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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Niederschlagen von Stäuben,
enthalten in einem Abfluß von
Schüttgütern während ihrer
Umladung, in Übereinstimmung
mit dem ersten Abschnitt des Anspruchs 1. Eine solche Vorrichtung
ist aus dem US-Patent
2 973 740 bekannt.
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Die Umladung kann durchgeführt werden, um
ein Silo zu füllen
oder zu leeren, ein Transportgerät,
wie einen Eisenbahnwagen, einen Lastwagen oder ein Getreideschiff
oder sogar einen Haufen zum Speichern. Die Erfindung findet eine
besonders nützliche
Anwendung im Fall der Zellen eines Getreidespeichers; von Ausschüttstutzen
an einem Ort zum Speichern oder Transportieren.
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Man weiß, daß das Vorhandensein von Stäuben in
Schüttgütern außerordentlich
störend
sein kann, denn die Stäube,
die während
des Umladens aus dem Produkt abgegeben werden, verbreiten sich,
indem sie in Luft suspendiert sind; sie können so dazu beitragen, die
gesundheitliche Zuträglichkeit der
Speicherörtlichkeit
oder der Umwelt zu verschlechtern. Im Fall von Kornsilos können die
Stäube sogar
Gefahren von Brand oder Explosion erzeugen, die denjenigen durch
beispielsweise Kohlenstaub ähnlich
sind.
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Bei der Vorrichtung zum Niederschlagen
von Stäuben,
beschrieben in dem älteren
vorher erwähnten
Dokument, befindet sich der auseinanderlaufende Konus in einem Gehäuse, das
sich, in Richtung des Abflusses des Produkts gesehen, soweit verjüngt, bis
das Produkt in eine Rohrleitung eingedrungen ist, die mit der Vorrichtung
zum Niederschlagen verbunden ist. Auf diese Weise ist die Mantelfläche aus
Produkt, die sich unterhalb des auseinanderlaufenden Konus gebildet
hat, gezwungen sich zu verjüngen,
indem sie der inneren Oberfläche
des Gehäuses
folgt. Dadurch ergibt sich eine Abbremsung des Vordringens der Mantelfläche, was
die Durchsatzmenge des Produkts in der Vorrichtung zum Niederschlagen
verringert. Ferner wird der Aufbau dieser herkömmlichen Vorrichtung zum Niederschlagen leicht
verstopft, denn im Laufe seines Vordringens bleibt das Produkt in
einem immer kleineren Raum eingeschlossen. Endlich ist die Vorrichtung
zum Sprühen
im Inneren des Konus derart untergebracht, daß sie nicht ummittelbar auf
die äußere Umhüllung der
Mantelfläche
sprühen
kann, sondern diese lediglich unterhalb vom Inneren des auseinanderlaufenden
Konus begießen
kann. Man kann außerdem
beobachten, daß diese
herkömmliche
Vorrichtung das Abfließen
des Produktes nach unten aus der Sprühzone abbremst, die sich ganz
mit Produkt füllen
kann, wenn das Abfließen
nach unten unterbrochen wird.
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Die Erfindung hat zum Ziel, eine
Vorrichtung zum Niederschlagen von in einem Schüttgut enthaltenen Stäuben bereitzustellen,
die es erlaubt, den Nachteilen der herkömmlichen Vorrichtung zum Niederschlagen
von Staub abzuhelfen.
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Sie hat also eine Vorrichtung zum
Niederschlagen von Stäuben
zum Gegenstand, die die in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs
1 definierten Merkmale aufweist.
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Dank dieser Merkmale wird ein besonders wirksames
Niederschlagen durch unmittelbares Versprühen einer befeuchtenden Flüssigkeit
auf die röhrenförmige Mantelfläche des
Schüttgutes
erhalten, ohne daß die
Mantelfläche
in ihrem Fortschreiten gebremst wird. Auf diese Weise kann die Vorrichtung mit
einer erhöhten
Durchsatzmenge arbeiten und ihre Verschmutzung wird auf ein Minimum
erniedrigt. Endlich wird es möglich,
befeuchtende Flüssigkeit auf
die äußere Hülle der
Mantelfläche
aus Produkt zu sprühen.
