DE2937520A1

DE2937520A1 - Lufttransportsystem

Info

Publication number: DE2937520A1
Application number: DE19792937520
Authority: DE
Inventors: Ronald A Lenhart
Original assignee: Precision Metal Fabricators Inc
Current assignee: Precision Metal Fabricators Inc
Priority date: 1978-10-02
Filing date: 1979-09-17
Publication date: 1980-04-10
Also published as: JPS59177218A; GB2038264B; US4451182A; JPS5548128A; JPS5941886B2; GB2038264A; JPS6042129B2; HK81187A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung der im Gattungsbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Art, in welcher Luft das Transportmedium ist und die Gegenstände, das heißt Behälter, eine dynamische Reaktion mit der Luft eingehen und mit der Transportvorrichtung so zusammenwirken , daß die Behälter transportiert werden . Die Transportvorrichtung kann zu diesem Zweck einen Zuführer einschließen, mit dem ein vorbestimmter Zwischenabstand zwischen den Behältern hergestellt wird, ferner einen Förderer zum Bewegen der Behälter zwischen zwei unterschiedlichen Höhenlagen mit dem vorbestimmten Zwischenabstand, oder auch einem anderen Zwischenabstand, ferner eine Abbremseinrichtung zum Verzögern der angeförderten Behälter beim Einführen in eine Bearbeitungsstation. Die Transportvorrichtung kann eine Kombination dieser Einzelelemente oder alle diese Einzelelemente enthalten. Zusätzlich dazu kann in die Transportvorrichtung sowohl ein die Zuführung der Behälter in aufrechter Lage gestattender Gebläsetransporter als auch ein horizontaler Behälterförderer eingegliedert sein, der die Behälter entweder aufrechtstehend oder in einer horizontalen Lage zuführt.

Mit Luftströmen arbeitende Förderer sind zum Fördern verschiedener Arten von speziellem Material wie Paketen oder ähnliche Artikel verwendet worden. Ein Nachteil der bekannten Förderer liegt darin, daß das Fördern und der Transport von der Form und der Anordnung der Luftdüsen abhängig ist, die je nach den zu fördernden Gegenständen unterschiedlich sind. Normalerweise haben die Luftdüsen die Form von Löchern, die sich durch Dekken- oder Seitenwande des Förderers erstrecken und in den Förderkanal stromabwärts eintreten. Eine andere, gängige Form einer Transportvorrichtung enthält eine Serie von Jalousien (US-PS 3 759 579), deren Lamellen sich in Längsrichtung erstreckende Schlitze begrenzen, durch welche die Luft mit einer erheblichen, stromab gerichteten Geschwindigkeit durchstreicht und nicht nur die Gegenstände stützt, sondern sie

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auch durch den Fördererkanal vorwärtstreibt.

Die meisten Aufzugsförderer, das heißt Artikel, und insbesondere Dosen,in vertikaler Richtung transportierende Förderer benutzen eine Riemeneinrichtung, in der an jeder Seite der Dosen Riemen vorgesehen sind, die die Dosen ergreifen und sie in vertikaler Richtung transportieren. Die Riemen an beiden Seiten der Dosen werden in einer Richtung angetrieben, so daß die mit den Dosen in Kontakt kommenden Riemenabschnitte in der gleichen Richtung bewegt werden.

Wenn die Spannung der Riemen zu groß ist, wird die Ausstoßzahl des Förderers verringert, da die Dosen nicht schnell genug zugeführt werden können und beim Transport deformiert werden. Wenn die Riemenspannung zu gering ist, rutschen die Riemen an den Dosen und der Förderer blockiert. Dazu kommt, daß die an den Dosen scheuernden Riemen die Dosenoberfläche ernsthaft be schädigen können.

Das Blockieren der mechanischen Vertikalförderer ist ein Haupt problem und die Standzeit, die zum Beheben solcher Blockagen notwendig ist, ist teuer. Zudem ist diese Arbeit gefährlich. Das häufige Einstellen und Nachstellen der Riemen ist jedoch notwendig, damit ein einigermaßen befriedigender Arbeitsablauf gesichert werden kann. Dies erfordert jedoch, daß der Vertikal förderer dann stets für eine längere Zeit stillgesetzt werden muß. Viele solcher mechanischen Vertikalförderer sind zwischen 12,92 und 15,24 m hoch und Riemenspanner müssen an beiden Seiten in Abständen von 30,48 bis 40,64 cm angeordnet sein. In den meisten Anwendungsfällen werden drei Riemen verwendet, und zwar zwei an einer Seite und einer an der anderen Seite, welche alle ständig eingestellt werden müssen. Wenn sich die Riemen längen, müssen aus ihnen Teile herausgeschnitten werden, um diese Längung zu kompensieren. Die Betriebskosten in der Dosen— Industrie liegen häufig in einem Bereich zwischen 30.000,- und 40.000,- DM pro Stunde. Der durchschnittliche Zeitaufwand zum Beseitigen einer Blockierung in einem Vertikalförderer liegt

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zwischen 2 und 5 Minuten, wobei durchschnittlich zwei Blockierungen pro Stunde vorkommen. Bei einem 24-Stunden-Betrieb ist der dadurch eintretende finanzielle Schaden erheblich.

Die Sicherheitsprobleme mit den mechanischen Vertikalförderern sind ebenfalls gravierend. Der Dosenausstoß pro Minute eines mechanischen Vertikalförderers wird durch den Abstand zwischen den Dosen beschränkt, der normalerweise bei 30,48 cm liegt. Dies bedeutet, daß eine Ausstoßziffer von 1000 Dosen pro Minute eine Fördergeschwindigkeit von 304,8 m pro Minute erfordert. Wenn eine für eine höhere Ausstoßgeschwindigkeit geeignete Einrichtung vorhanden ist, muß die Förderergeschwindigkeit angehoben werden, damit der Ausstoß entsprechend gesteigert werden kann. Da immer höhere und höhere Geschwindigkeiten gefordert werden, wird der Anteil der Riemenoberfläche, der die Dosen noch greifen kann, so klein, daß der Schlupf an den Dosen im Aufnahmebereich zu groß wird. Es wurde ferner die Erfahrung' gemacht, daß sich die Dosen beim Ausstoß infolge der hohen Dosengeschwindigkeiten entgegengesetzt drehten. Dazu kam, daß die Gefahr von Dosenschäden durch Berührungen zwischen den Dosen größer wurde und auch die Gefahr erhöht war, daß der Mechanismus bei diesen hohen Geschwindigkeiten beschädigt oder zerstört wird.

Die US-PS 4 010 981 ist auf einen Luftförderer mit Tunnelführung gerichtet, bei dem ein Luftförderer mit einem Tunnelführungsglied kombiniert ist. Der Luftförderer enthält eine langgestreckte Speieherkammer mit einer perforierten Deckfläche, in der querverlaufende Schlitze richtungssteuernde Luftdüsen bilden. Eine nicht perforierte Führungswand des Tunnels liegt den Luftdüsen gegenüber und erstreckt sich über die Länge des Förderers, um eine Förderzone zu bilden. Der Tunnel hat den Zweck, die Transportluft aufzufangen und zu speichern. Luftspalte sind zwischen den aneinanderstoßenden Rändern 'der Tunnelwände und der Fördererfläche angeordnet, um einen unerwünschten Rückstau oder statischen Druck im Bereich der Förderzone zu vermeiden.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Transportoder Fördervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die für einen störungsfreien Transport von Dosen auch mit hohen Fördergeschwindigkeiten und großen Ausstoßziffern geeignet ist.

Diese Aufgabe wird mit einer im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Transportvorrichtung gelöst.

Erfindungsgemäß wird ein Dosenleitkanal vorgeschlagen, der Begrenzungsbereiche mit Düsen in Form von Löchern aufweist, die sich durch die Begrenzungsbereiche erstrecken und in den Leitkanal in Stromabrichtung einmünden. Die Seitenwände des Leitkanals sind mit Führungsschienen ausgestattet und an wenigstens einer Seitenwand, nämlich der den inneren Radius definierenden Seitenwand, ist eine Vielzahl von öffnungen über die Länge verteilt, durch welche die durch die Düsen eingeführ te Luft abgelassen wird. Die Größe und der Anstellwinkel der Düsen sind in Relation gesetzt zu der statischen Druckdifferenz über die Düsen, · um den erforderlichen statischen Druck in nerhalb des Leitkanals in Hinblick auf die Größe und die Anzahl der öffnungen zu erzeugen, die in der inneren Seitenwand angebracht sind und das Volumen der Abluft bestimmen, die aus dem Leitkanal austritt. Die Düsen in den Begrenzungswänden des Leit kanals werden mit Luft von einer Zuführung beschickt, von der die Seitenwände des Leitkanals eine Begrenzungswand bilden kön nen. Die Zuführungen erstrecken sich über die gesamte Länge des Leitkanals. Alternativ können die Zuführungen auch aus einer Mehrzahl von kürzeren Abschnitten gebildet werden, die von einer Anzahl von Gebläsen gespeist werden. Bei einer sich über die gesamte Kanallänge erstreckenden Zuführung kann ein einziges Gebläse eingesetzt werden.

Das untere Ende des Vertikalförderers kann mit einem Zuführer versehen werden, der die Dosen von einem Speicher in den Verti kalförderer bringt. Es kann auch ein Dosenspeicher oder ein die Dosen vereinzelt zuführender Mechanismus verwendet werden,

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wie er beispielsweise in der am 13.1.1978 mit der Registriernununer 869 371 in den Vereinigten Staaten angemeldeten Anmeldung beschrieben wird. Das obere Ende des Vertikalförderers stößt die Dosen in eine Bremseinrichtung aus, welche die ankommenden Dosen abbremst und sie in Geschwindigkeit und Abstand so einstellt, daß sie von einer darauf folgenden Bearbeitungsstation oder dergleichen anstandslos aufgenommen werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Stirnansicht eines Teiles der Fördervorrichtung nach der Erfindung, die einen Zuführabschnitt, einen Förderabschnitt und einen Bremsabschnitt aufweist, die teilweise im Querschnitt dargestellt sind;

Fig. 2 eine zugehörige Seitenansicht im Querschnitt;

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 von Fig. 2;

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 von Fig. 3;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Bremsabschnittes;

Fig. 6 einen Querschnitt durch eine verstellbare Düseneinrichtung;

Fig. 7 einen Querschnitt durch den oberen Teil eines Vertikalförderers, ähnlich dem in Fig. 1 gestrichelt dargestellten, zusammen mit einem horizontalen Abschnitt, von dem zum besseren Verständnis Teile weggebrochen sind;

Fig. 8 schematisch einen Ausschnitt aus Fig. 1 zur Verdeutlichung der Geschwindigkeitskomponente der Luft und der Dose;

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Fig. 9 ein Diagramm, aus dem die auf eine Dose übertragene Leistung in Abhängigkeit von der Luftstrahl- und der Dosengeschwindigkeit hervorgeht;

Fig. 10 ein Diagramm, aus dem die Luftkraft an der Dose in Abhängigkeit von der Luftstrahl- und der Dosengeschwindigkeit hervorgeht;

Fig. 11 ein Diagramm, aus dem eine Konstante K. für den Düsendurchmesser bei verschiedenen Düsendurchmessern hervorgeht;

Fig. 12 ein Diagramm, aus dem eine Auslaßdurchraesserkonstante K für verschiedene Auslaßdurchmesser hervorgeht;

Fig. 13 ein Diagramm, bei dem die Luftstrahlgeschwindigkext zum Düsendurchmesser ins Verhältnis gesetzt ist; und

Fig. 14 eine schematische Darstellung der an einer Dose angreifenden Kräfte, nämlich dem Gewicht (w), der von den Luftstrahlen im Leitkanal ausgeübten Kräfte (F-¹) und '(F-Mvmcl der aus der Druckdifferenz über die Dose hinweg resultierende Kraft (P₁-P₃)·Α.

Gemäß den Figuren 1, 2, 3 und 4 der Zeichnung ist ein im allgemeinen mit 10 bezeichneter, vertikal angeordneter Förderer vorgesehen, der sich vom Punkt B zum Punkt C erstreckt. Die dargestellte Ausführung ist zur Verwendung bei der Förderung von leeren Dosen 12 bestimmt, die an einer Seite 14 offen und an der anderen Seite 16 verschlossen sind. Der Fördererkörper 11 ist von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt und besitzt einen rechteckigen Leitkanal 18, der im wesentlichen mit dem Umriß der zylindrischen Dosen 12 übereinstimmt. Die Größe des Leitkanals ist eng angepaßt an die tatsächliche Dosengröße, so daß eine wirksame Luftabdichtung innerhalb des Leitkanals um jede Dose herum entsteht, obwohl der Durchgang der Dosen durch den Leitkanal nicht behindert wird. Der Leit-

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kanal besitzt Begrenzungswände 20 und 22 benachbart zur offenen und geschlossenen Seite der Dosen 12. Die Begrenzungswände bilden gleichzeitig jeweils eine Begrenzungswand einer im Querschnitt rechteckigen Luftzuführung 24, 26, welche beide an eine passende Luftquelle, zum Beispiel Gebläse 25 oder 27, angeschlossen sind. Der Leitkanal ist ferner mit Seitenwänden 28 und 30 ausgestattet, deren Breitenerstreckung geringfügig größer ist als die Länge der Dosen, damit ein ausreichender Spalt zwischen den Begrenzungswänden und den Dosen entsteht. Ein Paar Führungsschienen 32, 34 und 36, 38 ist jeweils in Nuten 40, 42, und 44, 46 in den Seitenwänden 28 und 30 angeordnet, und zwar benachbart zu deren Rändern und benachbart zu den Begrenzungswänden 20 und 22. Die Führungsschienen sind so dimensioniert und angeordnet, daß sie nur geringfügig über die innere Oberfläche der Seitenwände 28 und 30 des Leitkanals hinausragen, damit sehr kleine Spalte 48 und 50 zwischen den inneren Oberflächen der Seitenwände 28 und 30 und den Seiten der Dose 12 entstehen.

