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Spezifisch, doch nicht ausschliesslich,
kann die Erfindung auf dem Gebiet von Förderanlagen zum Füllen von
Silos und/oder von Trichtern verwendet werden, wo granulierte oder
pulverförmige
Materialien geladen werden sollen.
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Insbesondere wird auf, eine Kupplung
zum Verbinden von zwei Rohren mit in einem Winkel von 90° zueinander
zusammenlaufenden Achsen Bezug genommen. Die Kupplung ist vom Typ
enthaltend einen Hohlkörper,
der im Inneren eine um 90° gebogene
Leitung beschreibt, und der an jedem Ende eine Öffnung aufweist, eine für den Einlass
und eine für den
Auslass des Materials: die Öffnungen
sind ebenfalls um 90° zueinander
angeordnet.
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Eine Kupplung dieses Typs existiert
bereits und bietet den Vorteil einer begrenzten Abmessung, so dass
sie insbesondere dort nützlich
ist, wo nur ein begrenzter Platz zur Verfügung steht.
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Bei den bekannten Kupplungen des
oben beschriebenen Typs ist die Aussenseite, das heisst die Seite
mit der grösseren
Krümmung,
so ausgebildet, dass während
des Betriebes mit voller Geschwindigkeit ein Teil des durch den
Luftstrom geförderten
Materials abgelagert wird und darin verbleibt.
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Der durch die Luft mitgezogene Rest
des Materials fliesst über
das Material hinweg, welches in der Schlaufe verbleibt. Das Dokument
US-A-3 759 580, auf welches sich der Oberbegriff des Anspruchs 1
stützt,
legt eine Kupplung mit einem eine Coanda-Düse aufnehmenden Hohlraum offen.
Der bekannte Stand der Technik weist einige Begrenzungen und Nachteile
auf.
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Erstens kann ein Teil des pulverförmigen oder
granulierten Materials, welches durch die Kupplung fliesst, seine
ursprünglichen
Eigenschaften verlieren (Körnigkeit,
besondere Form, Oberflächenzustand
usw.). Zum Beispiel neigen einige Partikel von losem Material dazu,
wenn sie während
der Bewegung zusammenwirken, sich zu verbinden. Die Partikel können auch
zerfallen, insbesondere wenn sie aus einem besonders brüchigen Material
sind, und zwar durch das Aufprallen und das Reiben aneinander der
Partikel selbst, wenn sie sich bewegen. Dieses Aufprallen und Reiben
erfolgt meistens durch die Tatsache, dass die pneumatisch geförderten
Partikel mit den Partikeln, die sich in der Schlaufe der Kupplung
festgesetzt haben, in Kontakt kommen.
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Ein weiterer Nachteil ist auf die
Tatsache zurückzuführen, dass
das Material, welches in der Schlaufe verbleibt (und es ist sicher,
dass dies dort für
eine beachtliche Zeit bleibt), zerfällt oder über die Zeit auch einer biochemischen
Kontamination unterliegen kann.
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Zweitens besteht bei den bekannten
Kupplungen das Risiko der allmählichen
Verstopfung durch das Ansammeln von Material in der Kupplung.
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Drittens bewirken die bekannten Kupplungen einen
beachtlichen Verlust an pneumatischer Energie, die notwendig ist,
um das Fördern
des Material wirkungsvoll auszuführen.
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Hauptzweck der vorliegenden Erfindung
ist der, eine Kupplung zur Verfügung
zu stellen, welche dazu beiträgt,
die Nachteile der bekannten Technik zu vermeiden.
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Ein Vorteil der Erfindung ist der,
dass sie eine sehr kleine Kupplung vorsieht, besonders nützlich zur
Anbringung an einer Druckluftanlage zum Laden von Silos und Trichtern
mit granulierten oder pulverförmigen
Materialien.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung
ist der, dass das durch die Kupplung fliessende granulierte oder
pulverförmige
Material keiner Veränderung
seiner Eigenschaften unterzogen wird, auch wenn das Material selbst
von hoch schleifender Art ist. Ein weiterer Vorteil der Erfindung
ist, dass sie das Erreichen einer hohen Fördergeschwindigkeit ermöglicht und dabei
auch vermeidet, dass Material in der Kupplung verbleibt.
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Ein noch weiterer Vorteil ist, dass
während des
Durchflusses des Materials durch die Kupplung viel weniger pneumatische
Energie verloren geht, was sich als Energieeinsparung auswirkt.
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Es gibt noch weitere Vorteile: hoher
Widerstand gegen Ver schleiss der von dem Material durchlaufenen
Kupplung; ein sehr guter Widerstand gegen das Zusammenballen von
Material, gegen mechanischen und biochemischen Zerfall wie auch
gegen die Kontamination des geförderten
Materials; Beibehaltung der speziellen Eigenschaften des losen Materials;
geringeres Risiko der allmählichen
Verstopfung der Kupplung.
