DE2949298C2 - Ventilvorrichtung zum dosierten Beschicken des Wiegebehälters einer Saugwaage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht srich auf eine Ventilvorrichtung zum dosierten Beschicken des Wiegebehälters einer Saugwaage nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

In der Verfahrenstechnik werden Saugwaagen vielfach eingesetzt, um Schüttgüter verschiedener Art in einem einzigen Wiegebehälter in vorbestimmten Mengen zu verwiegen. Die Beschickung des Wiegebehälters mit den einzelnen Komponenten erfolgt dabei zunächst im Grobstrom mit hoher Förderleistung bis zum Erreichen des sogenannten »Grobgewichtes«. Unter Zugabe von Fehlluft in die Saugleitung wird das Schüttgut anschließend so lange im Feinstrom in den Wiegebehälter zugeführt, bis das Sollgewicht nahezu erreicht ist. Schließlich bringt man noch den Schüttgutnachlauf aus der Saugleitung in den Wiegebehälter ein. Zum Umsteuern vom Grobstrom auf den Feinstrom iind auf den Schüttgutnachlauf sowie zum Öffnen und Schließen der Saugleitung sind in solchen Anlagen Ventilvorrichtungen vorgesehen.

ίο Die aus der DE-PS 23 61 279 bekannte Ventilvorrichtung weist ein Absperrventil für jede Komponente sowie ein Fehlluftventil und ein Leersaugventi! auf. Die Ventile sind nahe dem Wiegebehälter in einem Ventilblock nebeneinander angeordnet und haben jedes einen Zweistellungs-Druckluftzylinder als Stelleinrichtung. Als Ventilglieder weisen sie an der Kolbenstange jedes Druckluftzylinders befestigte Ventilteller auf. Die Saugleitungen münden von unten her im Bereich der AbsDerrventile in den horizontal angeordneten Ventilblock ein, so daß das Schüttgut auf seinem Weg zum Wiegebehälter hin um 90° umgelenkt wird. Die Ausmündungen der Saugleitungen in die Absperrventile tragen elastische Ringdichtungen, gegen die die Ventilteller bei geschlossenen Ventilen anliegen. Zur Steuerung ist für jedes Ventil ein Magnetventil erforderlich. Dem Fehlluftventil ist ferner eine verstellbare Abdeckscheibe zur mehr oder weniger großen Abdeckung einer Fehlluftöffnung zugeordnet.

Die bekannte Ventilvorrichtung erfordert wegen der Vielzahl der einzelnen Bauteile einen verhältnismäßig großen Bauaufwand. Außerdem ist die Steuerung kompliziert, weil schon bei einer Komponente mindestens drei Druckluftzylinder zu betätigen und zu überwachen sind.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine im Bauaufwand und im Steuerungsaufwand vereinfachte Ventilvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen.

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe durch die Merkma-Ie im Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. Die Zusammenfassung der bisherigen drei Ventile zu einem einzigen Ventil, das die Funklionen des Absperr-, des Fehlluft- und des Leersaugventils übernimmt, bringt eine deutliche Verringerung des Bauaufwands und ermöglicht ferner eine übersichtliche und einfache Steuerung.

In Ausgestaltung der Erfindung ist an einer Stirnseite des Ventilgehäuses der Mehrstellungszylinder und an der anderen Stirnseite die Lufteintrittsöffnung angeordnet und münden die Gutdurchlaßöffnungen an einander gegenüberliegenden Stellen am Umfang aus dem Ventilgehäuse aus. Damit ist es möglich, das Ventil in jeder beliebigen Lage in die Saugleitung einzubauen, ohne daß seine Funktion beeinträchtigt wird. Außerdem ist eine Gutumlenkung beim Durchgang durch das Ventilgehäuse vermieden.

Einfache und in der Herstellung billige Ventilteile lassen sich bevorzugt dadurch erreichen, daß das zweite Ventilglied aus einem Kolben und das erste Ventilglied aus einer in axialem Abstand zu diesem auf einer Ventilspindel angeordneten Scheibe gebildet sind, die an der dem Kolben zugewandten Stirnseite einen Ansatz zur Steuerung des Querschnitts der Lufteintrittsöffnung hat.

Vorteilhaft trägt der Mehrstellungszylinder in Hubrichtung verstellbare, die Belriebsstellungen der Ventilglieder festlegende Näherungsschalter, die auf einfache Weise eine dem jeweiligen Schüttgut angepaßte

Einstellung der Fehlluftmenge sowie der zum Leersaugen der Leitung benötigten Luftmenge zulassen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht einer pneumatischen Förderanlage mit Saugwaage ind Ventilvorrichtung,

Fig.2 die Ventilvorrichtung, teils in Ansicht, teils im Achsschnitt, mit den Ventilgliedern in zwei versch'edenen Betriebsstellungen,

F i g. 3 eine Seitenansicht der Ventilvorrichtung, teils im Schnitt, mit den Ventilgliedern in zwei anderen Betriebsstellungen.