Eine Serie von Luftdüsenlöchern 51 und 52 ist in den Begrenzungswänden 20 und 22 über deren Länge etwa in der Mitte angeordnet, welche die Luftzuführungen 24 und 26 mit dem Leitkanal im Bereich jeder Begrenzungswand verbinden. Die Löcher 51 und sind unter einem Winkel gebohrt, so daß sie sich in Stromabrichtung in den Leitkanal hinein erstrecken. Sie sind unter einem zwischen 18° bis zu 60° betragenden Winkel zu der Längsachse des Leitkanals ausgerichtet. Falls die Begrenzungswände 20 und 22 eine unzureichende Dicke aufweisen, um den Löchern 51 und 52 die gewünschte Ausrichtung zu vermitteln, können Bohrungen 51a und 52a, Fig. 8, die in Düsenplatten 54 und 55 ausreichender Dicke angebracht sind, die die gewünschte Ausrichtung der Düsen ergeben, vorgesehen. Die Platten 54 und 55 sind mit geeigneten Mitteln an den Begrenzungswänden 20 und 22, die auch den Luftzuführungen 24 und 26 angehören, befestigt. Die Düsen 51 und 52 können von unterschiedlichen Größen und Anstell-

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winkeln sein. Dies hängt von den jeweils gewünschten Wirkungen oder Resultaten ab und wird nachstehend erklärt werden.

Zumindest eine der Seitenwände 30 des Leitkanals 18 ist mit einer Reihe von Auslaßöffnungen 31 versehen, die reihenweise über die Länge des Leitkanals angeordnet sind und den Leitkanal mit der umgebenden Atmosphäre verbinden. Die Größe und die Abstände der Auslaßöffnungen 31 wird variiert, damit eine spezielle Reihe von Bedingungen erfüllt werden kann, obwohl die öffnungen normalerweise nur in einer der Seitenwände angebracht sind, die vorzugsweise diejenige Seitenwand ist, die den inneren Radius einer Kurve des Förderers definiert. Dies kann aus nachstehend erläuterten Gründen der Auslaßkrümmer im Förderer sein. Diejenige Seitenwand des Förderers, in der die Auslaßöffnungen angeordnet sind, bestimmt die Richtung einer Drehbewegung, welche den Dosen beim Fördern durch den Leitkanal aufgezwungen wird. Da die Dosen die Tendenz haben, sich an die Leitschienen anzulegen, die in der Seitenwand mit den Auslaßöffnungen angebracht sind, wird der Drehsinn der Dosen zu den Auslaßöffnungen hin liegen. Das bedeutet, daß die Dosen in Kontakt oder annähernd in Kontakt mit den Leitschienen sein werden, die sich im Bereich des inneren Radius¹ einer Kurve befinden. Dies schließt entgegengesetzt gerichtete Rotationseffekte durch Kontakte mit den Schienen am außenseitigen Radius einer Kurve aus. Diese Wirkung ist jedoch wünschenswert, da der Reibungskoeffizient hier weitgehend reduziert ist bzw. nahezu keine Reibung auftritt und ein Beschädigen oder Markieren der Dosenoberfläche nur minimal auftritt oder gänzlich vermieden wird.

Der Rotationseffekt stellt ferner sicher, daß die Beschichtung einer innenseitig beschichteten Dose durch die Bewegung bis zum Vernetzen oder Aushärten in Lösung bleibt.

Die Drehbewegung der Dose in Bezug auf die Ausstoßrichtung wird gesteuert, so daß die gewünschte Rotation vor dem Ausstoß erzwungen wird, und so eine Gegendrehung oder eine drehbewegungslose Verzögerungszeit vermieden wird. Dies ist von beson-

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derer Bedeutung in solchen Fällen, in denen eine hohe Ausstoßziffer an Dosen pro Minute erwünscht ist und die Ausstoßgeschwindigkeit der Dosen auf einem geringen Wert gehalten oder auf einen geringen Viert reduziert werden muß. Wo eine hohe Ausstoßziffer pro Minute gewünscht wird, müssen die Dosen allerdingsmit relativ kurzen Z'wischenabständen gefördert werden.

Mit dem Luftförderer gemäß der Erfindung kann das Aufrechterhalten eines Dosenabstandes von 10 bis 12,7 cm oder weniger leicht durchgeführt werden. Dadurch kann der mit Dosengeschwindigkeiten von 228,6 bis 24 3,84 m pro Minute arbeitende Luftförderer 1400 Dosen pro Minute ausstoßen. Längere Zwischenabstände können bei der gleichen oder auch geringeren Dosengeschwindigkeit zum Erzielen höherer Produktionsziffern ohne die ständigen Probleme der mechanischen Fördereinrichtungen aufrechterhalten werden. Wenn stromabwärts liegende Einrichtungsteile ausfallen und die Dosen aneinanderliegen, muß ein mechanischer Förderer gestoppt werden, oder es muß zumindest das Zuführen weiterer Dosen unterlassen bleiben. Hingegen kann der Luftförderer gemäß der Erfindung mit Dosen gefüllt werden, ohne daß die Gefahr von Schäden der Dosen auftritt. Weiterhin bildet der Luftförderer einen Speicher für die Dosen, gleichzeitig besteht keine Möglichkeit mehr, daß die Dosen den Förderer blockieren, da der auf die Dosen ausgeübte Druck im wesentlichen gleichförmig ist und nicht an einem einzigen Punkt angreift. Das vorliegende System hat ferner den Vorteil, daß der Förderer im Betrieb keine weitere Einstellungsarbeit erfordert.

Der Luftförderer nach dieser Erfindung stellt hinsichtlich des Leitkanals ein halbgeschlossenes System dar. Die Luftgeschwindigkeit aus den Düsen 51 und 52 ist vorzugsweise auf der Basis für das optimale Düsenmaß im Hinblick auf eine akzeptable Düsen- und Leitkanalgeschwindigkeit zur Erzielung einer optimalen Leistungsübertragung eingerichtet. Eine geringe Luftleistung der Gebläse 25 und 27 ist nur notwendig, um ein herkömmliches Dosenformat und -gewicht tragen und transportieren zu können. Die passende Luftstrahlgeschwindigkeit wird durch

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eine statische Druckdifferenz über die Düsen erreicht, wobei die Druckdifferenz an ausgewählten Punkten des Luftstrahls gemessen wird. Von Testresultaten von praktisch betriebenen Systemen konnten bestimmte empirische Verhältnisse ermittelt werden.

Es wurde gefunden, daß eine von einer Bohrung mit einem Durchmesser von 6,35 mm gebildete Luftstrahldüse eine Luftstrahlgeschwindigkeit von annähernd 1037 m/min (3400 Fuß/Minute im Zoll-System) bei einem statischen Druck von 25,4 mm WS ergibt und dadurch eine Luftförderleistung von 0,04528 m³ erfordert, und zwar nach der Gleichung 1:

(D A_jXV. =Q.

Testversuche haben gezeigt, daß bei einer Verringerung der Düsengröße unter 6,35 mm die Geschwindigkeit mit dem Luftbedarf gleichmäßig absinkt. Wenn Düsendurchmesser über 6,35 mm verwendet werden, ist die erreichte Luftstrahlgeschwindigkeit nur geringfügig größer, jedoch steigt der Luftbedarf pro Minute unverhältnismäßig stark an. Der Luftförderer gemäß der Erfindung ist speziell durch Optimierung seiner Konstruktion darauf abgestimmt, mit dem niedrigsten statischen Druck zu arbeiten, der in Bezug auf die erforderliche Dosengeschwindigkeit eine wirkungsvolle Luftstrahlgeschwindigkeit ergibt. Außerdem wird gemäß der Erfindung ein Düsendurchmesser eingesetzt, der eine ausreichende Luftmenge pro Minute gestattet, die zum Aufrechterhalten der geforderten Ausstoßziffer notwendige Förderung einzuhalten.

Im Hinblick auf die besten Resultate und die geringsten Reibungsverluste durch die Düsen 51 und 52 soll die Wanddicke oder die Dicke der Platten 54 und 55, durch welche die Düsen gebohrt sind, zweckmäßigerweise nicht dicker als der eineinhalbfache Durchmesser der Düse sein. Ferner soll die Wandstärke nicht so gering sein, daß ein nennenswerter Anteil der durchströmenden Luft ohne eine stromab gerichtete Richtungskomponente austreten könnte.

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Der Winkel der Düsen 51a und 52a, Fig. 8, die die Platten 54 und 55 durchsetzen, beeinflußt die Geschwindigkeit der Dosen im Leitkanal. Bei einem Luftförderer, der mit Dosengeschwindigkeiten zwischen 228,6 und 24 3,84 m/min arbeitet, um 14 00 Dosen/min durchzusetzen, werden die Düsen zweckmäßigerweise unter einem Winkel von 45° in Bezug auf eine Normale auf die Dösenförderrichtung ausgerichtet.

Die aus den Düsen 51a und 52a austretende Luft trifft auf die Dosen auf und überträgt eine Kraft 53, die in Komponenten oder Vektoren aufgeteilt werden kann, nämlich in eine vertikale Kraft (Pfeil 56) und eine horizontale Kraft (Pfeil 58, Fig. 4). Die Kräfte in Richtung des Pfeiles 58 haben die Tendenz, die Dose in dem Leitkanal zu zentrieren, während die Kräfte in Richtung des Pfeiles 56 die Dosen aufwärts oder durch den Leitkanal fördern.

Die in den nachfolgenden Gleichungen verwendeten Definitionen werden anhand von Tabelle I nachstehend erläutert.

Tabelle I

P = Leistung (mkg/min)

F = Kraft (kg, g)

il = Durchsatz leistung an Dosen (mkg/min)

m = Durchsatzleistung der Luft (mkg/min)

V = Dosengeschwindigkeit m/min

V. = Luftgeschwindigkeit durch Düse (m/min)

V = Luftgeschwindigkeit durch Auslaßöffnungen (m/min)

V = Relativgeschwindigkeit der Luft in Bezug auf die Dose

W = Gewicht aller auf einmal im Förderer befindlichen Dosen (kg, g)

g = Beschleunigung durch Schwerkraft (m/min^a)

t = Zeit (min)

P = statischer Druck im Leitkanal (mm WS}

φ = statischer Druck der Zuführung(mm WS)

Δ Φ = statische Druckdifferenz über die Düsen zwischen der Zuführung und dem Leitkanal(mm WSJ

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noch: Tabelle I

nm²

A = Querschnittsfläche der Dose(mm²) durch die Rotationsachse

K = Geschwindigkeitskonstante (Verhältnis zwischen Dosen- und Düsengeschwindigkeitj

θ = Düsenwinkel zur Horizontalen (Grad)

D. = Düsendurchmesser (mm)

D = Auslaßdurchmesser (mm)

Q = Luftleistung (L/min)

A. = Querschnittsfläche der Düse in(mm² /

A = Querschnittsfläche des Auslas ses(j

N = Anzahl der Düsen pro Auslaß

ρ = Luftdichte *3jiHl

K, = Durchmesserkonstante
d

K. = Strahlgeschwindigkeitskonstante

K = Auslaßgeschwindigkeitskontante

K_f = Kraftkonstante

w = Gewicht einer Dose in Gramm (g)

Da die Luftdüsen 51a und 52a die Luft in Intervallen von 19,05 bis 38,1 mm entlang den Begrenzungswänden des Leitkanals Ober dessen ganze Länge zuführen, ist die Luftleistung in jedem Intervall verdoppelt. Der zugeführten Luft muß es gestattet sein, durch die Auslaßöffnungen 31, die in zumindest einer Seitenwand des Leitkanals angeordnet ist, abzuströmen. Wenn der Luft nicht gestattet wird, in einer gesteuerten Rate über die Länge des Leitkanals auszuströmen, ist es den Dosen nicht möglich, in den Förderer oder in den Leitkanalbereich einzu treten. Auf der anderen Seite wird, falls zu viel Luft ab strömen kann, das Luftkissen zwischen den einzelnen Dosen, das eine Funktion des statischen Druckes ist, nicht aufrechter halten und eine Dose wird die nächste einholen und der näch sten die notwendige Energie wegnehmen, wodurch die Dosen sich im Förderer stauen würden. Die Auslaßöffnungs- und Düsengrößen