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Die Zwecke und Vorteile und noch
weitere werden alle erreicht durch die Erfindung, wie sie in den
anhängenden
Ansprüchen
gekennzeichnet ist.
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Weitere Eigenschaften und Vorteile
der vorliegenden Erfindung gehen deutlicher aus der nachstehenden
detaillierten Beschreibung einer vorgezogenen, doch nicht ausschliesslichen
Ausführung
derselben hervor, die rein als ein nicht begrenzendes Beispiel in
den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist, von denen
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1 eine
vertikale schematische Ansicht in der Erhebung von einer pneumatischen
Anlage zum Laden von Silos mit granulierten oder pulverförmigen Materialien
ist;
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2 zeigt
einen schematischen Schnitt eines Details aus 1 nach einer vertikalen Schnittebene;
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3 ist
ein schematischer Schnitt nach der Linie III-III aus 2.
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Unter Bezugnahme auf die Abbildungen
in den Zeichnungen ist mit 1 in ihrer Gesamtheit eine Anlage
zum Laden von lo sem, granulierten oder pulverförmigen Material in einen Behälter bezeichnet, wobei
ein pneumatisches Materialfördersystem
verwendet wird. In diesem besonderen Falle ist der Behälter ein
Silo 2.
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Die Anlage 1 enthält einen
Behälter 3,
aus welchem das lose Material in den Silo 2 transferiert werden
soll. Um dies zu erreichen, muss das Material auf die Ebene einer
Einfüllöffnung angehoben
werden, die an dem oberen Teil des Silos 2 angeordnet ist.
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Der Behälter 3 ist mit dem
Silo 2 durch wenigstens eine Rohrleitung 4 verbunden,
die wenigstens einen vertikalen Abschnitt 40 aufweist,
angeschlossen durch eine um 90° gebogenes
Kupplung 5, in welcher der erhaltene Winkel ziemlich scharf
ist und in einem kurzen Abschnitt erhalten ist, an einen kurzen,
horizontalen Abschnitt 41, welcher in die Einfüllöffnung des
Silos 2 mündet.
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Die Anlage ist mit hier nicht gezeigten
Mitteln von bekanntem Typ versehen, die das pneumatische Fördern des
Materials durch die Rohrleitung 4 von dem Behälter 3 in
den Silo 2 erlauben. Diese Mittel zum Fördern werden betätigt durch
Erzeugen eines Unterdruckes in dem Silo 2 oder eines Überdruckes in
dem Behälter 3.
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Die 2 und 3 zeigen mehr im Detail das im
rechten Winkel gebogene Verbindungsstück 5, das entlang
der Rohrleitung 4 angeordnet ist. Die Kupplung 5 ist
dazu bestimmt, zwei auf 90° zueinander
angeordnete Rohre mit zusammenlaufenden Achsen miteinander zu verbinden.
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Die Kupplung 5 enthält einen
Hohlkörper 50 aus
verschleissfestem Material, vorzugsweise ein Polyurethan-Elastomer.
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Der Hohlkörper 50 bildet im
Inneren eine gekrümmte
Leitung, wobei die Biegung von 90° ist.
Die Leitung ist an jedem Ende mit einer Öffnung versehen, praktisch
eine Einlassöffnung 51 und
eine Auslassöffnung 52,
die in rechten Winkeln zueinander angeordnet sind.
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Im Inneren der Leitung, an einem
oberen Teil des Einlassteils von der Einlassöffnung 51 her gesehen,
befindet sich Auswölbung 53 von
einer Tiefe, welche linear weiter von der Einlassöffnung 51 entfernt
ist als irgend ein beliebiger Punkt der Auslassöffnung 52. Diese Abstände sind
in einer parallelen Richtung zu der Achse x-x der Einlassöffnung 51 gemessen.
Mit anderen Worten, unter Bezugnahme auf die 3, ist die obere Kante A der Auswölbung 53 höher angeordnet
als die obere Kante B der Auslassöffnung 52 (s. 3).
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Die Auswölbung 53 ist rund
und haubenförmig
mit einer Mitte, die in der Nähe
der Achse x-x der Einlassöffnung 51 angeordnet
ist. Die Auswölbung 53 verbindet
sich tangential und kontinuierlich, ohne Konvexität, Biegungen,
Kanten, Vorsprünge
oder anderen Unterbrechungen ihrer Kontinuität, mit einem zylindrischen
Abschnitt 54 der Leitung, der wie derum mit der Einlassöffnung 51 verbunden
ist.
