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Anzeigevorrichtung für die Füllung von Bunkern mit Schüttgut Die Erfindung
bezieht sich auf eine Einrichtung zur selbsttätigen Feststellung der Füllhöhe in
Bunkern mittels in den Bunker ragender Drehflügel, deren Drehung bei Inberührungkommen
mit dem Schüttgut selbsttätig zum Stillstand kommt und bei Freiwerden von Schüttgut
in Gang gesetzt wird.
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Es sind solche rotierenden Drehflügel bekannt, die die Aufgabe von
Bunkerstandsanzeigern haben und deren Antrieb mittels Elektromotor erfolgt. Bei
diesen bekannten Einrichtungen drehen sich die Drehflügel, solange sie nicht von
Material bedeckt sind. Die Drehung hört aber selbsttätig auf, wenn bei der Füllung
des Bunkers das Schüttgut an die Drehflügel heranreicht, so daß diese an dem Schüttgut
einen Widerstand finden. Dabei wird der Motor selbsttätig abgeschaltet. Beim Absinken
der Gutfüllung im Bunker erfolgt bei Aufheben des Widerstands der Drehflügel in
dem Schüttgut wiederum selbsttätig die Ingangsetzung des die Drehflügel drehenden
Elektromotors.
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Die Erfindung sieht nun vor, eine Einrichtung zur selbsttätigen Anzeigung
der Füllhöhe von Bunkern zu schaffen, bei denen die Drehbewegung der Drehflügel
durch hydraulischen oder pneumatischen Antrieb erfolgt. Ein solcher Antrieb hat
den Vorteil, daß beim Versagen elektrischen Stroms die Einrichtung weiterarbeitet,
so daß die das Gut verarbeitende Einrichtung, soweit sie vom Strom unabhängig ist,
weiterarbeiten kann. Dies ist insbesondere wichtig beispielsweise bei Feuerungs-und
Vergasungseinrichtungen. Die Verwendung von Drehflügeln als Bunkerstandsanzeigevorrichtung
ist
von besonderem Vorteil bei der Verarbeitung von staubförmigem
Gut, das in aufgelockertem Zustand aus dem Bunker ausgetragen werden muß, da durch
die Drehflügel das staubförmige Gut hinsichtlich einer Zusammendrückung weitestgehend
geschont wird.
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Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung, die druckmittelbetätigte
Antriebseinrichtung für die Drehflügel so mit einer Antriebseinrichtung für den
oberen Verschluß des Bunkers zu verbinden, daß bei gefülltem Bunker, wenn also der
im oberen Teil des Bunkers angeordnete Drehflügel durch die Bunkerfüllung festgehalten
wird, der Bunkerverschluß selbsttätig geschlossen wird und bei entleertem Bunker,
wenn der im unteren Teil des Bunkers angeordnete Flügel vom Schüttgut frei wird
und wieder selbsttätig in Drehung gelangt, der obere Bunkerverschluß selbsttätig
zwecks Füllung des Bunkers wieder geöffnet wird.
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Eine solche Verbindung der Bunkerstandsanzeigevorrichtung mit dem
oberen Bunkerverschluß ist dann von besonderer Bedeutung, wenn es sich um zwei übereinanderliegende
Bunker handelt, von denen der untere zur Beschickung einer Verwendungsstelle und
der obere als Vorratsbehälter zur Füllung des unteren Beschickungsbehälters dienen.
In einem solchen Falle muß der Beschickungsbehälter geschlossen werden, wenn er
aus dem Vorratsbehälter gefüllt ist, und der Verschluß des Vorratsbehälters zwecks
Neufüllung geöffnet werden und umgekehrt. Diese Vorgänge können selbsttätig mit
der erfindungsgemäßen druckmittelbetätigten Bunkerstandsanzeigevorrichtung veranlaßt
werden.