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sind so gewählt, daß sich ein bestimmtes Druckverhältnis über jede Dose innerhalb des Leitkanals ergibt, siehe hierzu Gleichung 16. Der Druck ist etwas geringer oberhalb jeder Dose und etwas größer unterhalb jeder Dose, und zwar während des Weges durch den Förderer. Die höheren Drücke liegen naturgemäß beim Einführen vor und werden auf dem Weg zur Ausstoßöffnung bis auf den Atmosphärendruck abgebaut. Der Druckgradient überwindet einen vorbestimmten Teil des Gewichtes jeder Dose, indem er auf die Dose einen Auftrieb ausübt, der auf die Längsquerschnittsfläche der Dose wirkt. Das effektive Gewicht jeder Dose ist der Teil des Gewichtes jeder Dose, der von der statischen Druckdifferenz über jede Dose innerhalb des Leitkanals ausgeglichen wird. Daraus ergibt sich, daß das Volumen der eingeführten Luft im Verhältnis zur Zeit in Kombination mit der Düsengeschwindigkeit und der Geschwindigkeit im Leitkanal sowie dem Anteil der abgeblasenen Luft den Zwischenabstand zwischen den Dosen bestimmt und den Zwischenabstand aufrechterhält, der beim Einführen in den Förderer vorgegeben wird. Der Förderer und die Zuführung müssen aufeinander abgestimmt und eingestellt werden, damit optimale Resultate erzielt werden. Es ist deshalb wünschenswert, daß die Auslaßöffnungen 31 Löcher mit unterschiedlicher Form sind, oder daß ein durchgehender Längsschlitz in einer oder beiden Seitenwänden entlang des Erstrekkungsbereichs des Leitkanals verläuft.

Das Arbeitsprinzip des Luftförderers gemäß dieser Erfindung liegt darin, daß die Dosenbewegung in Aufwärtsrichtung des Förderers durch das wirkungsvolle Ausnutzen eines Gleichgewichts zwischen zwei Kraftquellen hervorgerufen wird. Die erste dieser Kraftquellen sind Luftdüsen in den Begrenzungswänden des Förderers, die dazu benutzt werden, Energie von dem Luftdurchsatz durch die Düsen auf die Dosenenden zu übertragen. Diese Kraftquelle erzeugt die notwendige Kraft zum Aufrechterhalten des Momentes der Dose, das heißt Aufrechterhalten ihrer Geschwindigkeit Sir diß gewünschte Dosendurchsatzrate. Sie hat außerdem den Anteil der gesamten Kraft aufzubringen, der erforderlich ist, das Gewicht der Dosen zu überwinden oder eine Hebekraft .zu erzeugen, mit der die Dosensäule getragen wird.

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Diese Kraftquelle erzeugt die gesamte kinetische Energie beim Arbeiten des Systems und zusätzlich einen Teil der potentiellen Energie, die zum Anheben der Dosensäule erforderlich ist. Die diesbezügliche Gleichung ist:

(4) F = pA. (V.SinÖ-V)²

Diese Gleichung ist von einer Analyse des Luftstroms durch die Düsen 51a und 52a abgeleitet, was im Schaubild von Fig. 8 dargestellt ist.

(5) F= MA (Leistung = Masse mal Beschleunigung)

(6) F= mV (Leistung = Durchsatzvolumen mal Geschwindig-

keit)

wobei: V die relative Geschwindigkeit der Luft in Bezug auf

die Dose in der Richtung der Dosenbewegung ist. Daraus ergibt sich, daß

(7) V_r = V.sinG-V.

Das Durchsatzvolumen ist

(8) m = pA.V

^ 2 r

(9) F= (pA.V )V = pA.V ^a
j r r j r

(10) deshalb F = pA.(VjSinG-V) ² .

Die zweite Kraftquelle stellt der Zuführer 60 dar (entweder durch Schwerkraft, durch mechanische Mittel oder durch Luft), Der Zuführer hat die Fähigkeit, einen Überdruck im Förderereingang zu erzeugen, der in der Folge zu einem höheren statischen Druck zwischen den Dosen führt, als der atmosphärische Druck.

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Der Überdruck oder der statische Druck im Leitkanal bewirkt zwei positive Effekte beim Arbeiten des Förderers; zunächst wird ein höherer als der atmosphärische statische Druck im Leitkanal erzeugt, wodurch ein Luftkissen zwischen den Dosen erzeugt wird. Dieses Luftkissen bewirkt, daß, falls der Förderer intermittierend beschickt wird und eine einzelne Dose in den Förderer eintritt und aufzuschließen sucht, ihre Geschwindigkeit durch das Luftkissen verzögert wird und die hintere Dose das Luftkissen zwischen den Dosen hinausdrücken müßte. Dies vermeidet jedoch ein direktes Zusammenstoßen der Dosen, das zu Beschädigungen führen könnte. Der zweite positive Effekt dieses überhöhten statischen Drucks im Leitkanal liegt darin, daß er zum Kompensieren des kumulativen Gewichts von Dosen Oberhalb jedes Punktes innerhalb des Förderers verwendet werden kann. Zum Beispiel wird angenommen, daß die Dosen im Förderer nur durch den statischen Druck zwischen den Dosen gestützt werden. Der Querschnitt des Leitkanals ist so bemessen und auf die tatsächliche Dosengröße abgestimmt, daß ein wirksamer und arbeitsfähiger Luftdichteffekt um jede Dose im Leitkanal auftritt, wobei dieser Dichteffekt dahingehend begrenzt ist, daß er das leichte Durchgehen der Dose durch den Leitkanal noch zuläßt. Der statische Druck zwischen den Dosen ändert sich in Abhängigkeit von der Anzahl der Dosen, die vor dem jeweiligen Zwischenraum im Förderer liegen. Demzufolge ist der höchste statische Druck im Leitkanal im Bereich des Förderereingangs gegeben und der niedrigste statische Druck am Ausstoßende. Da der von der Luftzuführung herrührende statische Druck über die Länge des Förderers konstant ist, läßt sich der statische Druck im Leitkanal entweder durch Beibehalten eines konstanten Düsendurchmessers und Variieren der Auslaßdurchmesser oder durch Variieren der Düsendurchmesser und Konstanthalten der Auslaßdurchmesser oder durch eine Kombination dieser Maßnahmen verändern. Die durch den statischen Druck zwischen den Dosen erzeugte und auf die Querschnittsfläche der Dose wirkende Kraft ist gleich dem effektiven Gewicht aller Dosen oberhalb dieses Punktes im Förderer. Das Verhältnis zwischen dem Druck und der Querschnittsfläche ist theoretisch durch die folgenden Verhältnisse erläuterbar.

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Da der Luftdurchsatz durch die Düsen gleich dem Durchlaß durch die Auslaßöffnungen ist, lassen sich folgende Gleichungen aufstellen:

(11) Qein = Qaus, wobei Q = Durchsatzleistung

(12) Qein = V.A.

(14) V. = 1037 j/^T (Zoll-System:

(15) V_v = 1037 \/P~ (Zoll-System: 3400 l/T")

(i 037-/in/min?,)
deshalb 1037/δ/" NA. = 1037/~F~~-A_v

Durch Anwendung der Wirkung der Kraft durch die Düsen und der statischen Druckzustände zwischen den Dosen läßt sich ein Zustand einstellen, bei dem die zum Anheben der Dosen notwendige Energie (die potentielle Energie des Systems) durch den statischen Druck zwischen den Dosen aufgebracht wird, und wobei die zum Aufrechterhalten der Dosengeschwindigkeit (die kinetische Energie des Systems) notwendige Energie durch die Düsen aufgebracht wird. Variationen davon können erreicht werden, wenn die aus den Düsen austretenden Luftstrahlen einen Teil des Dosengewichts überwinden und damit den überdruck am Zuführende bzw. die erforderliche Zuführkraft bestimmen.

Bei einer Analyse der Gleichung für die von den Düsen aufgebrachte Kraft läßt sich die Leistungsübertragung von dem Luftstrahl auf die Dosen berechnen.

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(17) Da

F - pA.(F.Sine-V)²

und da Leistung = Kraft mal Geschwindigkeit, ist die auf eine Dose ausgeübte Leistung

(18) P= pA.(V.Sin«-V)²V.

Unter der Voraussetzung einer konstanten Luftstrahlgeschwindigkeit können der maximale und der minimale Wert der Leistungsübertragung gefunden werden, indem bestimmt wird, wo der Anstieg der Leistungsgleichung 0 ist.

Da das Steigungsmaß bzw. der Anstieg der Gleichung gleich dem Differential der Gleichung ist,

(19) H = 0 = pA (3V-V.Sin9)(V-V.Sin«)

liegt der maximale Leistungsübertragungswert, wo V = ^-V.SinG, während der minimale dort vorliegt, wo V = V.Sin«, wie in Fig. 9 angedeutet ist.

Durch Analysieren der Kraftgleichung
(17) F= pA.(V.SinÖ-V)²

und unter der Annahme einer konstanten Dosengeschwindigkeit kann man bestimmen, daß die auf die Dose einwirkende Kraft ansteigt, wenn die Strahlgeschwindigkeit relativ zur Dosengeschwindigkeit zunimmt. Diese Kraftübertragung ist nicht linear mit der Leistungsübertragung, da die Leistung auch von der Geschwindigkeit der Dose abhängt und nicht nur von den relativen Geschwindigkeiten zwischen der Luft und der Dose (siehe Figuren 9 -und 10) .

Beim Vergleich der Diagramme von Figuren 9 und 19 ist ersichtlich, daß, falls die Geschwindigkeit der Dose im Hinblick auf den stromab gerichteten Vektor der Luftstrahlgeschwindigkeit

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über ein Drittel hinausgeht, die Leistungsübertragung abnimmt und die auf die Dose wirkende Kraft ebenfalls geringer wird. Auf der anderen Seite fällt, falls die Geschwindigkeit der Dose im Verhältnis zu dem stromab gerichteten Vektor der Luftstrahlgeschwindigkeit unter ein Drittel geht, die Leistungsübertragung erneut ab, jedoch die auf die Dose einwirkende Kraft steigt geometrisch an. Aus diesem Grund wird in der Praxis eine Konstruktion gewählt, in der der stromab gerichtete Vektor der Luftstrahlgeschwindigkeit in etwa dreimal so groß ist, wie die Geschwindigkeit der Dose. In jedem Fall wirkt sich beim Fördern der Dose in einer vertikalen Richtung eine andere zusätzliche Kraft aus, nämlich die Schwerkraft, die als Gewicht der Dose gesehen werden kann. Dieses Gewicht muß ebenfalls ausgeglichen werden, zumindest zum Teil, und zwar durch die Kraft der durch die Düsen ausströmenden Luft. Deshalb ist bei ^: vertikaler Förderung ein wünschenswertes Geschwindigkeitsverhältnis in etwa bei 7:1, wodurch die auf jede Dose einwirkende Kraft der Luft in etwa neunmal so groß ist, wie bei einem Geschwindigkeitsverhältnis von 3:1, obwohl der Wirkungsgrad der Leistungsübertragung auf nur 70 % abgefallen ist. Wenn das Gewicht jeder Dose höher wird, oder wenn das Gesamtgewicht der Dosensäule zunimmt, können Geschwindigkeitsverhältnisse über 7:1 bis zu 15:1 erforderlich sein. Deshalb muß ein Kompromiß zwischen der zum Anheben der Dosen erforderlichen Kraft und der gewünschten Ausstoßrate und dem Wirkungsgrad der Fördererarbeit im Hinblick auf die Leistungsübertragung geschlossen werden.

Der Gesamtdruck der im Leitkanal strömenden Luft ist die Summe des statischen Drucks und des Geschwindigkeitsdrucks. Der statische Druck oder Querdruck (bursting pressure) wird gemessen in senkrechter Richtung zur Strömung, und der Geschwindigkeitsdruck oder Stoßdruck (impact pressure) wird gemessen parallel zur Strömung. Bei einer isentropischen (reibungs- oder verlustlosen) Strömung kann der Wert des Gesamtdruckes als konstant angenommen werden. Daraus resultiert, daß, falls die Geschwindigkeit der Luft abnimmt (Abnahme des Geschwindigkeitsdrucks), der statische Druck sofort zunehmen wird. Da die Strömung in

03:015/0751

der Zuführung normalerweise unterhalb von 610 m/min und turbulent abläuft, ergibt sich ein hohes Verhältnis vom statischen Druck zum Geschwindigkeitsdruck, obwohl der gesamte Luftdurchsatz durch die Düsen mittels des hohen statischen Druckdifferentials über die Düsen bewirkt wird. Da jedoch die Strömung von echten Gasen nicht isentropisch ist und Reibungsbzw. Strömungsverluste bei der Bewegung der Luft entlang der Länge des Leitkanales gegeben sind, lassen sich diese Verluste durch Umwandlung des Geschwindigkeitsdrucks in statischen Druck ausgleichen. In der Praxis wird dies durch Verringern der Geschwindigkeit der Luft im Leitkanal erreicht. Da die Luftzuführung die Luft über die gesamte Länge des Leitkanals durch die Düsen zwingt, nimmt auch die Geschwindigkeit in der Zuführung automatisch ab, da die Anzahl der Düsen für die erforderliche Luftströmung in Förderrichtung ebenfalls abnimmt. Der Querschnitt der Zuführung ist mit Absicht über die volle Länge annähernd konstant gehalten, damit die Geschwindigkeit der sich bewegenden Luft abnimmt und der statische Druck ansteigt. Dadurch kann bei einer Luftzuführung im Einlaßbereich des Förderers der statische Druck, mit dem die Düsen gespeist werden, im Auslaßbereich am größten sein, obwohl der Gesamtdruck in dem System dort bereits abgenommen hat. Damit lassen sich die Strömungsverluste in dem System einfach ausgleichen.