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In dem oberen Teil der Leitung, in
einem Bereich zwischen der Auswölbung 53 und
der Auslassöffnung 52,
befindet sich ein abgerundeter Vorsprung 55, angeschlossen
sei es an die Auswölbung 53 wie auch
an die Auslassöffnung 52.
Dieser Vorsprung 55 erstreckt sich in das Innere der Leitung
in einer lotrecht zu der Achse y-y der Auslassöffnung 52 verlaufenden
Richtung und ist so ausgeformt und angeordnet, dass die Achse y-y
dichter an der oberen Kante C des Vorsprungs 55 liegt als
an der Kante B der Auslassöffnung 52.
Dank des Vorhandenseins des Vorsprunges 55 ist wenigstens
ein Durchlaufabschnitt in der Leitung, welche normal zu der Achse
y-y der Auslassöffnung 52 verläuft, enger
als die Auslassöffnung 52 selbst,
wie in 3 gezeigt ist.
Die obere Kante C (dargestellt durch eine durchgehende Linie in 3) von wenigstens einem
Durchlaufabschnitt, der normal zu der Achse y-y der Auslassöffnung 52 verläuft, ist
tiefer angeordnet als die obere Kante B (dargestellt durch eine
unterbrochene Linie in 3)
der Auslassöffnung 52.
Im Inneren weist die Leitung eine geneigte Oberfläche 56 auf,
welche sich, ausgehend von der Spitze des Vorsprungs 55 und
nach und nach in Richtung der Auslassöffnung 52 verlaufend,
allmählich
von der Achse y-y der Auslassöffnung 52 entfernt,
bis sie sich mit einem kurzen zylindrischen Abschnitt 57 der
Leitung verbindet, welcher in der Auslassöffnung 52 endet.
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Die gekrümmte Leitung weist eine um
90° gebogene
Innenseite 58 auf, welche ein Minimum an Biegeradius hat.
Der Vorsprung 55 ist so angeordnet, dass er sich auf einer
parallelen Leitlinie zu der Achse x-x der Einlassöffnung 51 befindet
und dicht an der Innenseite 58 der Biegung verläuft. Die
Auswölbung 53,
die sich an der Aussenseite der Biegung befindet und einen grösseren Biegeradius
aufweist, ist mit dem Einlassabschnitt 54 der Leitung verbunden, so
dass, wenn man auf die 2 Bezug
nimmt, an der rechten Wand der Leitung, die sich am weitesten von
der Auslassöffnung 52 entfernt
befindet, keine Vertiefungen, Nischen oder Unterdruckbereiche vorhanden
sind. Ausserdem weist die rechte Wand der Leitung (immer unter Bezugnahme
auf die 2) keine Punkte
oder Bereiche auf, deren Abstand von der Auslassöffnung 52 grösser wäre als der
Abstand zwischen der Auslassöffnung 52 und
dem Punkt der Einlassöffnung 51,
der am weitesten von der Auslassöffnung 52 entfernt
liegt (das heisst in 2 der ganz
rechts liegende Punkt der Einlassöffnung 51). Die oben
erwähnten
Abstände
sind alle in einer Richtung parallel zu der Achse y-y der Auslassöffnung 52 berechnet.
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Im Betrieb wird die pneumatische
Förderanlage
aktiviert und erzeugt einen Luftstrom im Inneren der Förderleitung 4, welcher
das granulierte oder pulverförmige
Material mitnimmt. Das Material wird dann aus dem Behälter 3 in
den Silo 2 gefördert,
wobei es durch die Kupplung 5 läuft. Die Partikel des Materials treten
in die Einlassöffnung 51 ein
und aus der Auslassöffnung 52 aus,
ohne in der Kupplung 5 anzuhalten.
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Die spezielle Form der internen Leitung
der Kupplung 5 verhindert jedes Zusammenballen des durch
den Luftstrom geförderten
granulierten oder pulverförmigen
Materials. Ausserdem erfolgt kein Anhalten des Materials in der
Kupplung 5; praktisch tritt alles in die Kupplung 5 eintretende
Material schnell aus dieser aus. Versuche haben gezeigt, dass ein
beachtlich geringeres Risiko des Bio-Zerfalls des Materials besteht. Das
Nichtvorhandensein von sich für eine
bestimmte Dauer im Inneren der Kupplung 5 ansammelnden
Materials verringert ebenfalls erheblich das Risiko einer allmählichen
Verstopfung in dieser. Es konnte beobachtet werden, dass, dank der
speziellen Ausbildung der inneren Leitung der Kupplung 5, die
Oberflächen
der Kupplung 5 selbst einem viel weniger schnellen Verschleiss
durch das durchlaufende granulierte oder pulverförmige Material unterliegen.