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Die Erfindung hat weiter zum Gegenstand die Ausbildung der Einrichtung
derart, daß erst dann, wenn der Verschluß des einen Bunkers geschlossen ist, der
des anderen geöffnet werden kann. Dieses erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß
in dem Weg jedes zu betätigenden Bunkerverschlusses eine von der Verschlußstange
zu betätigende Unterbrechereinrichtung eingeschaltet ist, die den Weg des Druckmittels
zu der Betätigungseinrichtung des anderen Bunkerverschlusses erst dann freigibt,
wenn der Verschluß des einen Bunkers verschlossen ist.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung, insbesondere die der erfindungsgemäßen
Ausbildung der Antriebseinrichtung der Drehflügel, sind aus der Zeichnung ersichtlich.
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In den zugehörigen Zeichnungen ist in Abb. I ein senkrechter Schnitt
durch eine Drehflügelantriebseinrichtung dargestellt; Abb. 2 zeigt einen senkrechten
Schnitt durch die Einrichtung der Abb. I nach Linie Il-Il; Abb. 3 schließlich ist
eine schematische Darstellung der Betätigungs- und Umsteuereinrichtungen bei zwei
übereinander angeordneten Bunkern.
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Wie aus Abt). X ersichtlich, sind zwei Drehfliigel 1, 2 an senkreXchten
Stangen 3, 4 nebeneinander angeordnet.
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Die Stangen 3, 4 durchsetzen das Bunkergehäuse 5 bei 6, 7 und ein
oberhalb dieses Gehäuses angeordnetes Antriebsgehäuse 8 in von Stopfbüchsen abgedichteten
Durchbrechungen 9, 10. Innerhalb des Gehäuses 8 besitzen die Drehflügelstangen 3,
4 feste Flanschen 11, 12, mit denen Schraubenfederkupplungen 13, 14 fest verbunden
sind. Das andere Ende der Schraubenfederkupplungen ist bei I5, 16 mit den Flanschen
17, 18 von lose um die Stangen 3, 4 angeordneten Büchsen 19, 20 verbunden. Um diese
Büchsen I9, 20 sind wiederum lose Büchsen 2I, 22 vorgesehen, die in Kugellagern
23 an der Gehäusedecke 24 gelagert sind. Die Lagerung der Drehflügelstangen 3, 4
ist an dem Gehäuseboden 25 durch Kugellager 26 vorgenommen. Um die oberen Büchsen
2I, 22 der Stangen 3, 4 sind Zahnräder 27, 28 unter Zwischenschaltung von Freilaufkupplungen
29, 30 angeordnet, die in entgegengesetztem Sinne kuppeln. Unterhalb der Zahnräder
27, 28 sind Schaltklinken 3I, 32 vorgesehen, die in die Lücken von Zähnen 33, 34
der Büchsen 19, 20 eingreifen und diese, wie noch näher zu beschreiben, schrittweise
in Umdrehung versetzen.
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Die oberen Büchsen 2I, 22 besitzen Schrägnuten 35, 36, in die Vorsprünge
von einem beide Büchsen 21, 22 umgreifenden Druckglied 37 greifen. Dieses Druckglied
37 ist, wie aus Abb. 2 ersichtlich, mit dem Kolben 38, 39 fest verbunden. Die Kolben
38, 39 werden durch Einleiten eines Druckmittels, wie Druckwasser, Drucköl oder
Druckluft, in die Räume der beiden Kolben bei 40, 41 hin und her bewegt. Die Umschaltung
der Kolben von der einen zu der anderen Bewegungsrichtung erfolgt in üblicher Weise
durch Umschaltung von das Druckmittel steuernden Ventilen, die in der Zeichnung
der Einfachheit halber nicht dargestellt sind.