Die pneumatische Förderanlage der F i g. 1 weist drei Vorratsbehälter 1, 2 und 3 auf, in denen Schüttgüter unterschiedlicher Eigenschaften lagern. An die Schüttgutaufgabevorrichtungen 4,5 und 6 jedes Vorratsbehälters sind Saugleitungen 7, 8 und 9 angeschlossen, die in eine gemeinsame Sammelleitung 10 münden. Die Schüttgutaufgabevorrichtungen können in bekannter Weise als in die Vorratsbehälter eintauchende, selbstansaugende Saugrüssel oder in anderer Form ausgeführt sein. In jeder Saugleitung 7, 8 und 9 ist nahe den Schüttgutaufgabevorrichtungen 4, 5 und 6 ein Mehrstellungsventil 11,12 und 13 angeordnet, dessen Aufbau und Funktion weiter unten beschrieben wird.

Die Sammelleitung 10 führt zu einer Saugwaage 20, in deren Wiegebehälter 21 sie über einen biegsamen Schlauch 14 einmündet. Auf dem Wiegebehälter 21 der Saugwaage 20 sitzt ein Staubabscheider 22, der übe_s ein flexibles Leitungsstück 23 mit einem Sauggebläse 24 verbunden ist. Die Saugwaage 20 weist ferner einen Waagenmeßkopf 25 und unten am Wiegebehälter 21 ein Auslaufventil 26 auf.

Die Mehrstellungsventile 11,12 und 13 haben alle den gleichen Aufbau, so daß lediglich das Mehrstellungsventil 11 näher beschrieben zu werden braucht. Es weist ein Ventilgehäuse 30 mit einer Ventilbohrung 31 auf, in der zwei Ventilglieder 32 und 33 hin und her bewegbar sind. Das Ventilglied 32 ist als Kolben 34 und das Ventilglied 33 als Scheibe 35 ausgebildet, die in axialem Abstand zu dem Kolben 34 auf einer Ventilspindel 36 angeordnet ist. Die Scheibe 35 hat an der dem Kolben 34 zugewandten Stirnseite einen Ansatz 37. Zwei Gut- ^ durchlaßöffnungen 38 und 39, die mit der Saugleilung 7 verbunden sind, münden an einander gegenüberliegenden Stellen am Umfang aus der Ventilbohrung 31 des Ventilgehäuses 30 aus.

Das Mehrstellungsventil 11 weist zur Betätigung der Ventilglieder 32 und 33 einen pneumatischen betätigbaren Mehrstellungszylinder 40 bekannter Bauart auf, der an der einen Stirnseite 41 des Ventilgehäuses 30 befestigt ist. An der anderen Stirnseite 42 hat das Ventilgehäuse 30 eine ins Freie mündende Lui'teimrittsöffnung 43, deren Querschnitt durch den Ansatz 37 der Scheibe 35 gesteuert wird.

Der Mehrstellungszylinder 40 trägt Näherungsschalter 46 und 47, die zur Einstellung der \erschiedenen Betriebsstellungen der Ventilglieder 32 und 33 in Hubrichtung verstellbar sind. Durch Druckluftanschlüsse 49 und 50 ist der Mehrstellungszylinder 40 mit einem Magnetventil 51 bekannter Bauart verbunden, das über Schaltkontakte vom Waagenmeßkopf 25 der Saugwaage 20 aus ansteuerbar is,.

Beim Beschicken des Wiegebehälters 21 der Saugwaage 20 mit Schüttgut aus dem Vorratsbehälter 1 wird zunächst das Ventüglied 32 aus der in Fig. 3 strichpunktiert gezeigten Schließstellung in die in F i g. 2 ausgezogen dargestellte Offenstellung gebracht Gleichzeitig schließt das Ventüglied 33 die Lufteintrittsöffnung 43 ab. Mittels des Sauggebläses 24 wird dann Schüttgut aus dem Vorratsbehälter 1 über die Schüttgut-Aufgabevorrichtung 4, die Saugleitung 7, die Gutdurchlaßöffnungen 38 und 39 im Ventil 11 und die Sammelleitung 10 in den Wiegebehälter 21 gefördert und dort abgeschieden. Die Abluft gelangt über den Staubabscheider 22, den Leitungsabschnitt 23 und das Sauggebläse 24 ins Freie. Die Förderung erfolgt bei dieser Betriebsstellung der Vcntilglieder 32 und 33 im Grobstrom mit hohem Schüttgutdurchsatz, bis etwa 90 bis 95% der Menge des zu verwiegenden Schüttgutes gefördert sind. Wie aus der Fig.2 zu ersehen ist, hält das Ventüglied 33 beim Grobstrom die Lufteintrittsöffnung 43 vollständig geschlossen, während das Ventüglied 32 gleichzeitig die Gutdurchlaßöffnungen 38 und 39 zur Saugleitung 7 hin ganz geöffnet läßt.