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Andere vorteilhafte Merkmale der
Vorrichtung zum Niederschlagen von Stäuben gemäß der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
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Andere Merkmale und Vorteile der
Erfindung werden im Lauf der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich
werden, die ausdrücklich
lediglich als Beispiel gegeben wird und mit Bezug auf die beigelegte Zeichnung
erfolgt, in der:
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– die 1 eine perspektivische Ansicht
einer Niederschlagvorrichtung für
Stäube
gemäß einer ersten
Ausführungsform
der Erfindung darstellt;
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– Die 2 eine Ansicht im senkrechten Querschnitt
dieser Vorrichtung, die an der Decke eines Kornsilos über einer
Zelle desselben angebracht ist; und
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– die 3 eine perspektivische Ansicht
einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung ist.
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Wenn man sich nun auf die Zeichnung
bezieht, sieht man daß gemäß einem
bevorzugten Beispiel der Ausführung
der Erfindung, das spezieller dazu bestimmt ist, in dem Fall angewendet
zu werden, wo das Schüttgut
ein landwirtschaftliches Lebensmittel ist und noch besonderer aus
Getreide besteht, die Niederschlagvorrichtung ein Umdrehungsgehäuse 1 umfasst,
das mit einem oberen zylindrischen Mundstück zum Hineinstecken 2 ausgestattet ist,
das sich unter Umständen
mit sehr geringer Schräge
nach oben verjüngt.
Dieses Mundstück 2 ist dazu
bestimmt, mit enger Passung in eine Zufuhrleitung 3 für das Schüttgut eingeführt zu werden.
In dem beschriebenen nicht einschränkenden Beispiel kann diese
Leitung diejenige sein, die beispielsweise über jeder Speicherzelle eines
Kornsilos angebracht ist, und in diesem Fall ist die Niederschlagvorrichtung
so untergebracht, daß ihre
Achse senkrecht ist oder gegen die Senkrechte geneigt ist.
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Das Einsteckmundstück 2 ist
mit einem mittleren Teil 4 des Gehäuses 1 von stumpflcegeliger,
in Richtung des Herunterfallens auseinanderlaufender Form verbunden.
Dieser mittlere Teil 4 ist seinerseits mit einem unteren
Teil 5 des Gehäuses 1,
ebenfalls von stumpikegeliger Form mit in Bezug auf Teil 4 umgekehrter
Schräge
verbunden, der sich also in Richtung des Herunterfallens verjüngt. Gemäß einer
Abwandlung kann der untere Teil 5 unter Umständen weggelassen
werden.
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Das Gehäuse 1 bildet auf diese
Weise ein Gebilde zum Hineinschütten
des Schüttgutes,
das ermöglicht,
es von der Zufuhrleitung 3 in das Volumen der Silozelle
zu überführen, über der
die Niederschlagvorrichtung angebracht ist.
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Wenn, wie dargestellt, die Niederschlagvorrichtung
an der Decke P des Silos befestigt werden soll, wird um den Einsteckteil 3 herum
vorteilhafterweise eine sich waagrecht erstreckende Befestigungsflansche 6 angebracht,
um diese Befestigung zu ermöglichen.
Um die ringförmige
Stellung der Vorrichtung um ihre senkrechte Achse herum zu sichern, ist
außerdem
eine Befestigungskralle 7 vorgesehen, die mit einem Stift
oder dergleichen verbunden ist; der in der Decke P des Silos verankert
ist.
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Verstrebungen zum Halten 9 sind
in dem Einsteckmundstück 2 angebracht,
die sich strahlenförmig
in das Innere erstrecken; vorzugsweise sind drei Verstrebungen um
die Achse der Vorrichtung herum um 120° gegeneinander versetzt. Diese
Verstrebungen, die vorzugsweise ein derartiges Querschnittsprofil
haben, daß das
Abfließen
des Produktes nicht beeinträchtigt
wird (in etwa dasjenige eines Flugzeugflügels), halten ein zentrales
Aufbauelement, das insbesondere einen axialen hohlen Zapfen 10 umfasst,
dessen oberes Ende von einer nach oben gerichteten Spitze 10a abgeschlossen
wird, um das Vorbeifließen
des Produktes zu erleichtern.
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Die eine der Verstrebungen 9 hält außerdem einen
doppelten Rohrstutzen 11, gebildet aus zwei koaxialen Rohrstümpfen, von
denen der innere 11a mit einer unter Druck stehenden Quelle
für Flüssigkeit
(nicht gezeigt) verbunden ist, und deren anderer äußerer 11b an
eine Druckluftquelle (ebenfalls nicht gezeigt) angeschlossen ist.