Die einzelnen rechnerischen Beziehungen werden wie nachstehend fortgesetzt:

Die Leistung zum Bewegen der Dosen mit einer gewünschten Geschwindigkeit :

(21) P_o = MV² , M = ^^

Kraft zum Bewegen der Dosen mit einer gewünschten Geschwindigkeit:

(22) F = MV .

0 3 0 0 1 5 / 0 7 5*1

Im Leitkanal erforderlicher Druck:

(23) P= W/A.

Erforderliche Geschwindigkeit durch die Düsen:

TfTT

(24) _VjSine = KV , V_h = ^

Statische Druckdifferenz über die Düsen:

(25) V. = 1037\Λώ?$ , Αφ = JÖ37J' ^{wobei D}-i 6/350 mm.

Statischer Druck in der Zuführung:

(26) φ = P + Αφ .
Düsendurchmesser:

(27) Auf experimentellem Weg konnte bestimmt werden, daß ein konstanter Faktor benötigt wird, um die Gleichung F = pA.(V.SinQ-V) ² an die tatsächlichen Bedingungen anzupassen. Dieser Faktor K_f wurde mit in etwa 1,36 gefunden. Er ändert die Kraftgleichung in F = K_f pA.(V.Sine-V)².

(28) Damit ist jedoch A. = ^und

/ΑΛ1 * ^D

(29) Dj = 2 I₇Jj2 .

Auf experimentellem Weg wurde ferner gefunden, daß die Geschwindigkeit der Luft durch die Düsen linear ist und sich nach dem Verhältnis richtet:

(3) V. = 1037 ]/ΔΦ (Zoll-System: 3400^^7^) für Düsen mit einem größeren Durchmesser als 6,35 mm.

03 !Ο : 5/C751 '

Für Düsen mit einem unter 6,35 mm liegenden Durchmesser bleibt die Geschwindigkeitsänderung nicht linear, und es muß die Gleichung deshalb modifiziert werden (siehe Fig. 11),

zum Beispiel Ableitung von empirischen Druckverhältnissen zwischen der Zuführung und dem Leitkanal.

Da die Durchsatzleistung aus dem Leitkanal (Qaus) gleich ist der Durchsatzleistung in den Leitkanal (Qein), gilt folgendes Verhältnis:

(11) Qein = Qaus, wobei

(12) Qein = V.A.

(13) Qaus = V_vA_v

(14) V. = 1037 {rf

(15) V"_v = 1037l/~P~~ , für Düsen mit einem Durchmesser über

6,35 mm,

so daß 1037 ]/Αφ A.N = 1037 VV A_v, wobei N die Anzahl der

Düsen pro Auslaß angibt , und

da Δφ = φ - P, i φ - P A.N«|/p~ A_v

und ($i-P)A.²N² = P A_v ² , ist

N²A.³^ (30) P ₂ (entspricht Gleichung 16)

A_v +N Aj

Es konnte ferner bestimmt werden, daß 3 empirische Konstante gebraucht werden, um diese Gleichung an die Testresultate anpassen zu können. Diese Konstanten sind K,, K. und K . K, ist ein Faktor für die Durchmesser und wird durch das Verhältnis

0 3 3 0 15/0751

D + D.

^Kd ⁼

angegeben.

K. und K sind Faktoren für die Geschwindigkeit der Luft durch die Düsen und die Auslässe und können aus den Diagrammen der Figuren 11 und 12 abgeleitet werden. Die Tabellen II bis VII setzen die experimentelle Bestimmung von K. fort, während die Tabellen VIII bis XII die experimentelle Bestimmung von K fortsetzen.

Auf diese Weise wird die Druckverhältnisgleichung zu

I2 Ä 2,

N'A.'tfK K.K
(32) P - ! ä_L-5L

N²A.²

umgeformt für A

und umgestellt für A.

Es muß angeführt werden, daß bei Verwendung dieser Gleichungen diese nicht ganz linear sind, über den vollen Bereich der zu erwartenden Variablen.
Es ist wichtig, daß die Geschwindigkeitsgleichung

(3) V. = 1037 \j statischer Druck

nur für Düsenöffnungen ab 6,35 mm Durchmesser linear ist. Für kleinere Durchmesser muß Vorsicht bei der Bestimmung des korrekten Wertes ausgeübt werden. Der korrekte Wert bei Düsen unter 6,35 mm Durchmesser wird durch Multiplizieren der Luftgeschwindigkeit durch eine Düse mit einem statischen Druck von 25,4 mm WS mit der Quadratwurzel des statischen Drucks über die Düsenöffnung gefunden (Fig. 13). Außerdem sollen hohe

030015/0751

Zuführgeschwindigkeiten bei niedrigem statischem Druck, zum Beispiel 915 m/min oder mehr bei weniger als 50,8 mm WS vermieden werden. Es ist dann keine Linearität mehr gegeben, wodurch große Fehler auftreten können.

Die auf die Dosen im Leitkanal auswirkenden Kräfte sind: w = Gewicht der Dose; F₁ ¹ und F₂ ¹ = vertikale Komponenten der Kraft aus den Düsen; und (P₁-P₃) ^A = Kraft infolge der Druckdifferenz über die Dose, wobei P₁ und P₃ den statischen Drücken im Leitkanal entsprechen und A die Querschnittsfläche der im Leitkanal befindlichen Dose ist.

Die durch die Düsen bewirkten Kräfte sind

(6)(8) F = mF_r, wobei m = pV_rA. (9) so daß F = pV_r ²A..

Die gesamte Kraft entlang der y-Achse (Fig. 14), bewirkt durch die Düsen, ist

(35) F_T = F₁ ¹ +F₂ ¹ = F₁ SInO₁ + F₃ Sine₂, so daß

(35A) F_T = pV_r1 ² Aj₁S^e₁ + pV_r2 ² Aj

da Vj = 1037
(35B) F_T = p^Ti 037) ²Zi^₁ (Aj₁SInO) + (1037)

Da die Düsen normalerweise an beiden Enden der Dose unter demselben Anstellwinkel stehen und das gleiche Format besitzen, ist A. .jSine.. = A.₂Sin9₂, so daß die Gleichung umgeformt werden kann zu

(35C) F_ = 1,075 χ 10 pSinOA. (άφ_Λ + ΰφ~) . ι 3 Ί 2

Diese Gleichung repräsentiert die Kraft, die entlang der y-Achse

03001 5/0751

auf eine Dose, hervorgerufen durch einen Satz von Düsen, einwirkt.

Da die Versuche, auf die in den Tabellen II und III Bezug genommen wird, die Kraft aus den Düsen nur benutzten,um das Dosengewicht aufzunehmen, wird das System bei stillstehenden Dosen betrachtet, zum Beispiel ZIF = 0. Da der Leitkanal für die Umgebungsatmosphäre offen ist, sind die Drücke P₁ und P- annähernd gleich, wodurch die Kraft aus dem statischen Druck über die Dosen vernachlässigbar wird. Daraus ergibt sich nach Einsetzen des Faktors K_f als empirische Konstante:

w = 1,075 χ 10 K_f pSinQ A. (

Φ₂)

Tabelle II

Beispiel I: Berechnung von K_f unter Verwendung experimenteller Ergebnisse, sh. Fig. 14

w = Dosengewicht = 20,8 g = (.045864 lbf) F₁ = auf offenes Dosenende ausgeübte Kraft F2 = auf geschlossenes Dosenende ausgeübte Kraft

= 127 mm WS

2
= 71,6 mm

θ = 45

149,86 mm WS

2 71,6 mm

Gleichung (3 6)

• = f_t= w = 1,075 x 10^b K_fP A

IF = 0 - F_T -w, F_T

1,075 x 10 K_fp SinO Α·)(Δφι+Δφ₂) ; (1,075 χ 10⁶) K_f (1,25 χ 10⁵) (0,707) O,oooo716 (0,127 + 0,149) = 20,8g 16,35 K_f = 20,8
K_f = 1,272829

030015/0751

= 20,8 g

Tabelle III

Beispiel 2: Berechnung von K_f

w = Dosengewicht = 13,9 g = .O3o6495 lbf

^₁I = 66,04 nun WS <j>₂ = 96,52 mm WS

A₁ = 71,629 mm² A₂ = 71,629 mm²

θ = 45° θ = 45°

IF-O

(36) F₁ ¹ +F₂ ¹ = F_T = w

1,O75 X 1O⁶ K_fp Sin6A,(A<|> +A«j>₂)=13,9g
-(1.075 χ 10⁶) (1,25 χ 10⁵) (.707) (0,0000716) (0,066 + 0,096) K_f = 13,9g
9,60 K_f = 13,9g
K_f = 1.4486653

u u -4.X. _v (λ.213 + 1.449 \ = 1 36 Durchschnitt K_f =! J ''^JO

030015/0 7 51

Tabelle IV

Bestimmung von K.

Voraussetzung: Keine Geschwindigkeit hinter den Düsen

Auslaßdurchmesser: 25,4 mm

Düsen	Gemessen	Pm	Errechnet	(Pc)x(K_d)	.909
Durchmesser	·♦	48,26	Pc	53,08	.922
• 12,7 mm	177,8	41,91	35,31	45,47	.906
	152,4	34,29	30,22	37,85	.924
	127,0	27,94	25,32	30,22	.947
	101,6	21,59	20,24	22,78	.919
	76,2	13,57	15,19	15,19	.936
	50,8	7,11	10,11	7,59
	25,4	5,05

Durchschnitt =.923

^Di ~

^2Di

Pm

(Pc)x(K_d)

φ & Pm sind gemessene Werte des statischen Drucks in der Zuführung bzw. dem Leitkanal.

Pc ist der errechnete Wert von Pm ohna empirische Konstanten, wobei

^flv ■*■" ^Aj

03G015/0751

- 35 Tabelle V

Bestimmung von K.

Voraussetzung: Keine Geschwindigkeit hinter den Düsen

Auslaßdurchmesser: 2 5,4 mm

Düsen	Gemessen	4	Pm	Errechnet	(Pc)x(K_d)	^Kj
Durchmesser	177,8	34,29	Pc	43,69 .
11,113 mm	152,4	29,21	22,76	32,0	.917
	127,0	25,4	19,51	26,25	.912
	101,6	20,32	16,21	21,36	.952
	76,2	15,24	13,0	16,0	.951
	50,8	9,14	9,75	10,67	.950
	25,4	4,57	6,50	5,33	.857
			3,25	K. Durchschnitt =	.857
	.913

^Kd =	^Dv^+Dj
	2D.
K. =	Pm

= 1.643

(Pc) χ(K_d)

030015/0751

Tabelle VI

Bestimmung von K.

Voraussetzung: Keine Geschwindigkeit hinter den Düsen Auslaßdurchmesser: 25,4 mm

Düsen	Gemessen	Pm	Errechnet	I C	(Pc)	x(K_d)	1	^Kj
Durchmesser	Φ	25,4	F	01	27,	1	1	.922
9,525 mm	203,2	24,1	15,	16	24,	0	1	.002
	177,8	20,32	13,	65	20,	65	1	.04
	152,4	18,0	20,	19	17,	19		.10
	127,0	13,97	17,	76	13,	76		.01
	101,6	10,16	13,	31	10,	31		.985
	76,2	6,6	10,	88	6,	88		.959
	50,8	3,04	6,	44	3,	44	.88
	25,4	3,

^2D3

Pm

= 1.833

(Pc) χ (K_d)

Durchschnitt = .987

0 3 0 Ü 1 5 / 0 7 5 1

- 37 Tabelle VII

Bestimmung von K.

Voraussetzung: Keine Geschwindigkeit hinter den Düsen

Auslaßdurchmesser: 25,4 mm

Düsen Durchmesser	Gemessen φ Pm	16,51	Errechnet Pc	(PC) x(K_d)	1iO5
7,938 mm	203,2	13,97	7,49	15,72	1.01
	177,8	12,7	6,55	13,77	1.08
	152,4	10,16	5,61	11,79	1.03
	127,0	8,38	21,3	9,83	1.06
	101,6	6,35	3,73	7,87	1.07
	76,2	4,06	2,79	5,89	1.033
	50,8	1,77	1,87	3,93	.906
	25,4	0,93	1,96

^Kv ^{+ D}i

2D.

