bohrung 29 starr befestigt. Ein Rohrelement 30 schließt
mit seinem Eingangsende an die Längsdichtung 8 im Bereich der öffnung 27 und mit seinem Ausgangsende
an den Schieber 28 im Bereich von dessen Bohrung 29 an. Das Ausgangsende des Rohrelementes 30 wird bei
der Verschiebung des Gehäuses 3 in vertikaler Richtung je nach der Größe des Druckgefälles an den
Längsdichtungen 8 teilweise oder vollständig vom Schieber 28 überdeckt
Wenn eine Vielzahl von Einzelbehältern zu einem Behälterzug zusammengestellt werden soll, so werden
die Querdichtungen 6 und 7 und die Schieber 15 und 23 jeweils am vordersten Behälter 32 bzw. am hintersten
Behälter 31 wie in Fig.3 gezeigt angebracht. Die Längsdichtungen aller Behälter 32, 33, 31 werden
mittels elastischer Membranen 34 miteinander verbunden.
Der Betrieb der Anlage zur Druckluftförderung mit den beschriebenen Behältern verläuft wie folgt:
Bei Druckluftzuführung in die Rohrleitung 2 seitens der hinteren Querdichtung 6 entsteht ein Druckgefälle
an den Querdichtungen 6 und 7, welches den Behälter in der durch den Pfeil A angedeuteten Richtung in
Bewegung setzt. Hierbei öffnen sich die Ventile 18 und 21, und die Ventile 19 und 22 schließen sich. Da die
Hohlräume Bund Cvoneinander getrennt sind und der
Hohlraum B mit dem Rohrleitungsraum vor der vorderen Querdichtung 7 und der Hohlraum C mit dem
Rohrleitungsraum hinter der hinteren Querdichtung 6 in Verbindung steht, so entsteht an der Längsdichtung 8
gleichfalls ein Druckgefälle, das als Auftrieb wirkt und das Gehäuse 3 des Behälters in der Rohrleitung 2 anhebt
ίο und dessen Gewicht teilweise oder vollständig trägt.
Beim Heben des Gehäuses 3 heben sich auch seine Zapfen 4 und 5, wobei sie den Spalt 14 beseitigen,
wodurch die Reibung der Längsdichtungen 8 an den Führungen 10 vermindert wird. Hierbei ist das
Ausgangsende des Düsenmundstücks 25 vom Schieber 15 teilweise oder vollständig überdeckt
Wenn aber das Druckgefälle zwischen den hinter und vor dem Behälter liegenden Abschnitten der Rohrleitung
2 zunimmt, z. B. wenn die Vortriebskraft wegen der Bewegung des Behälters auf einer Steigung zunimmt,
wird auch das Druckgefälle zwischen den Hohlräumen B und C größer, d. h. es nimmt auch der Auftrieb zu. Es
kann dazu kommen, daß der Auftrieb das Gewicht des Behälters übersteigt Als Folge davon fängt auch das
Gehäuse 3 des Behälters an, sich nach oben zu verschieben, und der mit ihm verbundene Schieber 15 fängt
an, das Ausgangsende des Düsenmundstücks 25 zu überdecken. Der Luftzutritt in den Hohlraum C wird geringer,
und das Heben des Behälters hört auf.
Bei der Beförderung des Behälters in der durch den Pfeil D angedeuteten Richtung sind die Ventile 19 und
22 geöffnet, die Ventile 18 und 21 aber geschlossen. Die Regelung des Auftriebs erfolgt mittels des Schiebers 23,
der dabei das Ausgangsende des Düsenmundstücks 26 teilweise oder vollständig überdeckt, das mit seinem
Eingangsende an die vordere Querdichtung 7 im Bereich der öffnung 20 angeschlossen ist
Wenn bei der Bewegung des Behälters in der durch den Pfeil A angedeuteten Richtung die öffnungen 12 in
der hinteren Querdichtung 6 vollständig überdeckt sind und das Gehäuse 3 sich weiterhebt beginnt der Schieber
28 mittels einer Bohrung 29 das Austrittsende des Rohrelements 30 freizugeben und die Luft beginnt aus
dem Hohlraum C in den Hohlraum B überzuströmen.
Dadurch wird das Druckgefälle zwischen diesen Hohlräumen vermindert und der Behälter senkt sich, bis
der Schieber 28 das Austrittsende des Rohrelementes 30 wieder schließt
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Behälter zur Druckluftförderung von Gütern durch eine Rohrleitung, an dessen Gehäuse an
seinen Längsseiten senkrecht verschiebbar Längs- s dichtungen und an seinen Stirnseiten eine in der
Bewegungsrichtung des Behälters vordere und eine hintere Querdichtung montiert sind, die in der
Rohrleitung zusammen mit den Längsdichtungen Hohlräume über dem Gehäuse und unter ihm bilden, ι ο
die über öffnungen, von denen mindestens je eine in
der vorderen und der hinteren Querdichtung vorgesehen ist, mit dem jeweiligen Rohrleitungsraum vor dem Behälter und hinter ihm in
Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet,
daß die vordere (7) und die hintere (6) Querdicbtung am Gehäuse (3) wie die Längsdichtungen
(8) senkrecht verschiebbar montiert sind, und daß am Gehäuse (3) an seiner der hinteren
Querdich tung (6) zugekehrten Seite ein Schieber (15)
starr befestigt ist, der die Öffnung (12) in der hinteren Querdichtung (6) je nach der Größe des
Druckgefälles an den Längsdichtungen (8) teilweise oder vollständig überdeckt.
2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (3) an seiner der vorderen
Querdichtung (7) zugekehrten Seite ein weiterer Schieber (23) starr befestigt ist und in der vorderen
(7) und hinteren (6) Querdichtung mindestens je eine zusätzliche Öffnung (20 bzw. 17) ausgeführt ist, die
den Hohlraum (»C«) unter dem Gehäuse (3) bzw. den Hohlraum (»Β«) über ihm mit dem Innenraum
der Rohrleitung (2) in Verhindung setzt, wobei die beiden Öffnungen (12, 17 und 13, 20) jeder
Querdichtung (6, 7) von Rückschlagventilen (18, 19, 21, 22) entgegengesetzter Wirkung überdeckt und
im Hohlraum (»C«) unter dem Gehäuse (3) zwischen dessen Stirnwänden an den jeweiligen Querdichtungen
(6, 7) Düsenmundstücke (25, 26) montiert sind, von denen jedes mit seinem Eingangsende an die
Öffnung (12, 20) in der jeweiligen Querdichtung (6, 7), die diesen Hohlraum (»C«) mit dem Innenraum
der Rohrleitung (2) verbindet, mit seinem Ausgangsende aber an den jeweiligen Schieber (15, 23)
anschließt, der am Gehäuse (3) befestigt ist.
3. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Längsdichtung (8) mindestens
eine durchgehende Bohrung (27) ausgeführt ist, die den Hohlraum (»Counter dem Gehäuse (3) mit dem
Hohlraum (»Β«) über ihm in Verbindung setzt, und so
am Gehäuse (3) ein Schieber (28) befestigt ist, der je
nach der Größe des Druckgefälles an der Längsdichtung (8) diese Bohrung (27) teilweise oder vollständig
überdeckt.
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