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Auf den hohlen Zapfen 10 ist
eine Hülse 12 geschraubt,
die von einer Mutter 13 gekontert wird. Der hohle Zapfen
trägt eine
oder mehrere Sprühdüsen 14 an
seinem unteren Ende.
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Beispielsweise drei mit 120° zueinander
angeordnete Löcher 15 sind
an dem Zapfen 10 durchgeführt und dienen als Mundlöcher für den Austritt von
Luft.
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Die Sprühdüse(n) 14 wird werden
von einer Rohrleitung 16 im Inneren des Zapfens 10 gespeist, die
eine Verlängerung
des Rohrstumpfes 11a bildet. Diese Rohrleitung 16 weist
einen äußeren Durchmesser
derart auf, daß ein
Durchfluß von
Luft um sie herum frei bleibt, wobei dieser Durchfluß mit dem Rohrstumpf 11b in
Verbindung steht und sich durch die Löcher 15 in das innere
Volumen des Gehäuses 1 ergießt.
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Sprühdüsen 17, vorzugsweise
außerhalb des
Gehäuses 1,
sind am Rand von dessen unterem Teil 5 oder gegebenenfalls
von dem mittleren Teil 4 angebracht. Diese Düsen stehen
in Verbindung mit dem Rohrstumpf 11a zum Einspeisen von
Flüssigkeit zum
Sprühen
mittels einer nicht gezeigten Rohrleitung, oder sie werden von einer
besonderen (ebenfalls nicht gezeigten) Rohrleitung gespeist, wodurch unter schiedliche
Steuerungen von Druck und Durchsatz in den Düsen 14 und 17 ermöglicht werden.
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Die Flüssigkeit zum Sprühen kann
Wasser sein, das durch den Zusatz eines Oberflächenspannungsverminderers benetzend
gemacht wurde, der pflanzlichen Ursprungs, von Lebensmittelqualität oder mit
Lebensmitteln verträglich
ist, wenn das Schüttgut
von Lebensmittelart ist. Die Menge des Zusatzes kann je nach Vorzug
und Erfahrung zwischen 0,05% und 2% der Menge des versprühten Wassers ausgewählt sein.
Die Menge an Wasser kann nach Vorzug und Erfahrung zwischen 0,05%
und 2% der pro Zeiteinheit durch die Niederschlagvorrichtung laufenden
Produktmenge gewählt
sein.
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Es ist zu bemerken, daß auch andere
befeuchtende Flüssigkeiten
verwendet werden können, wie
Auszüge
aus verzehrbaren landwirtschaftlichen Produkten, nahrungsmittelkompatible
Mineralöle oder Öle pflanzlichen
Ursprungs, wobei das Rapsöl ein
nicht einschränkendes
Beispiel einer solchen Flüssigkeit
ist. In diesem Fall kann die Spannweite des Mengenverhältnisses
zwischen befeuchtender Flüssigkeit
und Menge des hindurchgeschütteten Produkts
die gleiche sein wie im Fall von Wasser als befeuchtende Flüssigkeit.
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Ein zusammenlaufender Eintrittskonus 8 oder
Führungsengpaß für das Produkt
kann im Inneren des Einsteckmundstücks 2 befestigt sein,
wie das ausdrücklich
als Beispiel in der Zeichnung wiedergegeben ist. Dieser Engpaß 8 weist
die Form eines in Richtung des Produktabflusses zusammenlaufenden Kegelstumpfes
auf, und erstreckt sich bis zu der Höhe der Verbindung zwischen
dem Mundstück 2 und
dem mittleren Teil 4 des Gehäuses 1. Ein zweiter in
Richtung des Produktabflusses auseinanderlaufender Konus 18 ist
um die Hülse 12 herum
befestigt. Seine Lage kann also in Bezug auf das Mundstück 2 oder
gegebenenfalls den Engpaß 8 durch
das Justieren der Hülse 12 auf
dem Zapfen 10 eingestellt werden. Diese Anpassung ermöglicht es,
die strahlenförmige
lichte Weite d, senkrecht zur Oberfläche des Konus 18,
und so den ringförmigen
Durchlaß zwischen
dem unteren Rand des Mundstücks 2 oder
des Engpasses 8 und dem Konus 18 festzulegen.