Pm

(Pc) χ(K_d)

= 2.1

K . Durchschnitt = 1.03

030015/0751

Tabelle VIII

Bestimmung von K.

Voraussetzung: Keine Geschwindigkeit hinter den Düsen

AuslaBdurchmesser: 25,4 mm

Düsen	Gemessen	Pm	Errechnet	(Pc)x(K_d)	1	^KJ
Durchmesser		10,16	^Pc	8,81	1	.15
6,35 nun	203,2	9,14	3,53	6,83	1	.33
	177,8	8,13	2,74	5,87	1	.38
	152,4	6,35	2,35	4,9	1	.30
	127,0	5,8	1,96	3,91	1	.29
	101,6	3,8	1,56	2,94	1	.29
	76,2	2,04	1,18	1,95	1	.29
	50,8	12,7	0,78	0,97	1	.30
	25,4		0,39	K. Durchschnitt =		.29

= 2.5

2D.

Pm

(Pc)x(K_d)

030015/0751

>.■

Tabelle IX

Bestimmung von K

Voraussetzung: Keine Geschwindigkeit hinter den Düsen

Auslaßdurchmesser: 25,4 mm

Düsen	Gemessen	Pm	Errechnet	(Pc) χ (K_d)	2.01
Durchmesser		6,35	Pc	3,14	2.01
4,763 mm	203,2	5,58	1,0	2,77	2.03
	177,8	4,83	0,87	2,37	1.92
	152,4	3,8	0,75	1,98	1.92
	127,0	3,05	0,62	1,58	1.82
	101,6	2,16	0,5	1,19	1.76
	76,2	1,39	0,37	0,79	1 .67
	50,8	0,635	0,25	0,38
	25,4	0,12

D.

^2Di

3.167

K. Durchschnitt =1.89

Pm

(Pc)x(K_d)

030015/0751

ORIGINAL IMSPECTEO

Tabelle X Bestimmung von K

(Geschwindigkeit in der Zuführung = Null)

Auslaßdurchmesser: 38,1 mm A = 1134 mm

Düsen Gemessen Errechnet

Durchmesser φ Pm Pc (Pc) χ(K_d) (Pc) χ(K_d)χ (K^)

12,7 mm	127,0	10,66	6,02	12,0	10,92	.977
A.= 126mm²	101,6	8,25	4,8	9,6	8,74	.945
	76,2	6,09	3,6	7,2	6,55	.930
K.=ca. Ö.923	50,8	4,06	2,4	4,8	4,37	.930
von Fig.11	25,4	1,9	1,2	2,4	21,8	.930

K_v Durchschnitt = .942

»Λ . ³⁸'^{1 + 12}'⁷ . ₂ 2 χ 12,7

Pm

030015/0751

Tabelle XI

Bestimmung von K (Geschwindigkeit in der Zuführung = Null)

Auslaßdurchmesser: 31,75 mm A = 792 mm

Düsen Gemessen Errechnet Durchmesser φ Pm Pc (Pc) χ(K_d) (Pc) χ(K_d)χ (K.)

12,	7	mm	127,0	17,78	11 ,73	20,5	18,7	.948
V	1	26,4 mm²	101,6 76,2	13,97 9,9	9,37 7,03	16,4 12,3	14,9 11,2	.935 .884
			50,8	6,6	4,67	8,2	7,46	.884
			25,4	3,3	2,28	4,1	3,73	.884

K_v Durchschnitt = .907

= ³¹'^{75+ 12}'⁷ = 1,75

Pm

030015/0751

Tabelle XII

Bestimmung von K
(Geschwindigkeit in der Zurführung = Null)

Auslaßdurchmesser: 25,4 mm ^Av ^{= 5O6 1}^

Düsen Gemessen Errechnet

Durchmesser φ Pm Pc (Pc) χ (K_d) (Pc)X(K^)XCK.)

12,7 mm	127,0	35,	56	25,32	37,97
	101,6	27,	94	20,26	30,40
\. =126mm²	76,2	2o,	32	15,18	22,18
J	50,8	13,	97	10,10	15,16
	25,4	6,	85	25,14	7,49

34,54 1.03

27,66 1.01

20,72 .98

13,76 1.Ο1

6,9 .992

K Durchschnitt = 1.004 25,4 + 12,7

χ 12,7

Pm

030015/0751

Tabelle XIII

Bestimmung von K (Geschwindigkeit in der Zuführung = Null)

Auslaßdurchmesser: 19,05o mm A =285 mm

Düsen Durchmesser	Gemessen φ Pm	66,04	Errechnet Pc	(Pc) χ (K_d)	(Pc)X(K₀)X(Kj)	^Kv
12,7 mm	127,0	52,07	55,88	69,8	63,5	1.04
	101,6	38,1 25,4	44,70	55,88	5O,8	1.02
Ai= 126,4mm²	76,2 50,8	12,7	33,5 22,3	41,9 27,9	38,1 25,4	1.0 1.0
	25,4	11,17	13,9	12,7	1.O

Durchschnitt= 1.012

19,05+12,7
= 1.25 2 χ 12,7

Pm

030015/0751

Tabelle XIV

Bestimmung von K

(Geschwindigkeit in der Zuführung = Null)

Auslaßdurchmesser: 12,7mm A_v=126,4mm

Düsen Gemessen Errechnet

Durchmesser φ P P (Pc) χ (K_d) (Pc) χ(K_d)X(Kv)

12,7 mm 127,0 104,1 101,6 101,6 3.64 1.127

101,6 82,5 81,28 81,28 2.91 1.02

76,2 60,9 60,9 60,9 2.184 1.10

A.= 126,4mm

25,4 20,3 20,3 20,3 .728 1.10

Pm
^Kv =

K_v Durchschnitt = 1.11

/ D_v + D. \ 12,7 + 12,7
K = __1 1 I = . = 1.00

^α \ 2D. / 2 χ 12,7

03001 5/0751

Unter Verwendung der vorstehenden Verhältnisse und Gleichungen wird nachstehend ein Luftförderer gemäß der Erfindung bestimmt.

A. Grundsätzliche Anforderungen

1. 1000 Dosen pro Minute

2. Zwischenabstand in der Mittellinie der Dosen 152,4 mm

3. Fördererhöhe 3,048 m. - Auslaß 0,487 m

4. statischer Druck im Leitkanaleinlaß = 10,16 mm WS

B. Grundsätzliche Annahmen

1. V.Sin« = 7V am Einlaß

2. Düsen auf einer 38,1 mm hohen Richtlinie

3. Auslaßöffnungen auf einer 38,1 mm hohen Richtlinie

4. 3 Düsen wirken auf jedes Dosenende, um die Hebekraft zu erzeugen

5. θ am Einlaß = 45°, θ maximal ^ 60°.

C. Berechnung der zum Aufrechterhalten der Geschwindigkeit notwendigen Kraft

(unter der Annahme, daß die Dosen sich auf einer reibungsfreien horizontalen Ebene bewegen)

* * W
F=MxV, M=- , wobei das Gewicht einer Dose

14,1 g beträgt

μ = Ι⁰⁰⁰ Dosen 14,1 g 1~sec* 1 min²

min Dose ^x 32-2-0,305 ^x 3600 see²

M = 0,0000019

Dosen 15,25 cm _ 152,5 m

min Dose min

_ _ · „ _ 0,0000019 g-min 152,5 m 0,305 m min

F = 61,04 g

03001 5/0751

Diese Kraft ist zum Aufrechterhalten der Geschwindigkeit erforderlich. Sie muß auf die Dosen durch alle auf die Dosen einwirkenden Düsen aufgebracht werden.

D. Berechnung der Anzahl der Dosen im Förderer, wobei die Dosen auf einmal ausgestoßen werden.

3,5356 m χ = 23,2 Dosen

U , 1 DZO ItI

E. Berechnung der auf die Dosensäule wirkende Kraft, hervor- · gerufen durch den statischen Druck im Leitkanal.

Wenn P = 10,16 mm WS und 25,4 mm WS = 2,6 g/cm^a und die Querschnittsfläche einer 0,36 L-Dose (12 Unzen) ist gleich 84,77 cm², ist die ausgeübte Kraft:

F = PA = 10,16 mm WS χ ^{X 84}'^{77 cm}' F = 88,2 g.

F. Berechnung des Gewichts aller im Förderer sich zugleich be findenden Dosen.

Jede Dose wiegt 14,1 g, so daß das Gesamtgewicht der Dosensäule W - 23,2 Dosen χ = 327,12 g.

UO S 6

G. Berechnung der Kraft, die zum Stützen aller im Leitkanal befindlichen Dosen durch alle Düsen aufgebracht werden muß.

W = 327,12 g

Durch den statischen Druck im Leitkanal hervorgerufene Kraft = 88,2 g.

Deshalb muß die von den Düsen aufgebrachte Kraft den Teil des Gewichts übernehmen, der nicht durch den statischen

030015/0751

Druck zwischen den Dosen aufgenommen wird, und das ist: F = 327,12 g - 88,2 g = 238,92 g.

H. Berechnung der Anzahl der Düsen, die auf die Dosen einwirken.

Da jeweils sechs Düsen auf jede Dose einwirken, ergibt sich 23,2 χ 6 = 139,2 Düsen.

I. Berechnung des effektiven Gewichts der Dosen.

Mit 23,2 Dosen, die von einer Kraft von 88,2 g gestützt werden, ist das effektive Gewicht jeder Dose
88,2 / 23,2 = 3,8 g / Dose.

J. Berechnung der von den Düsen erforderlichen Gesamtkraft. Die Kraft zum Aufrechterhalten der Geschwindigkeit ist = 61,04 g, diese Kraft unter 139,2 Düsen verteilt ergibt 61,04 g / 139,2 Düsen = 0,438 g / Düse.

Die Kraft zum Anheben ist = 238,92 g, verteilt unter 139,2 Düsen = 238,92 g / 139,2 = 1,71 g / Düse, so daß die
Gesamtkraft pro Düse 1,71 + 0,438 g = 2,148 g / Düse.

K. Berechnung der Bedingungen am Einlaß.

1. Annahme V.Sin9 = 7V am Einlaß, V = 152,5 m/min, so daß V.Sine = 7(152,5/min) = 1067,5 m/min.

Annahme: θ = 45°, V. = ° = 1509 m/min.

&φ zum Erreichen dieser Geschwindigkeit = V. = 1037γ &φ

(' V. \ ² / \ ²
TÖ37~) ⁼ (tüI? / = 53,84 mm WS statischer Druck

φ = P + & φ = 10,16 + 53,84 = 64 mm WS statischer Druck F = K_fpA.(V.Sinö-V)², wobei K_f = 1,36 (siehe Tabelle III);

03C015/0751 ·

ORIGINAL INSPECTED

noch K.

A.

= K

_f ρ (V.Sin9 -

V) 2,48 g / Düse

(1,36) (2,75766x10~⁵) ( (1 509-1 52,5)²m^a/min²

A 1 /2 68,3 mm² /Düse D. = 2 (=p) ' = 9,32 mm Durchmesser

pV ^/2 να.

jedoch sind K, und K beide d ν

Funktionen von A , so daß eine Lösung am leichtesten auf empirischem Weg bzw. über eine Annäherung gefunden werden kann, wie nachstehend folgt:

Annäherung 1; Ungefähre 64,0-10, 10,16

2 (68,3 mm²) = 314,5 mm

Annäherung 2:

^a

D = 20,o mm Durchmesser

D +D. 2o,o+9,32

D = 20,omm, K, ^{v d}

2D. 2(9,32)

.1» 57

(Fig. 11, K. - 0,96) (Fig. 12, Κ_γ = 1,0) /K.K.K d -P\l/2

A =

(1,57) (ο,96) (1,0) (64,0)-10,16

10,16

x(2).(68,3mm^Z)

A = 397,9 mm , D= 22,5 mm Durchmesser

03001 5/075

D +D. 22,5+9,32

Annäherung 3: Wenn D_r = 22,5 cm, K, = ■* = = 1,71

^{v d} 2Dj 2(9,32)

/(1,71) (0,96) (1,0) (64,0) - 1O,16^^/2 dann ist A. = T₇^r₂ j (2) (68,3)

2
= 417,3 mm , D= 23,0 mm Durchmesser

Annäherung 4: η = 23,0 mm, K, = ^{23/O + 9}'³² = 1,73

2(9,32)

_A Λΐ,73) (0,96) (1,0) (64,0)- > 10,16

A^ = 420,9 mm , D = 23,16 mm Durchmesser

Da dieser Durchmesser bei der 4. Annäherung nur um 0,127 mm gegenüber dem Durchmesser von der dritten Annäherung variiert, kann die Annäherungsrechnung hier beendet werden, da sie ausreichend genau ist.

