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Einrichtung zum Betätigen von Schleusen zwecks Durchschleusens von
Behandlungsgut, insbesondere in Vakuumtrocknern Die Erfindung betrifft eine Einrichtung,
insbesondere -in Vakuumtrocknern mit einem evakuierharenTrockenbehälter, mit Eintritts-und'Austrittsschleu
sen, bestehend aus evakuierbaren Schleusenkammern mit entsprechenden Absperrmitteln,
derart, ,daß durch zwangsläufige Betätigung derselben abwechselnd die Verbindung
der Schleusenkammern mit dem Trockenraum und :der Beschickunigs- bzw. Austragvorrichtung
hergestellt wird.
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D,ie bekannten Einrichtungen an Vakuumtrocknern zum Durchschleusen
von zu behandelndem Gut, wie z. B. Getreide, Mais, Raps, Haselnüssen usw., in Form
von Ventilen werden zumeist mechanisch gesteuert.
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DieErfin@dungbezweckt, dieBetätigungsämtlicher zwangsläufig gesteuerter
Organe an Vakuumt rocknerv od. dgl. derart durchzuführen, das dieselben billiger
herstellibar sind und zuverlässiger und elastischer arbeiten als die mit mechanischer
Betätigung arbeitend-en.
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Dies wind gemäß der Erfinidung,dadurch erreicJht, daß auch die iBe-schickungs-
und,dieAustragvorrichtung zwangsläufig betätigt sind, daß ferner die Evakuierung
bzw. Belüftung deriStchleusenkammer.n zwangsläufig erfolgt und .daß die Steuerung
sämtliche.r zwangsläufig betätigter Organe desi Trockners auf pneumatischem Wege
von einem zentralen Steuergerät aus erfolgt. Das Steuergerät enthält zweckmäßig
als Umsteuerschieber wirkende Kolben mit zugeordneten Ausströmventilen.
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D,i,e zum Teil schematische Zeichnung dient zur Erklärung eines Ausführungsbeispieles
.der erfindungsgemäßen
Steuereinrichtung in Anwendung an einem
Vakuumtrockner. Es. zeigt Fing. i in einem Senkrechtsch:nitt den Vakuumtrockner,
Fig. 2 in :größerem Maßstab im Aufriß eine dem Trockenraum zugeordnete Austragvorrichtung
für das -getrocknete Gut, Fig. 3 eine zu Fi:g. 2 rechtwinklig versetzte Dar-Stellung,
Fig. 4 einen Grundriß bzw. teilweisen Horizontalsc:h.nitt zu Fig. 3, Fig. 5 in größerem
Maßstab im Sentkrechtschnitt den Einlauf des Vakuumtrockners und ferner Teile eines
,Steuergerätes, Fig. 6 einen senkrechten Schnitt - .durch das Steuergerät, Fig.
7 in größerem Maßstab .als Einzelheit ein Ausströmventil aus Fi.g. 5 und 6, Fig.
8 ebenfalls im größerem Maßstab als Einzelheit eine Belüftungsverrichtung.