Auf diese Art kann die Dicke der ringförmigen Mantelfläche aus
in der Niederschlagvorrichtung abfließendem Produkt mit Genauigkeit
eingestellt werden. Der Konus 18 kann außerdem dazu
dienen, eine natürliche
Ansaugung von Luft durch die Mundlöcher 15 zu gewährleisten,
wodurch in vorteilhafter Weise ein unter Druck setzen dieser Luft
vermieden wird.
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Die Funktionsweise dieser Niederschlagvomchtung
ist die folgende.
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Das Schüttgurt wird über die
Zufuhrleitung 3 mittels Schwerkraft zugeführt oder
mechanisch vorwärtsgetrieben
und in dem Mundstück 2 oder
zusammenlaufenden Engpaß 8 aufgenommen,
wo es in Bezug auf die Achse der Niederschlagvorrichtung zentriert
wird.
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Dann fällt es auf den auseinanderlaufenden Konus
zur Teilung 18, auf dessen äußerer Oberfläche sich
eine ringförmige
Mantelfläche
aus Produkt von einstellbarer Dicke bildet, wobei die 2 die Stellung des Konus
entsprechend der geringsten erhaltbaren Dicke veranschaulicht. Sodann
beschleunigt sich das Produkt durch die Schwerkraft, was dazu beiträgt, nach
und nach die Dicke der Mantelfläche zu
verringern und ihre Durchdringung durch die versprühte Flüssigkeit
zu verbessern.
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Nachdem sie den unteren Rand des
Konus zur Teilung 18 durchlaufen hat, erhält die Mantelfläche aus
Produkt eine erste Besprühung
mit Flüssigkeit
im Inneren der Mantelfläche,
mit der oder den zentralen Düse(n) 14,
eine Besprühung,
deren sehr feine Tröpfchen
ein erstes Mal die im inneren Volumen der ringförmigen Mantelfläche aus
Produkt suspendierten Stäube
befeuchten. Weil die Düse
oder die Düsen 14 in
einer Zone Z unterhalb des Konus 18 sprühen, wird die Mantelfläche aus
Produkt unmittelbar angefeuchtet, mit einer erhöhten Ausbeute an besprühtem Produkt.
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Wenn die Mantelfläche dann aus dem unteren Teil 5 oder
gegebenenfalls dem mittleren Teil 4 des Gehäuses 1 herauskommt,
bewahrt sie ihre hohle ringförmige
Form, während
sie eine zweite Befeuchtung durch die Düsen am Rand 17 erhält, die auf
die äußere Hülle der
Mantelfläche
aus Produkt gerichtet sind, wo die Stäube ebenfalls befeuchtet werden.
Der durch die Mundlöcher 15 zugeführte Luftstrom
erlaubt es, den inneren Raum der ringförmigen Mantelfläche derart
mit Luft aufzublähen,
daß die
Tröpfchen
der Befeuchtungsflüssigkeit über die Mantelfläche mitgezogen
werden und. das Auffangen der Stäube
begünstigt
wird, unter gleichzeitiger Vermeidung der Verstopfung des Konus 18 und
der Düsen 14 durch
angefeuchtete . Stäube,
die sich dort durch Luftwirbel ablagern.
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Es ist anzumerken, daß um die
Berührungsoberfläche der
Besprühung
mit den Stäuben
des Schüttgutes
zu erhöhen,
die Querschnitte der verschiedenen Konus der Vorrichtung und unter
Umständen
in damit verbundener Weise des Gehäuses kreisförmig, oval, sternförmig oder
vieleckig, beispielsweise rechteckig sein können, wobei diese Beispiele
augenscheinlich nicht beschränkend
sind.
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Das Hineinblasen von Luft kann in
einem Getreidesilo einen besonderen Vorteil darstellen, wo beispielsweise
die über
die Leitung llankommende Luft, gezwungen oder durch natürliche Ansaugung von
dem Konus 18, aus dem Inneren des Silos selbst stammen
kann. Dies vermeidet ein übermäßiges Hinzutreten
von äußerer Luft
und trägt
vor allem dazu bei, die Stäube
wieder zurückzuführen, die
vorher von der Vorrichtung nicht aufgefangen wurden und noch in
der Luft des Silos suspendiert geblieben waren.