L. Berechnung der Zustände bei 61 cm: Bei 62 cm befindet sich noch eine Dosensäule von 2,92 m darüber, so daß

2,92 cm X ^{= 19}'^{2 Dosen} ^ Förderer sind.

Das effekt. Gewicht dieser Dosensäule beträgt: 19,2 Dosen X 3,8 g/Dose = 72,96 g

Bei einer Querschn.-Fläche von 847 6,9 mm beträgt der statische Druck im Leitkanal:
72,96 g / 8476,9 mm² = 0,0086 g/mm²

₂ 25,4 mm H₃O

O,oo86 g/mm χ ? = 8,4 mm WS = P

0,026 g/mm^z

so daß P= 8,4 mm. WS bei 61 cm

03 0G15/0751 ■

ORIGINAL IMSPECTHD

noch L.:
Da φ = 64,0 mm WS,

= 64 -8,4 = 55,8 mm WS

so daß V. = 1037 = 1534,1 m/min

Da D_v = 23,16 mm, A_v = 420,9 ram ,

^Av

n/2

(K_d Kj K_v φ) - Pj

Annäherung 1;

A. angenähert = -^-

a.

[ 64 - 8,4 / 1/2

— 81,8 nun

A. = 81,8 mm . D. = 10,2 mm

Annäherung 2;

Bei D. = 10,2 mm und D = 23,16 mm

^{v + D}J - 23,16 + 10,2

2D.

2(10,2)

Von den Diagrammen der Fig. 11 und 12 ergibt sich

j = 0,95, K_v = 0,99

_{so daß A}. . ^

8,4

,63)(0,95)(0,99)(64

A. = 64,3 mm , D. = 9,0 mm Durchmesser

-8,4)J

Annäherung 3:

D. = 9,0 mm
D + D.

^Kd ~ '"2D .

- 23,16 + 9,0 - _Λ

K. = (0,97) und K_v = (0.99) aus den Fig. 11 und 12

,__{R Λ} _ 420,9 mm

j 2 I (1,78) (0,97HO, 99) (64

V²

-8,4)J

A. = 61,46 mm ,

D. = 8,8 mm Durchmesser

03CG1 5/075 1

Da dieses Ergebnis mit dem vorhergehenden Wert von D. nur um o,22 mm variiert, kann dieser Wert als ausreichend angenommen werden.

F = K_fpA. (V.Sin Θ-V) ² so θ = Sin"¹ [ ¹⁷²

so θ = Sin

θ = 47,9°

-1 [[(2,48)/. (1,36) (2,5776 χ ΐθ~⁵).(0,000615)] ^Ί/2 4- 152,5

1509,6

M. Berechnung der Zustände bei 1,22 m Bei 1,22 m ist noch eine Dosensäule von 2,318 m oberhalb, so daß:

2,318 m χ =15,2 Dosen oberhalb der 1,22m Marke 15,25 cm

im Förderer sind.

Das Effektivgewicht der Dosensäule beträgt 15,2 χ 3,8 g = 57,7 g

Bei einer Querschnittsfläche = 8476,9 mm beträgt der stat. Druck:

57,7 g / 8476,9 mm² = 0,00681 g/mm²

0,00681 g/mm² χ ²⁵'⁴ """ ^WS ₇ = 6,65 mm WS

0,02596 g/mm^

so daß P = 6,655 mm ViS bei 1,22 m

dajzf = 64, Δφ = φ - P = 64 - 6,65 = 57,35 mm WS

V. 1037 /Σ^= 1037 /5Ü5 = 1558,2 m/min

J V ^D,1

(Da der unterhalb der Wurzel zur Errechnung von V. angegebene Bruch in diesem Fall eine Variable ist, die sich aus dem Zoll-System ergibt, darf sie nicht auf das metrische System umgerechnet werden.)

2 da D_v = 23,16 mm, A_v = 4 20,9 mm

_KjK_v 0 - P

030015/0 7 51

noch M.:

Annäherung 1 : A. ungefähr = :—-

^d J^ N

4 20,9 mm

64

6,65

,0 - 6,65J

11/2

A. = 71,65 nun , D. = 9,55 nun Durchmesser

Annäherung 2: Bei D. = 9,55 nun.

i - 23,16 + 9,55

2Dj " 2(9,55)

Aus den Diagrammen der Fig. 11 und 12 ergibt sich:

1/2

K. = (0,96) und K_v = (1) angenähert

_ 420,9 ^Aj - ~2

Γ 6^65 7

[ (1,71) (0,96) (1) (64 - 6,65)J

2 A. = 54,66 mm , D. = 8,34 mm Durchmesser

Annäherung 3: Bei D. = 8,34 mm

κ _ ^Dv ⁺ °J _ 23,16 + 8,34 _ d ~ 2D. " 2 χ 8,34 - ι

Aus den Diagrammen der Fig. 11 und 12 ergibt sich: d K_v = 1,0

2 Γ c « 11/2

K. = 1,02 und K_v = 1 ,0

Γ ti^l T

[(1,89)(1,02)(1)(64 - 6,65)J

420,9 mm ^Äj " 2

2
A. = 50,2 mm , D. = 8,0 nun Durchmesser

Da sich dieser Wert gegenüber dem vorhergehenden nur um 0,34 mm unterscheidet, kann der errechnete Wert als ausreichend genau angenommen werden.

F = K_fpA. (V.Sin θ -V)²

030015/0751

Noch M	•	θ	= Sin"¹
so daß	β	= Sin"¹ I
so daß	θ	= 51,7°.

(F/K.pA.)¹/² + V

V.

⁽ ²'⁴⁸⁾ ^L ⁽¹'³⁶⁾ <²'^5776x1° ⁵) (5, 03χ10~⁴)71 ^1/2+152

1558,2

,5i I

N. Berechnung der Zustände bei 1,83 m.

Bei 183,0 cm befindet sich noch eine 1,708 m hohe Dosensäule oberhalb:

1,708 χ 15,25 = 11,2 Dosen, die sich im Förderer oberhalb der 1,83 m-Marke befinden.

Das effektive Gewicht dieser Säule is 11,2 χ 3,8 g = = 42,57 g.

Bei einer Querschnittsfläche = 8476,9 mm² beträgt der statische Druck:
(N) 42,57 / 8476 = 0,00502 g/mm^J,

= φ - ρ = 64 - 4,9 = 59,1 mm WS

Vj 1037/27 =1037^59,1/25,4 = 1581 m/min

Da D = 23,16, ist A = 420,9 mm, A. = -^- Κ,Κ.Κ φ - P/ ν ν DN^cl3^v/

^Av ( P \^1/2 Annäherung 1 A. angenähert ⁼ ~xr

420 9

D. = 8,78 mm.

4 9

= 60,63 nun»

0 3 0 0 1 5/0751

Noch (N) ; Annäherung 2:

Bei D. =8,78 mm, K, = -^r 1 = =1,82

j d 2D. 2 X o,/o

Aus den Diagrammen der Figuren 11 und 12 ergibt sich

_A _ 420,9 / 4,9 \^1/2

j " 2 I (1,82) (1,02) (1,0) (64 -4,9}/ A. = 43,70 mm², D. = 7,46 mm.

Annäherung 3:

Bei D. = 7,46 mm, K_d = [) - 2,05.

Aus den Diagrammen der Figuren 11 und 12 ergibt sich

V^/2

_ 420,9 j 4,9 V

j 2 \ (2,05) (1,05) (1,0) (64 -4,9)/

^Aj

A. = 40,42 mm¹, D. = 7,18 mm.

Da sich dieser Wert gegenüber dem vorhergehenden nur um 0,28 mm unterscheidet, kann der errechnete Wert als aus reichend genau angenommen werden.

F = K_fpA.(V.Sin8 - V)²

_ -I

so daß θ = Sin

«_η-Λπ>

'(Ρ/Κ_£ρΑ_ή)^1/2 + V*[

~⁵

θ = Sin"¹ 1(²^⁴⁸)/Z(1>36) (2,5776x10 ^J) (4,048x1 T 1581,8

θ = 58,3°.

03 0 015/0751

(N) Als Folge konstruktiver Voraussetzungen sind Düsenwinkel über 60° nicht wünschenswert. Deshalb werden in den Berechnungen der Zustände bei 2,44 m und darüber der Düsendurchmesser und der Düsenanstellwinkel bei annähernd 7,18 mm (eine geringfügige Verstellung erfolgt nur im Hinblick auf die Veränderungen νοηΔ0) und 58,3° bleiben, damit die korrekte Kraft erzeugt wird, die zum Aufrechterhalten der Dosengeschwindigkeit notwendig ist. Der Auslaßdurchmesser wird hingegen größer werden, damit das richtige Druckverhältnis zwischen dem Zuführkanal und dem Leitkanal erzielt wird.

O. Berechnung der Zustände bei 2,44 m.

Bei 2,44 m befindet sich noch eine Dosensäule von 91,5 cm oberhalb, so daß:

0,915 χ 15,25 cm = 7,2 Dosen oberhalb der 2,44 m-Marke im Förderer liegen.

Das effektive Gewicht dieser Dosen ist = 7,2 χ 3,8 = = 27,38 g.

Bei einer Querschnittsfläche von 8476,9 mm² beträgt der statische Druck im Leitkanal danach:

27,38 / 8476,9 = 0,0032 g/mm²

0,0032 g/mm' χ "" ³'¹⁴

so daß P = 3,14 mm/WS

= φ - P = 64 - 3,14 = 60,86 mm/WS

V. = 1037/7tf = 1037 i = 1605 m/min

F = K_fpA.(V.Sin« - V)²

^Aj K_f ρ (V.Sine - V)²

030015/0751

noch 0.

» _ _48

(1,36) (2,5776 χ 10~⁵) ^(1605 χ Sin 58,3°)-152,§7²

A. = 39,153 mm², D. = 7 mm

Annäherung 1

NA.

A angenähert= _

(f.. . _1Δ\1/2 ^Αν " J ^{2 Χ 39}'¹⁵³ = ³⁴³'^{7 1}^²

D = 20,9 mm Durchmesser

Annäherung 2

NA.

Bei D_v = 20,9, K_d = = = 1,98

_v = 20,9, K_d

Von den Diagrammen der Figuren 11 und 12 ergibt sich, K. = (1,15), K_v = (1,0) angenähert.

_(64_ -—^j_.^ , χ 2 χ

= 526,3 mm¹, D_v = 25,9 mm

Annäherung 3

Bei D_v = 25,9, K_d - ^S₂I?! = = 2,33

030015/0751

1/2

A ν

= / (2,33) (1,15) (,98) (64 -3/Un ' _{χ 2} χ 39,153

A_v = 566,3, D = 26,6 mm

Annäherung 4

Bei D_v = 26,6, K_d = - 2,40

Aus den Diagrammen der Figuren 11 und 12 ergibt sich

1/2

1,15, K_v = (,98)

x 2 χ

a -A,240) (1,15) (,98) (64 - 3,14)\ A_v -^ 3 ₁₄ J

A = 574,6 ram², D = 27,05 mm

Da dieser Durchmesser sich gegenüber dem vorherigen nur um 0,45 mm unterscheidet, kann er als ausreichend genau anerkannt werden.

P. Berechnung der Zustände bei 3,05 m.

Bei 3,05 m befindet sich noch eine äquivalente Höhe von 48,8 cm im Ausstoßbogen des Förderers.

Das heißt, daß bei 15,25 cm pro Dose noch 3,2 Dosen im Förderer oberhalb dieser Marke stehen.

Da das effektive Gewicht der Dose 3,8 g beträgt, ergibt sich ein effektives Gewicht der Dosensäule von 3,2 χ 3,8 = = 12,1 g.

Bei einer Querschnittsfläche der Dose von 8476,9 rom² gibt es einen erforderlichen statischen Druck im Leitkanal von:

12,1 χ 8476,9 = 0,00143 g/mm^a, daraus ergibt sich

(P) mit 1,4 mm WS.

&Φ = Φ - P = 64 - 1,4 = 62,6 mm WS

V. = 1037Vo^~= 1037 /IPf = 1628,0 m/min

J *J ι **

030015/0751 -

(noch P)

F = K_fpA.(V.SinÖ - V)² F

A.

j K_fp (V. Sin« - V)^a ' 2,48

,-5

(1,36)(2,5776 χ 10~⁵) ^(1628,0 χ Sin 58,3°)- 152,5?²

A. = 37,94 mm^a, D. = 6,93 mm

Annäherung 1

,. „ι 1/2 U_A ι 4^1/2

A_v angenähert -(¹^-²J NA. =p_Z_l_ilJ (2) (37,94)

A = 506,7 mn¹, D_v = 25,4 mm.

Annäherung 2

Bei D_v = 25,4, K_d - = 2,33

Aus den Diagrammen der Figuren 11 und 12 ergibt sich K₁ - (1,2), K_v = (,99)

>.33) (1,2) (.99) (64 - 1, 1,4

D„ = 32,7 mm.