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Durch Aufwärtsbewegung des Druckgliedes 37 werden, wie ohne weiteres
ersichtlich, die oberen Büchsen 21, 22 ein der Steigung der Schrägnuten 35, 36 entsprechendes
Stück im Sinne der Pfeile 42, 43 gedreht. Dadurch tritt die Freilaufkupplung des
Zahnrads 27 in Eingriff und dreht das Zahnrad 27 in Linksbewegung im Sinne des Pfeils
43. Die mit dem Zahnrad 27 bewegte Schaltklinke 31 dreht dabei die Büchse 19 um
das der Steigung der Schrägnut 35 entsprechende Stück ebenfalls im Sinne des Pfeils
43 nach links und gleichzeitig die durch die Schraubenfeder 13 damit verbundene
Drehflügelstange 4. Bei dieser Aufwärtsbewegung ist die ebenfalls um die Steigung
der Nut 36 gedrehte Büchse 22 mit der Drehflügelstange 3 leer gelaufen, da die zugehörige
Freilaufkupplung 30 in entgegengesetztem Sinne kuppelnd vorgesehen ist.
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Durch das Zahnrad 27 ist aber das damit im Eingriff stehende Zahnrad
28 der Stange 3 mitgedreht worden, und gleichzeitig hat die mit dem Zahnrad 28 verbundene
Schaltklinke 32 die untere Büchse 20 über die damit verbundene Schraubenfeder 14
die Stange 3 um das entsprechende Stück im Sinne des Pfeils 46 verdreht.
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Bei der Abwärtsbewegung des Druckglieds 37 erfolgen die Bewegungsvorgänge
in analoger Weise von der oberen Büchse 22 aus derart, daß nunmehr die im Sinne
des Pfeils 47 gedrehte Büchse die Freilaufkupplung 30 mit dem Zahnrad 28 in Eingriff
bringt.
Dadurch wird in der beschriebenen Weise über die Schaltklinke 32 die Stange 3 ein
Stück wiederum im Sinne des Pfeils 46 weitergedreht und die Drehbewegung auf das
Zahnrad 27 im Sinne des Pfeils 43 übertragen, wobei die Freilaufkupplung 29 leer
läuft und über die Schaltklinke 3I die Stange 4 im Sinne des Pfeils 48 das entsprechende
Stück gedreht wird. Bei diesem Bewegungsvorgang ist die im Sinne des Pfeils 49 gedrehte
Büchse 21 der Stange 4 leer gelaufen. In dieser Reihenfolge geht die Auf- und Abwärtsbewegung
des Druckglieds 37 und damit die Drehung der sich ständig im entgegengesetzten Sinne
schrittweise drehenden Stangen 3, 4 vor sich.
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Wird nun jetzt eine der beiden Stangen, beispielsweise die Stange
4, bei Füllung des Bunkers von dem Schüttgut festgehalten, so spannt sich die Schnaubenfeder
13 und wird dabei in Richtung des Pfeils 44 zusammengedrückt, wobei diese die Büchse
19 nach unten zieht. Dabei gelangt die Schaltklinke 31 aus dem Bereich der Zähne
34 der Büchse 19. Gleichzeitig gelangt aber eine am Gehäuse 8 befestigte Klinke
45 mit den Lücken der Zähne 34 in Eingriff und hält damit die Feder I3 in Spannung.
Der Antrieb der Einrichtung kann aber weitergehen, da die Schaltklinke 31 auf dem
glatten Anfang der Büchse 19 nunmehr leer läuft, während bei jedem Auf- und Abwärtshub
des Kolbenmotors der noch nicht von Gut erfaßte Drehflügel I sich schrittweise weiterdrehen
kann.