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Es ist sogar denkbar, das Wiederzurückführen der
Siloluft zu beschleunigen, indem als Quelle für Luft unter Druck, die an
den Rohrstumpf 11b angeschlossen wird, ein Lufteinbläser vom
Venturi-Typ verwendet wird, dessen antreibende Luft Pressluft ist,
um die Stäube,
die sogar nach der Füllung
des Silos suspendiert geblieben waren, das heißt ohne Bewegung von Getreide
in der Vorrichtung, niederzuschlagen. Dies ermöglicht außerdem der Vorrichtung, als
Entstäuber
der Siloluft zu dienen, sogar in der Abwesenheit von Abfließen von
Produkt.
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Während
ihres Fortschreitens in der Niederschlagvorrichtung kann sich die
Dicke der Mantelfläche
aus Produkt frei entwickeln, und die Mantelfläche ist nicht in Berührung mit
den Teilen 4 oder 5 des äußeren Gehäuses 1, mindestens
bis sie die Zone Z verlassen hat. Sie durchläuft weder Verjüngung noch Abbremsung
und kann also mit einem erhöhten Durchsatz
fortschreiten und sogar ihre Schnelligkeit unter der Einwirkung
der Schwerkraft beschleunigen, was ihre Dicke verringert.
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Gemäß einer Ausführung, die
in der Zeichnung nicht wiedergegeben ist, ist es möglich, den
zusammenlaufenden Eintrittskonus 8 wegzulassen, wobei dann
der auseinanderlaufende Konus 18 passender Weise mit dem
Mundstück 2 oder
der Leitung 3 zusammenhängend
gemacht werden muß,
was für den
Fachmann keinerlei Problem aufwerfen wird.
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Die Niederschlagvorrichtung gemäß der Erfindung
kann durch Mittel zum Schutz vor Frost und eine Steuerung vervollständigt werden,
die das Versprühen
in Abhängigkeit
von dem Vorhandensein oder der Abwesenheit eines Schüttgutes
in dem Engpaß 8 in
Gang setzt. Da diese Hilfsmittel ohne Schwierigkeit von dem Fachmann
realisiert werden können,
wurden sie nicht in Einzelheiten beschrieben.
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Die 3 stellt
perspektivisch eine andere Ausführungsform
der Erfindung dar, umfassend den zusammenlaufenden Eintrittskonus 8,
den auseinanderlaufenden Konus 18, eine zentrale Haltevorrichtung,
gebildet im Wesentlichen aus dem hohlen Zapfen und der Hülse 12,
die den Konus 18 und daran die Düse(n) zum zentralen Sprühen 14 tragen.
Man wird in diesem Fall bemerken, daß die Rippen 9a, die
die Verbindung zwischen dem ersten Konus 8 und dem zentralen
Zapfen 10 bilden, derart ausgehöhlt sind, daß sie aus
den Rohrstümpfen 11a beziehungsweise 11b die
Befeuchtungsflüssigkeit
zu der Rohrleitung 16, beziehungsweise Luft durch den um
diese herum ausgesparten Raum leiten können. Man wird ebenso bemerken,
daß man
bei dieser Abwandlung ein Mundstück
so wie das Mundstück 2 verwenden
kann, ausgerüstet
oder nicht ausgerüstet
mit dem Konus 8. Das Gehäuse 1 ist im Übrigen weggelassen.
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Wenn indessen das Gehäuse 1 mit
oder ohne seiner Verlängerung 5 verwendet
wird, erlaubt das einerseits die Befestigung der Randdüsen 17, ebenso
wie ihren Schutz, und andererseits die Ausrichtung der Mantelfläche aus
Produkt ohne übermäßiges Auseinanderlaufen
zu erleichtern, um die Verteilung des Produktes auf dem Speicherhaufen
oder dem Transportfahrzeug zu erleichtern.
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Die Niederschlagvorrichtung gemäß der 3 ist dazu gedacht, am Ende
eines Ausschütthoms
für Schüttgut angebracht
zu werden, was die Beweglichkeit der Vorrichtung zulässt, um
das Ausschütten
in ein Beförderungsgerät, wie einen
Eisenbahnwagen, einen Lastwagen oder ein Getreideschiff zu erlauben,
oder auch auf einen Speicherhaufen des Produktes. Es kann dann mit
der Hand betätigt
oder am Ende einer Haltestange oder eines ferngesteuerten Armes
befestigt werden.