^Av ⁼	851	mm ,
Annäherung	3
Bei D_v		J2,7,

_ 32,7 + 6,93 _ 2 87 ^Kd 2 χ 6,93 - ²'⁸⁷

Aus den Diagrammen der Figuren 11 und 12 ergibt sich

_Ä _ f(2,87) (1,2) (.94) (64 - 1, ^V"¹ 1.4

030015/0751

A = 919,1 nun², D = 34,2 mm.

Annäherung 4

Bei D_v = 34,2,

_ 34,2 + 6,93 ^Kd 2 χ 6,93

Aus den Diagrammen der Figuren 11 und 12 ergibt sich

j = (1,2), k_v = (,94).

/(2,97) (1,2) (,94) (64 - 1,4)) 1,4 /

(2) (37,94)

A_v *= 928,8 mm², D_v = 34,

49 mm.

(P) Da dieser Wert nur um 0,29 mm gegenüber dem vorhergehenden
Durchmesserwert schwankt, kann er als ausreichend akkurat
anerkannt werden.

Zusammenfassend ergibt sich eine Lösung für die Fördererkonstruktion, die die grundsätzlichen und zuvor beschriebenen Forderungen erfüllen kann, aus Tabelle XV wie folgt:

Tabelle XV
Parameter für einen Entwurf des Förderers:

Höhe m	P (mm/WS)	Φ (mm WS)	^DJ mm	D_v mm	θ Grad	Geschwindigkeits verhältnis	zu	1	1
3,05	1,4	64,0	6,93	34,5	58,3	^β 9,1 zu	zu	1
2,438	3,14	64,0	7,06	27,05	58,3	8,96	zu	1
1,829	4,9	64,0	7,18	23,16	58,3	8,83	zu	1
1,22	6,65	64,0	8,0	23,16	51,7	8,02	1
0,61	8,4	64,0	8,8	12,16	47,9	7,35
Einlaß	10,16	64,0	9,32	23,16	45°	7 zu

03G015/0751

Das Einstellen der Zwischenabstände zwischen den Dosen wird beim Einführen oder Einlaßende des Förderers vorgenommen, und zwar zweckmäßigerweise durch die Einführvorrichtung gemäß der Erfindung. Der Luftförderer hat in und bei sich keine Vorkehrungen, mit denen die Zwischenabstände zwischen den Dosen eingestellt werden könnten. Diese Aufgabe wird durch einen Zuführer 60 erfüllt, der sich grob gesprochen vom Punkt A bis zum Punkt B erstreckt. Der Zuführer ist gewöhnlich etwas mehr als 90° abgebogen, jedoch muß dies nicht zwingend sein. Der Leitkanal 18a des Zuführers ist nahezu gleich dem Leitkanal 18 des Förderers, mit der Ausnahme, daß die vielen Auslässe fehlen. Die Luft wird in den Leitkanal 18a durch Düsen 51a und 52a aus der Luftzuführung 24 zugeführt, welche eine Verlängerung der Luftzuführung 24 sein kann oder auch eine getrennte und mit einem getrennten Gebläse ausgestattete Luftzuführung ist. Ein Gleitschieber 62 ist an der Innenseite oder einer Seitenwand 30a angeordnet, und zwar unmittelbar vor und benachbart zur Verbindungsstelle des Zuführers 60 mit dem vertikal verlaufenden Förderer im Punkt B. Der Gleitschieber 62 dient zum öffnen oder Schließen einer öffnung 64 in der Seitenwand 30a. Die in den Einlaß 66 des Zuführers 60 gelangenden Dosen 12a stehen entweder unter mechanischem, schwerkraftbeeinflußtem oder Luftdruck, da die Düsenplatten 54a und 55a sich bis zum Ende des Zuführbogens und zum Ende der Seitenwände 28a und 30a erstrecken. Es muß auf die Dosen eine Kraft ausgeübt werden, um sie in den Einführer hineinzubringen, da die in den Einführerleitkanal 18a eingeblasene Luft die Neigung hat, einen Rückdruck zu erzeugen, der in Fig. 2 nach rechts gerichtet ist und versucht, die Dosen 12a an ihrem Eintritt in den Zuführer-Leitkanal'18a zu hindern. Deshalb werden die Dosen 12a in den Zuführer-Leitkänal 18a entgegen dem Rückdruck hineingestoßen und werden dann vorwärtsgetrieben bis zu einem Punkt 66, der sich unmittelbar vor der öffnung 64 befindet. Wenn eine Dose diesen Punkt passiert, wird der Luftdruck zwischen dieser Dose und der vorhergehenden die Dose nach vorne schieben, wobei die vor dieser Dose befindliche Luft durch die öffnung 46 entweichen kann. Auf diese Weise wird ein Zwischenabstand 67 zwischen den Dosen erzeugt,

02001 5/0751 ■

die in den Förderer 10 eintreten. Die Größe des Zwischenabstandes hängt von der jeweiligen Stellung des Gleitschiebers 62 ab. Je größer die Öffnung 64 ist, desto größer wird das Luftvolumen sein, das durch die Öffnung 64 entweichen kann, und um so kleiner werden die Zwischenabstände zwischen den Dosen sein, die in den Förderer 10 eintreten. Die Durchsatzmenge an Luft, die in den Förderer 10 eingepreßt wird und der dadurch erzeugte statische Druck sind so groß gewählt, daß sie den gewählten Zwischenabstand zwischen den Dosen 12 aufrechterhalten.

Am Ausgang 68 des Förderers 10 (Punkt C) ist es üblicherweise erwünscht, daß die geförderten Dosen mit einer geringeren Geschwindigkeit und in näherem, gegenseitigem Abstand in eine Bearbeitungsstation 70 geführt werden. Um diese Veränderung erreichen zu können, kann ein Verzögerer 72 vorgesehen sein, der einen Einlaß 74 zum Aufnehmen der Dosen aus dem Auslaß 68 des Förderers 10 besitzt. Ferner hat dieser einen Auslaß 76.. Der Verzögerer 72 enthält einen Leitkanal 18b aus Begrenzungswänden 20b und 22b mit Düsen 51b und 52b, die entweder in den Seitenwänden direkt oder in Düsenplatten 54b und 55b angebracht sind, die im wesentlichen anhand der Erklärung des Förderers 10 erläutert wurden. Die Begrenzungswände 20b und 22b bilden eine gemeinsame Wand zwischen dem Leitkanal 18b und Luftführungen 24b und 26b. Zumindest in einem mittleren Abschnitt des Verzögerers 72 ist eine größere Anzahl von Düsen 51b und 52b vorgesehen, die zudem wesentlich näher zueinander liegen, als die im Förderer 10 (siehe Fig. 5). Diese Anordnung der Düsen gestattet die Zuführung eines wesentlich größeren Luftvolumens zu dem aktiven Abschnitt des Verzögerers. Dadurch entsteht eine Barriere oder ein Luftkissen, welches es den Dosen 12b gestattet, daß sie sich einander annähern und einen Bremseffekt auf die Dosen 12 ausüben, die aus dem Auslaß 68 des Förderers austreten, ehe sie den Auslaß 76 des Verzögerers erreichen und an der Bearbeitungsstation 70 angelangt sind. Es ist zu bemerken, daß die Düsenlöcher 51b und 52b im wesentlichen in doppelter Anzahl gegenüber denen des Förderers angeordnet sind und deshalb das doppelte Luftvolumen im Vergleich zu dem in den Förderer eingeblasenen durchgesetzt

03001 5/075 1

werden kann; damit ein gesteigertes Maß an Luft in dem Arbeits- ^: bereich des Verzögerers vorliegt. Der aktive Abschnitt des Verzögerers wird mit ungefähr 15° zu jeder Seite der Winkel- > halbierenden des von dem Auslaß beanspruchten Bogenwinkels angegeben. Der halbe Winkel des Auslasses ist kleiner als 45°, obwohl der gesamte Winkel des Auslasses auch 90° überschreiten kann. Der Anstellwinkel der Düsen in diesem Bereich kann ebenfalls verringert werden,damit die Vorwärtsbewegungs-Geschwindigkeit der Dosen geringer wird.

Ein Transporter 73, der in Fig. 1 gestrichelt und in Fig. 7 deutlich gezeigt ist, enthält eine weitere Ausführiingsform eines Gebläses und einen Leitkanal für Dosen, der relativ zum Leitkanal des Verzögerers 72 unter 90° verläuft. Die Dosen 12c werden darin aufgefächert bewegt, so daß die Achse 78 jeder Dose um einen Punkt 80 gedreht wird, damit die Dosen 12c den Transporter an der Bearbeitungsstelle 7.0c in aufrechter Position verlassen. Die Bearbeitungsstation 70 kann ein horizontaler Lift oder eine Obertragungseinheit 82 sein. Da die .Luft in Strahlen in den Transporter hineingeblasen wird, kann die Düsengröße oder -anzahl nach 45° des Knies des Transporters kleiner bzw. geringer sein, da zum Transport der Dosen oberhalb von 45° weniger Schwerkrafteinfluß mehr vorliegt, da sie sich auf einer horizontalen Bahn bewegen. Es ist trotzdem wichtig, daß die Dosen bei dieser Bewegung jeweils in einer bestimmten Stellung bleiben, und daß das in der Bogenaußenseite wandernde, offene Ende der Dosen mit dem in Transportrichtung rückwärtigen Rand die äußere Krümmung im Transporter berührt. Es sind aus diesem Grund die Düsen so positioniert und eingestellt, daß sie das offene Ende 14d der Dosen in Richtung des Transportes leicht bestreichen und so vermeiden, daß der in Transportrichtung vordere Rand des offenen Endes mit dem Leitkanal bzw. der Begrenzungswand in Kontakt kommt. Das gleiche wird angestrebt, wenn sich das offene Ende der Dose nach unten, das heißt zum inneren Radius hin erstreckt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 7 wird die Übertragungseinheit 82 erläutert, die in der Konstruktion dem Förderer 10 sehr ähnlich

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ist, da sie mit einem Leitkanal 18d versehen ist, der so angeordnet ist, daß er die Dosen 12d mit ihrer Rotationsachse aufrechtstehend transportieren kann. Der Leitkanal 18d ist mit Begrenzungswänden 2Od und 22d ausgestattet, in denen Düsen 52d und 53d direkt oder in Düsenplatten 54d und 55d angebracht sind. Luftzuführungen 24d und 26d sind mit passenden Luftzuführungen verbunden, die die Luft in den Leitkanal 18d durch die Düsen 52d und 53d einblasen. Seitenwände 28d und 3Od können jeweils mit Reihen von im Abstand zueinander liegenden Auslässen 31d und 33d versehen sein, um einen im Verhältnis zur umgebenden Atmosphäre überhöhten statischen Druck zu erzeugen und aufrechtzuerhalten, und zwar zwischen den Dosen innerhalb des Leitkanals 18d. Erneut ist hier die Größe und die Anordnung der Düsen so gewählt, daß die offenen Enden der Dosen 12d geringfügig in der Fortbewegungsrichtung gekippt sind. (Siehe Fig. 7.)

In einer Ausführungsform gemäß den Figuren 1 und 2, in der die Düsen 51 und 52 des Förderers 10 über dessen gesamte Höhe von gleichem Format sind, wird der Zwischenraum, der zwischen den Dosen 12 durch den Zuführer 60 eingestellt wurde, durch das Einblasen der Luft in den Raum innerhalb des Leitkanals und durch das Abblasen der Luft durch die Auslässe, wodurch ein überhöhter statischer Druck in den Zwischenräumen zwischen den Dosen geschaffen wird, aufrechterhalten.Wo die Menge der eingeführten Luft in einem Bereich des Förderers größer oder kleiner ist, als die in einen anderen Bereich eingeführte Luft, werden die Zwischenräume zwischen den Dosen bei der Bewegung über die Länge des Förderers verändert. Zum Beispiel, wenn das Format der Düsenöffnungen vergrößert wird, vorausgesetzt, daß der statische Druck in Relation zu der Höhe des Förderers gleich bleibt, wird die größere Luftmenge zwischen den Dosen diese dazu veranlassen, daß sie sich noch weiter voneinander trennen, während sie in dem Förderer vorwärts wandern. Umgekehrt wird, wenn die Düsengrößen verkleinert werden, vorausgesetzt, daß der gleiche statische Druck in der Zuführung herrscht, der Zwischenabstand zwischen den Dosen kleiner, während diese im Förderer vorwärts wandern. Das gleiche Phänomen kann erreicht werden, wenn die Düsengrößen konstant gehalten werden und dagegen der statische

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Druck in der Zuführung im Verhältnis zur jeweiligen Höhe des Förderers vergrößert oder verringert wird.