Sobald das »Grobgewicht« erreicht ist, spricht ein am Waagenmeßkopf 25 vorgesehener, nicht dargestellter Schaltkontakt an. Er gibt einen Steuerungsbefehl an das Magnetventil 51, das die Ventilglieder 32 und 33 mittels des Mehrstellungszylinders 40 in die in F i g. 2 gestrichelt gezeigte Betriebsstellung steuert, die durch den vom Kolben des Mehrstellungszylinders 40 betätigten Näherungsschalter 46 vorgegeben ist. In dieser Position ist der Lufteintrittsquerschnitt 43 teilweise offen und Fehlluft kann in die Saugleitung 7 eintreten. Damit sinkt der Schüttgutdurchsatz auf einen geringeren, eine Feindosierung ermöglichenden Wert ab, so daß das Sollgewicht nunmehr wesentlich langsamer angefahren wird. Die Förderung im Feinstrom wird beendet, sobald der Wiegebehälter 21 bis auf den zuvor durch Versuche ermittelten Schiiügutnachlauf mit Gut befüllt ist.

Durch einen nicht dargestellten weiteren .Schaltkontakt am Waagenmeßkopf 25 ergehl anschließend ein Steuerungsbefehl über das Magnetventil 51 an den Mehrstellungszylinder 40, der die Ventilglieder 32 und 33 nunmehr in die in Fig. 3 ausgezogen ge/üigte Leersaugstcllung bringt. Diese Position der Venülglieder wird durch den Näherungsschalter 47 bestimmt Der Querschnitt der Lufteintriltsöffnung 43 ist nun vollständig offen, so daß ein großer Luftstrom in die Saugleitung 7 eintreten kann. Auf diese Weise wird der zwischen dem Mehrstellungsventil 11 und dem Wiegebehälter 21 in der Saugleitung 7 sowie in der Sammelleitung 10 noch vorhandene Schüttgutrest als Schüttgutnachlauf in den Wiegebehälter eingebracht und somit in den Wiegevorgang einbezogen.

Nach beendetem Fördervorgang schließt das Mehrstellungsventil 11 die Saugleitung 7 wieder ab. wobei die Ventilglieder 32 und 33 die in Fig. 3 strichpunktiert gezeichnete Stellung einnehmen. Sollen anschließend aus den Vorratsbehältern 2 und 3 ebenfalls Schüttgüter in den Wiegebehälter 21 gefördert werden, so erfolgt die Beschickung der Saugwaage aus diesen Vorratsbehältern heraus nacheinander in der zuvor beschriebenen Weise.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Ventilvorrichtung zum dosierten Beschicken des Wiegebehälters einer Saugwaage mi» Schüttgütern, die aus einem oder mehreren Vorratsbehältern über eine Saugleitung wahlweise im Grobstrom oder im Feinstrom in den Wiegebehälter förderbar sind, mit einem in der Saugleitung angeordneten, in eine Offen- und eine Schließstellung bewegbaren Absperrventil, einem Fehlluftventii für den Feinstrom sowie einem Leersaugventil für den in den Wiegevorgang einbezogenen Schüttgutnachlauf, wobei die Venlilvorrichtung mittels einer pneumatisch betätigbaren Stelleinrichtung von der Saugwaage aus steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilvorrichtung aus einem einzigen Mehrstellungsventil (11, 12, 13) mit einem Ventilgehäuse (30) besteht, das eine ins Freie mündende Lufteintrittsöffnung (43) und zwei mit der Saugleitung (7,8,9) verbundene Gutdurchlaßöffnungen (38, 39) aufweist sowie zwei mittels der als Mehrstellungszylinder (40) ausgebildeten Stelleinrichtung in dem Ventilgehäuse hin und her bewegbare Ventilglieder (32,33) hat, wobei das erste Ventilglied die in räumlicher Verbindung mit den Gutdurchlaßöffnungen (38,39) stehende Lufteintrittsöffnung (43) beim Grobstrom geschlossen, beim Feinstrom teilweise und beim Schüttgutnachlauf sowie in der Schließstellung vollständig offen hält, während das zweite gleichzeitig die Gutdurchlaßöffnungen (38, 39) zur Saugleitung (7, 8, 9) hin ganz geöffnet läßt und sie nur in der Schließstellung absperrt.

2. Ventilvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Stirnseite (41) des Ventilgehäuses (30) der Mehrstellungszylinder (40) und an der anderen Stirnseite (42) die Lufteintrittsöffnung (43) angeordnet ist, und daß die Gutdurchlaßöffnungen (38,39) an einander gegenüberliegenden S eilen am Umfang aus dem Ventilgehäuse (30) ausmünden.

3. Ventilvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventilglied

(32) aus einem Kolben (34) und das erste Ventilglied

(33) aus einer in axialem Abstand zu diesem auf einer Ventilspindel (36) angeordneten Scheibe gebildet ist, die an der dem Kolben (34) zugewandten Stirnseite einen Ansatz (37) zur Steuerung des Querschnitts der Lufteintrittsöffnung (43) hat.

4. Ventilvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mehrstellungszylinder (40) in Hubrichtung verstellbare, die Betriebsstellungen der Ventilglieder (32, 33) festlegende Näherungsschalter (46,47) trägt.