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DerTrockne rbesitzteinenverhältn.iemäßi.g.hohen (in Fig. i ausgebrochen
gezeichneten) zylindrischen Hantel i, in welchem eine im Grun@driß viereckige Heizvorrichtung
angeordnet ist, .die in bekannter @.t'e.ise ein Röhrensystem aus im Querschnitt
ovalen Röhren 2 aufweist, durch welche beim Betrieb .des Trockners Dampf hindurchgeleitet
wird; dieses Röhrensystem ist in Fig. i lediglich angedeutet. Der zylindrische Mantel
i geht oben und unten in je einen Konus 3 bzw. 4 über, welcher an den Ein-bzw. Auslauf
angeschlossen ist. Der Ein- und Auslauf besitzen je zwei übereinander angeordnete
Schleusenkammern 5 und 6 bzw. 7 und 8; diese vier Schleusenkammern 5 bis 8 liegen
in der Achse des die Heizvorrichtung rings umschließenden zylindrischen Mantels
i. An der Übergangsstelle der oberen Kammer 5 zur Kammer 6 und von dieser zu einer
mittels des oberen Kanus 3 gebildeten Kammer g ist je ein kegelförmiges Ventil io
bzw. i i angeordnet. Die Kammer g, welche den Trockenraum 12 oben begrenzt, ist
nach unten durch einen konischen Trichter 13 begrenzt, welcher an die Heizvorrichtung
2 angeschlossen ist. ;Am unteren Ende des Trockenraumes 12 befindet sieh eine Austragvorrich@tung,
die vier Trichter aufweist, welche in je einen Auslaufstutzen 15 endigen, dem eine
Austragwippe 16 zugeordnet ist. Je zwei Wippen 16 sind gemäß Fig. .a. auf einer
gemeinsamen Welle 17 befestigt; .die beiden Wellen 17 sind in an den Trichtern 14
aufgehängten Traglagern 18 angeordnet und sind durch eine Schere ig miteinander
gekuppelt, deren Hebel auf einem mit einer Mutter versehenen Bolzen 2o gleitend
verbunden sind, um gleichzeitig eine begrenzte Drehbewegung auszuführen; die in
Fig. 3 und ¢ linksseitig arngeordnete M'elle 17 trägt auf einer Verlängerung eine
Tel:eislcopstaiige 2i, welche die Verbindung mit der Stange 22 eines im Steuerzylinder
23 angeordneten Arbeitskolbens herstellt. Di.e erwähnten Auslaufstutzen 15 ragen
in die vom unteren Konus 4 begrenzte Schlteusenkammer 7. Zwischen dieser und der
unteren Schleusenhammer 8 ist ein ilczegelförmiges Ventil 24 angeordnet; ferner
ist ein kegelförmiiges Ventil 25 zwischen der Schleusenkammer 8 und einem
unterem Raum 26 vorgesehen, welcher in einen Auslaufstutzen endigt.
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Die Ventile io, i-1, 24 und 25 werden, wie später näher erklärt wird:,
auf pneumatischem Wege betätigt, @desgleichen der im ,Steuerzylinder 23 vorgesehene
Arbeitskolben zur Bewegung des die Austragwippen 16 steuernden Wellenpaares 17.
Ferner wird eine Schließklappe 27 pneumatisch betätigt, welche einen der obersten
,Schleu.senkammer5 zugeordneten Einiaufstutzen28 beherrscht, auf dder Außenseite
des Ei.nlaufstutzens 28 auf einem Bolzen 29 gelagert und an die Stange
30 eines im Steuerzylinder 31 angeordneten Arbeitskolbens 32 (Fig. 5) angeschlossen
ist. Der Steuerzylinder 31 ist mittels einnes Bolzens 33 an einem Lager angebracht,
welches auf einer die Schleusenkammer 5 abschließenden Decke 34 vorgesehen ist;
diese Decke 34 kann gegebenenfalls weggelassen werden.
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Das zu behandelnde Gut wird auf irgendwelche Weise, z. B. mechanisch
oder pneuma:tis ch, dem Einlaufstutzen 28 zugeführt; die dem Einlaufstutzen :2$
zugeordnete @Sch.l.ießdilappe 27 kann in oder ,außer Wirkungslage sein, wobei im
ersten Fall die Schließklappe 27 nachträglich geöffnet wird, um die Schleusenkammer
5 mit Behandlungsgut zu beschicken. Das der Kammer 5 zugeführte Gut wird in der
Folge bei in Wirkungslage befin@dhcber S,chhießklappe 27 durch Öffnen des Ventils
io in die Kammer 6 geschleust und alsdann, -nach dem Schließen .des Ventils io und
Öffnen des Ventils i i, in dieKammerg geschleust unddamit demTrodcenraum 13 zugeführt;
nachher wird das Ventil ii wieder geschlossen. Das Behang lungsgut wird nach dem
Durchlauf der Heizzone bzw. des Trockenraumes 12, welcher ständig mit solchem Gut
angefüllt ist, durch die Trichter 14 und die Stutzen 15 den Austragwippen i5 zugeleitet,
von wo aus das Gut, wenn letztere geöffnet sind, in die Schleusenkammer 7 rieselt.