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Erst wenn auch der Drehflügel I bei Weiterfüllung in den Bereich des
Schüttguts gelangt und von diesem festgehalten wird, erfolgt in gleicher Weise eine
Zusammendrückung der Feder 14 und damit ein Herunterziehen der Büchsen 20, deren
Schaltzähne 33 nunmehr in den Bereich der am Gehäuse angebrachten Sperrklinke 50
gelangen. Mit dieser Abwärtsbewegung der Büchse 20 ist ein Hebel 51 abwärts bewegt,
der bei 52 in dem Gehäuse 8 drehbar gelagert ist und mit seinem äußeren Ende 53
die Ventilstange 54 einer Umsteuereinrichtung 55 betätigt. Das innere Ende des Hebels
51 umgreift die Flanschen I7, I8 der Büchsen 19, 20 Z-förmig, so daß bei der Abwärtsbewegung
der Büchse 19 der Stange 4, wenn diese festgehalten wird, eine Betätigung des Hebels
51 nicht erfolgt. Erst bei festgehaltenem Drehflügel 1 der Stange 3 erfolgt eine
Abwärtsbewegung des Hebels 51 und damit eine Beeinflussung der Umsteuereinrichtung
55, wodurch eine weitere Zufuhr des Druckmittels zu der Einrichtung unterbunden
ist. Damit stehen beide Drehflügel still und können erst wieder in Umdrehung versetzt
werden, wenn sie von Schüttgut befreit sind.
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Falls aus irgendwelchen Gründen die Anordnung nur eines Drehflügels
zweckmäßig erscheinen sollte, kann die Drehung desselben auch in entsprechender
Weise für sich erfolgen, wobei die Umsteuerung mittels des Hebels 51 derart erfolgen
kann, daß das Ende gabelförmig den Flansch I7 der Büchse 19 umgreift. Durch in der
Zeichnung nicht dargestellte Fahnen, die oben mit den Drehflügelstangen 3, 4 verbunden
sind und den Lagerhals 56 der Büchsen 2I, 22 durchsetzen, kann beobachtet werden,
ob die Drehflügel sich drehen, woraus jederzeit festgestellt werden kann, ob der
Bunker gefüllt oder leer ist bzw. bei Anordnung auf der Bunkerhöhe verteilter Drehflügel,
in welcher Höhe sich das Schüttgut befindet. Die Drehflügel besitzen vorzugsweise
oberhalb der Arme 1, 2 quer dazu verlaufende Arme 57, 58. Durch eine solche Ausbildung
der Drehflügel wird bei staubförmigem Gut das von den unteren Armen I, 2 zusammengeschobene
Gut von den oberen Armen 57, 58 wieder in die entstandenen Lücken geschcben, so
daß keine wesentliche Verdichtung des Gutes erfolgen kann. Bei Anordnung einer entsprechend
dünnen Feder I3, I als Kupplungsglied ist ferner schon bei geringem Widerstand der
Drehflügel im Gut eine Spannung der Federn und damit ein Abschalten des betreffenden
Drehflügels möglich.
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In Abbildung 3 sind zwei übereinanderliegende Bunker 60, 6I dargestellt,
von denen der untere Bunker 60 zur Beschickung der Verwendungsstelle, beispielsweise
einer Stauhvergasungseinrichtung, und der obere Bunker 6I als Vorratsbehälter zur
Füllung des unteren Beschickungsbehälters 6c dient. Beide Behälter sind mit Drehflügeln
ausgestattet, von denen der Stillstand der oberen Drehflügel 62, 63 die Füllung
und der der unteren Drehflügel 64, 65 die Entleerung bzw. eine Neufüllung veranlaßt
bzw. anzeigt. Der Beschickungsbehälter 60 ist oben von einem Schieber 66 und der
Vorratsbunker 6I von einem Schieber 67 verschließbar.
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Die Bewegung der Schieber 66, 67 erfolgt mittels Kolbenschiebereinrichtungen
68, 69. Der Antrieb der Drehflügel 62, 64 erfolgt von einer Antriebseinrichtung
70 und der Drehflügel 63, 65 von einer Antriebseinrichtung 7I aus. Die Antriebseinrichtungen
70, 71 entsprechen der Antriebseinrichtung, wie sie in Abb. 1 im vorhergehenden
näher beschrieben ist.