In Fig. 6 ist im Querschnitt und in einem vergrößerten Maßstab ein Längenabschnitt der Düsenplatte 152a mit einer Reihe von öffnungen 154 gezeigt, die so ausgebildet sind, daß sie eine Düse 156 mit einer kugeligen Lagerung 158 aufnehmen können, damit eine Winkelbewegung der Düse innerhalb der Düsenplatte duchführbar ist. Eine Betätigungsplatte 160 ist an der Düsenplatte 152a verschiebbar angebracht und nimmt mit einer Reihe von öffnungen ein Ende jeder Düse 156 auf, so daß mit Hilfe einer gleitenden Bewegung der Betätigungsplatte 160 alle Düsen gleichzeitig bewegbar sind. Diese Anordnung gestattet das wahlweise Verstellen des Anstellwinkels der Düsen 156. Diese Verstellung kann durch einen Computer oder eine ähnliche Einrichtung auch automatisch durchgeführt werden.

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Claims

PATENTANWÄLTE!

PRECISION METAL FABRICATORS, INC.

West 55th Avenue, Arvada, Colorado, USA

Lufttransportsystem

Patentansprüche

Λ. 3KUNECKER H. KINKELDEY

DRING

W. STOCKMAIR

OH-ING ■ Λ»Ε(CALTECH

K. SCHUMANN

OK BER NAT. ■ CWL-PMVS

P. H. JAKOB

G. BEZOLD

8 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASSE

17. Sept. 1979 P 13 852

1. Transportvorrichtung zum kontinuierlichen Transportieren einer Serie von Gegenständen mit vorbestimmten Zwischenabständen, gekennzeichnet durch einen langgestreckten Leitkanal (18) für die Gegenstände (12) mit einem Einlaß, einem Auslaß und Seiten- und Begrenzungswänden (28, 30; 20, 22), die in einem ausreichenden Abstand voneinander angeordnet sind, um jeden Gegenstand mit einem vorbestimmten Spiel aufzunehmen, durch ein Paar von im Inneren des Leitkanals entlang den Seitenwänden (28, 30) angeordneter Führungsschienen (32, 34, 36, 38), mit denen die Gegenstände mit vorbestimmtem Abstand (48, 50) zu den Seitenwänden abstützbar sind, durch eine Vielzahl von geneigten und stromab gerichteten, beabstandeten Düsenauslässen (51, 52), die über die Länge der Begrenzungswände (20, 22) verteilt angeordnet sind, durch einen Luftzuführkanal bildende und sich den Begrenzungswänden entlang erstrekkende Speicherkammern(24, 26), die mit den Düsenaus-

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TBLBPON (OSS) 99 9· SQ TELEX Οβ-aOSSO TELEGRAMME MONAPAT TELBKOPIERER

ORIGINAL INSPECTED

lassen (51, 52) in Strömungsverbindung stehen, durch der Speicherkammer Luft unter Druck zuführende Mittel (25/ 27), durch je einen Luftstrahl stromab in den Leitkanal (18) führende Düseneinrichtungen (54, 55), durch Auslaßöffnungsmittel (31), die reihenweise entlang zumindest einer der Seitenwände angeordnet und in einer derartigen, auf die von den Düsenauslässen (51, 52) zugeführte Luftmenge abgestimmten Größe ausgebildet sind, daß in Bezug auf die umgebende Atmosphäre ein überhöhter statischer Druck in den Zwischenräumen zwischen den Artikeln im Leitkanal aufbau- und aufrechterhaltbar ist.

2. Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßmittel (31) im Leitkanal (18) von einer Vielzahl von kreisförmigen öffnungen in der Seitenwand (30) gebildet werden, die reihenweise über die Länge des Leitkanals angeordnet sind.

3. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßmittel (31) einen in Längsrichtung verlaufenden Schlitz in der Seitenwand des Leitkanals und über dessen Länge bilden.

4. Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungsmittel (31) von einer Serie von Schlitzen gebildet werden, die sich quer über die Breite der Seitenwand erstrecken.

5. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zuführer (60) für die Gegenstände (12) vorgesehen ist, der an den Einlaß des Leitkanals (18) angeschlossen und derart ausgebildet ist, daß von ihm Gegenstände mit einer wählbaren, gleichmäßigen Ausstoßziffer und mit gegenseitigen Zwischenabständen zuführbar sind.

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6. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführer (60) einen Längenabschnitt eines Leitkanals (18a) enthält, der an den Einlaß des Leitkanals (18) angeschlossen ist und Seitenwände und Begrenzungswände mit einer Reihe von stromab im Abstand liegenden, schräggestellten Düsenöffnungen über die Länge der Begrenzungswände aufweist, und daß eine einzige Auslaßöffnung (64) in einer Seitenwand angeordnet ist, die sich benachbart zum Einlaß des Leitkanals (18) befindet.

7. Transportvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (64) eine rechteckige Gestalt hat und mit einem verstellbaren Gleitschieber (62) ausgestattet ist, mit dem durch wahlweise Betätigung die effektive Größe der Auslaßöffnung (64) veränderbar ist.

8. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Auslaßende des Leitkanals

(18) eine Verzögerungseinrichtung (72) angeschlossen ist, in der die Geschwindigkeit der aus dem Leitkanal (18) austretenden Gegenstände (12) verringerbar und der zwischen den Gegenständen im Leitkanal (18) herrschende Zwischenabstand verkleinerbar ist.

9. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verzögerungsvorrichtung (72) ein Längenabschnitt eines Leitkanals (18b) angeordnet ist, der sich an den Auslaß des Leitkanals (18) anschließt und Seitenwände und Begrenzungswände aufweist, wobei in den Begrenzungswänden Reihen von zueinander beabstandeten Düsenöffnungen über die Länge der Begrenzungswände angeordnet sind, und daß Auslaßöffnungen vorgesehen sind, die reihenweise entlang wenigstens einer der Seitenwände angeordnet sind, wobei die Anzahl der Düsenöffnungen (51bi 52b) annähernd doppelt so groß ist, wie die der Düsen (51, 52) im Leitkanal (18).

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10. Verfahren zum Transportieren von Gegenständen in Form von Behältern, insbesondere Dosen, in einem Leitkanal (18) mit Querschnittsabmessungen, die geringfügig größer sind, als das Profil der Behälter, damit eine wirksame Luftdichtung dazwischen entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter in den Kanal mit vorbestimmten Zwischenabständen eingeführt werden, daß dabei Luft in Form von Luftstrahlen in den Kanal und über dessen Länge mit einem stromab gerichteten Winkel eingeblasen wird, um auf jedes Ende eines Behälters einzuwirken, daß die Behälter durch die Luftstrahlen zentriert und entlang dem Kanal vorwärtsbewegt werden, daß Konstantluft in die Zwischenräume zwischen die Behälter eingeblasen wird, daß Luft aus dem Kanal über dessen gesamte Länge aus den Zwischenräumen zwischen den Behältern mit einer gesteuerten Geschwindigkeit ausgelassen wird, um auf diese Weise einen gegenüber der Umgebungsatmosphäre überhöhten statischen Druck zwischen den Behältern aufzubauen und aufrechtzuerhalten, und daß beim Vorwärtstransport der Behälter entlang dem Kanal die vorbestimmten Zwischenabstände aufrechterhalten werden.

11. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen langgestreckten Behälterleitkanal (18) mit Seiten- und Begrenzungswänden (28, 30; 20, 22), die in gegenseitigen Abständen angeordnet sind, die geringfügig größer als die Höhe und die Weite der Behälter (12) sind, die transportiert werden sollen, durch Reihen von beabstandeten und schräggeneigten Düsenöffnungen (51, 52) über die Länge der Begrenzungswände, durch wenigstens einen eingegliederten Luftzuführteil (24, 26), der an einen Luftzuführer (25, 27) angeschlossen und entlang dem Leitkanal angeordnet und damit über die Düsenöffnungen verbunden ist, um Luft in den Behälterleitkanal stromab gerichtet einzuführen, durch ein Paar von Führungsschienen (32, 34, 36, 38), die innerhalb des Leitkanals benachbart zu jeder der Seitenwände angeordnet sind und sich über die Länge des Leitkanals erstrecken, wobei die Leitschienen ein ausreichendes

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Maß über die Oberfläche der Seitenwände (28) überstehen, um mit den Behältern in Kontakt zu treten, und durch Luftauslaßöffnungen (31) über die Länge der Leitkanalseitenwände, die im Verhältnis zur im Leitkanal zugeführten Luft eine Größe und eine Position besitzen, durch welche ein im Verhältnis zur umgebenden Atmosphäre überhöhter statischer Druck im Leitkanal erzeugbar ist.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die stromab gerichtete Komponente der Geschwindigkeit eines Luftstrahls am Einlaß des Leitkanals wenigstens dreimal so groß ist, wie die Geschwindigkeit der durch den Leitkanal wandernden Behälter.

13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die stromab gerichtete Komponente der Geschwindigkeit des Luftstrahls am Einlaß in den Leitkanal annähernd dreimal der Geschwindigkeit der im Leitkanal wandernden Behälter entspricht.

14. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdüsen (51, 52) derart angeordnet sind, daß sie die Luft in den Leitkanal unter einem Winkel von annähernd 18 Grad bis annähernd 60 Grad - bezogen auf eine auf die Längsachse des Leitkanals senkrecht stehende Linie - einblasen.

15. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Einlaß der Luftzuführung zugeleitete Luftvolumen im Verhältnis zur Summe der Querschnittsflächen der Luftdüsen im Zusammenhang mit dem über die Düsen und die Querschnittsfläche der Zuführung aufrechtzuerhaltenden statischen Druck derart gewählt wird, daß ein im wesentlichen gleichmäßiger statischer Druck über die gesamte Länge der Luftzuführung erreichbar ist.

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16. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Quotient aus dem dem Einlaß der Luftzuführung zugeführten Luftvolumen und der gesamten Querschnittsfläche der Düsen im wesentlichen gleich der Quadratwurzel aus der statischen Druckdifferenz über die Düsen, multipliziert mit der Geschwindigkeit der Luft durch die Düsen ist, vorausgesetzt, daß über die Düsen 25,4 mm WS statische Druckdifferenz herrscht und daß die Geschwindigkeit in der Zuführung so aufrechterhalten wird, daß ein im wesentlicher konstanter statischer Druck über die gesamte Länge der Zuführung herrscht.

17. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die stromab gerichtete Komponente der Geschwindigkeit des Luftstrahls am Einlaß des Leitkanals annähernd siebenmal der Geschwindigkeit der den Leitkanal passierenden Behälter entspricht.

18. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die stromab gerichtete Komponente der Geschwindigkeit des Luftstrahls am Einlaß des Leitkanals annähernd 25 mal der Geschwindigkeit der Behälter durch den Kanal entspricht.

19. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Größen der Auslaßöffnungen und der Düsen im Hinblick auf das statische Druckdifferential zwischen der Luftzuführung und dem Leitkanal ausgewählt ist, um in den Zwischenräumen zwischen den Gegenständen relativ zum umgebenden Atmosphärendruck einen überhöhten statischen Druck zu erzeugen, der im wesentlichen gleich ist:

P —

^Kd^K-j^Kv

wobei A. die Querschnittsfläche der Düse, A die Querschnittsfläche der Auslaßöffnung, φ der statische Druck in

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der Zuführung, N die Nummer der Düsen pro Auslaßöffnungen und K,, K. und K auf empirischem Weg ermittelte Abwandlungsfaktoren sind.

20. Transportvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kraft erzeugbar ist, die auf den Gegenstand einwirkt und in etwa gleich ist:

F = K_fpA. (V.Sin9 - V)²

wobei ρ der Luftdichte, V. der Geschwindigkeit der Luft durch die Düsen, A. der Querschnittsfläche der Düse, θ dem Anstellwinkel der Düse, K_f einer empirischen Konstanten und V der Geschwindigkeit des Gegenstandes im Leitkanal entspricht.

21. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Gegenständen ein derartiger, überhöhter statischer Druck aufgebaut wird, der ausreicht, die Gegenstände anzuheben, und daß die durch die Düsen zugeführte Luft in ausreichender Menge und Geschwindigkeit zugeführt wird, um die Geschwindigkeit der Gegenstände durch den Leitkanal aufrechtzuerhalten.

22. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Leitkanal durch die Düsen zugeführte Luftmenge in einem Maß gewählt wird, durch welches relativ zur umgebenden Atmosphäre zwischen den Gegenständen im Leitkanal ein überhöhter statischer Druck aufgebaut wird, der im wesentlichen gleich ist:

P =

N²A.

A ²+N²A.²
ν D

- K,K.K d 3 ν

wobei A. der Querschnittsfläche der Düse, A der Querschnittsfläche der Auslaßöffnung, φ dem statischen Druck in der Zuführung, N der Anzahl der Düsen pro Auslaßöff-

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nung und K,, K. und K empirisch ermittelten Abwandlungsfaktoren entsprechen.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß mit jedem Luftstrahl eine Kraft erzeugt wird, die auf den Gegenstand einwirkt und in etwa gleich ist:

F = K_fpA. (V.Sin9 - V)²

wobei ρ die Luftdichte, V. die Geschwindigkeit der Luft durch die Düse, A. die Querschnittsfläche der Düse, θ der Anstellwinkel der Düse, K_£ eine empirische Konstante und V die Geschwindigkeit des Gegenstandes ist.

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