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Die Bewegungsvorgänge gehen nun wie folgt vor sich: Es sei angenommen,
daß der Vorratsbehälter 6I gerade den Beschickungsbunker 60 gefüllt hat.
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Nach diesem Füllvorgang ist der Schieber 66 des Bunkers 60 geschlossen
und der Schieber 67 des Vorratsbehälters 6I geöffnet worden, um diesen neu zu füllen.
In dem gefüllten Beschickungsbunker 6c stehen beide Drehflügel 62, 64 in dem Gut
still. Die Ventile 72, 73 der Umsteuereinrichtung 74 sind geöffnet und die Ventile
75, 76 geschlossen. Diese Ventile werden beherrscht von der Ventilstange 77 welche
dem Hebel 5I, 53 der Abb. 2 entspricht. Die Umsteuereinrichtung 74, 90 der Abb.
3 entspricht der Einrichtung 55 der Abb. 2. Das von der Hauptleitung 78 ankommende
Druckmittel gelangt durch die Leitung 79, das geöffnete Ventil 72 und Leitung 80
in den Raum 8i der Kolbenschiebereinrichtung 68. Hierdurch ist, wie bereits erwähnt,
über die Schieberstange 82 der Schieber 66 geschlossen worden. Damit wurde von dem
an der Schieberstange 82 angebrachten Anschlag 83 mittels des Hebels 84 der Drehschieber
85 geschlossen, so daß das Druckmittel aus der Leitung 79, das vorher durch die
Antriebseinrichtung 70 und den geöffneten Dreh-
schieber 85 abfloß,
nicht mehr weiterfließen kann und somit die Antriebseinrichtung 70 außer Betrieb
gelangt. Gleichzeitig ist bei der Schließung des Schiebers 66 von dem Anschlag 83
der Schieber stange 82 der Winkelhebel 86 eines Ventils 87 betätigt und damit das
Ventil 87 geöffnet worden. Das von der Hauptleitung 78 kommende Druckmittel kann
nunmehr durch die Leitung 88, den Ventilraum Sg der Umsteuereinrichtung go, die
Ver-I>indungsöffnung 9I, das geöffnete Ventil 92 und die Leitung 93 durch das
geöffnete Ventil 87 und Leitung 94 in den Raum 95 der Kolbenschiehereinrichtung
69 gelangen. Hierbei gelangt der Schieber 67 in die dargestellte Üffnungsstellung.
Der Schieber 67 kann also erst geöffnet werden, nachdem durch Schließen des' Schiebers
67 des Vorratsbehälters 60 das als Sperrglied wirkende Ventil 87 geöffnet worden
ist.
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Die Antriebseinrichtung 7I der Drehflügel 63, 65 ist bei der Offnung
des Schiebers 67 durch Bewiegung des Drehschiebers 96 mittels des Anschlags 97 der
Kolbenstange 98 in die dargestellte Stellung in Gang gesetzt worden, da das Druckmittel
aus Leitung 88 durch die Antriebseinrichtung 71 nunmehr abfließen kann. Die Drehflügel
63, 65 drehen sich in der in Abb. I dargestellten Weise. Nunmehr beginnt die Füllung
des Vorratsbunkers 6x bei gleichzeitiger Entleerung des Vorratsbehälters 60.
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Wenn das in den Behälter 6I eingefüllte Gut an den Drehflügel 65 heranreicht,
wird dieser von dem Gut festgehalten. Die zugehörige Kupplung 99 wird zusammengezogen
und in der bereits beschriebenen Weise durch Ausrücken der Kupplung der Drehflügel
65 von dem Antrieb abgeschaltet. Die Umsteuerungseinrichtung go wird dabei noch
nicht betätigt. Erst wenn bei Füllung des Bunkers der Drehflügel 63 festgehalten
und die Federkupplung IOO zusammengedrückt wird, wird damit durch den Flansch IOI
der untere Schenkel 102 des Z-förmigen Endes der Ventilstange 103 abwärts gezogen,
und die Ventile der Umsteuerungseinrichtung go werden umgestellt. Es kann somit
das Druckmittel durch die Leitung 88, das geöffnete Ventil 89 und die Leitung 104
in den Raum 105 der Kolbenschiebereinrichtung 69 gelangen. Der Schieber 67 wird
geschlossen. Dabei wird der Drehschieber 96 mittels des Anschlags 97 der Kolbenstange
98 wieder geschlossen und dadurch der Antrieb 7I stillgelegt.
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Ebenso wird dabei das Ventil Io6 durch Betätigung des Winkelhebels
Io7 durch den Anschlag 97 der Kolbenstange 98 geöffnet. Erst durch diese Ventilöffnung,
nach Beendigung der Schließung des Schiel)ers 67 wird der Weg für das Druckmittel
zur Öffnung des Schiebers 66 des Beschickungsbunkers 60 frei. Das Öffnen des Schiebers
66 kann aber erst erfolgen, nachdem der Beschickungsbunker 60 so weit geleert ist,
daß nach Freigabe des Drehflügels 62, der sich aber noch nicht drehen kann, auch
der Drehflügel 64 vom Gut freigegeben wird. Dadurch haben sich die Kupplungsfedern
Io8, IOg entspannt.
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Bei der Entspannung der Kupplungsfeder Iog des Drehflügels 64 wird
der Schenkel IIO des Z-förmigen Endes der Ventilstange 77 aufwärts bewegt.
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Damit werden die Ventile der Umsteuereinrichtung 74 umgestellt. Nunmehr
kann das Druckmittel aus der Leitung 79 durch den Raum des geschlossenen Ventils
72, die Verbindungsöffnung In 1, das geöffnete Ventil 75 und die Leitung 112 durch
das bei der Schließung des Schiebers 67 des Vorratsbunkers 6I geöffnete Ventil 106
sowie die Leitung 113 in den Raum 1 14 der Kolbenschiebereinrichtung 68 gelangen.
Der Kolben öffnet somit den Schieber 66, wonach sich die bereits beschriebenen Vorgänge
wiederholen.
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Mittels der Kolbenstange 98 des Schiebers 67 kann noch ein Kontakt
geschlossen werden, durch den nach Öffnung des Schiebers 67 die Antriebseinrichtung
der Zubringereinrichtung für das Gut zum Bunker 6I in Gang gesetzt wird, so daß
die Füllung des Bunkers 6I vor sich gehen kann. In ähnlicher Weise ist es auch möglich,
bei Verwendung nur eines Bunkers nach Füllung desselben durch die Zubringereinrichtung
einen beispielsweise durch die Ventilstange 77 betätigten Kontakt zwecks Stillegung
der Antriel>seinrichtung zu öffnen und bei Leerung des Bunkers diesen zu schließen,
um die Antriebseinrichtung nach Bedarf in Gang zu setzen oder abzuschalten.
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PATETANSPROCHE: I. Einrichtung zum Anzeigen der Füllhöhe von Bunkern
mittels in den Bunker ragender Drehflügel, deren Drehbewegung bei Inberührungkommen
mit dem Schüttgut selbsttätig abgeschaltet und bei Freiwerden vom Schüttgut in Gang
gesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehflügel (I, 2) hydraulisch oder
pneumatisch durch einen Kolbenmotor (38, 39) gedreht werden, dessen senkrechte Bewegung
über Schrägnuten (35, 36) in eine schrittweise Drehbewegung umgewandelt wird und
daß bei Widerstand des Drehflügels (I,2) im Schüttgut ein von einem elastischen
Zwischenglied (13, 14) betätigter Hebel (5 53) die Abstellung und bei Aufhebung
des Widerstands die Ingangsetzung des Kolbenmotors (38, 39) bewirkt.