Das. dieser Kammer 7 zugeführte Rieselgut wird in .der Folge bei in Schlneßlage
befindlichen Austragwippen 16 und nach dem Entlüften der Kammer 8 :durch öffnen
des Ventils 24 in die .Kammer 7 geschleust und alsdann, nach dem Schließen des Ventils
24 und öffnendes Ventils 25, an,den Raum 26 abgegeben, von wo aus das getrocknete
Gut seinen weiteren Weg zu einer anderen Bearbeitungsstelle .nimmt, z, B. zu einem
Rückkühlapparat. Es wiederholt sich der beschriebene Arbeitsvorgang, solange .die
in der Ei.nlaufvorrichtung des Trockners vorgesehene Schleusenkammer 5 mit Behandlungsgut
beschic!kt :bzw. :die gamee Einrichtung im Betrieb gehalten wird.
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Die den Schleusenkammern zugeordneten vier Ventile io, 11, 24 und
25 werden nach. Erfordernis durch je einen Arbeitskolben betätigt, der sich in einem
festen Steuerzylinder 35 bzw. 36. 37, 38 befindet.
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Diese vifer ,Steuerzylinder 35 bis 38 sowie die früher erwähnten :Steuerzylinder
31 und 2.3 snn@d durch je zwei Leitungen an das Steuergerät angesrh.lossen, welches
gemäß Fig. 5 und 6 eine mit Steuerscheiben 39 aus°erüs-tete Welle 4o aufweist,
die
ihren Antrieb durch ein Kettengetriebe 41 von einem Elektromotor 42 aus erhält,
zweckmäßig über ein diesem zugeordnetes Reguliergetriebe. Mit jeder Steuerscheibe
39 arbeitet ein durch eine Zugfeder 43 belasteter Hebel 44 zusammen, der bei 45
gelagert und durch eine Verlängerung 46 mit der Spindel 47 eines Ausströmventils
48 (Fig. 7) verbunden ist, das sich in einem den Ventilsitz enthaltenden Zylinder
49 befindet; die Ventilzylinder 49 sind :gemäß Fig. 5 an einem gemein.samenTräger
5o angeordnet. Jeder Ventilzylinder 49 ist durch eine Leitung 5 i mit einem festen
zylindrischen Gehäuse 52 verbunden, das einen Umsteuerschieber in Form eines Kolbens
53 enthält, welcher von einer Druckfeder 54 belastet ist und am Umfang eine Ringnut
55 sowie an der Stirnseite einen .Anschlagnocken 53' aufweist. In jedes Gehäuse
52 mündet eine von einer Hauptleitung 56 ausgehende Zweigleitung 57, die zudem mit
dein Gehäuse 52 noch durch einen Rohrwinkel 58 Verbindung hat, der innen
eine Durchgangsstelle mixt ganz enger Öffnung besitzt; die Hauptleitung 56 ist an
eine (nicht gezeichnete) Kompressoranlage angeschlossen. In Fvg. 5 sind acht mit
I bis VIII bezeichnete Umsteuerstellen gezeichnet, deren Gehäuse 52 je durch eine
Leitung 5 i mit einem Ventilzylinder 49 verbunden ist. A.n jedes Gehäuse 52 ist
eine Leitung 59 angeschlossen, die mit dem Ringkanal 55 des Kolbens 53 zusammenwirkt
und an einen Kanal 81 angeschlossen ist, welcher in der rechten Endstellung des
Kolbens 53 über das Loch 82 des Gehäusebodens mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
Vom Gehäuse 52 der Umsteuerstelle I führt die Leitung 59 über eine Leitung 6o zum
Steuerzylinder 31, den ferner eine Leitung 61 mit der vom Gehäuse 52 der Umsteuerstelle'II
ausgehenden Leitung 59 verbindet. Die von den Gehäusen 52 der Umsteuerstellen HI
und IV ausgehenden Leitungen 59 haben durch zwei Leitungen 62 und 63 mit dem Steuerzylinder
35 Verbindung, der Steuerzylinder 36 ist durch zwei Leitungen 64 und 65 mit den
Leitungen 59 der an den Umsteuerstellen V und VI befindlichen Gehäuse 52 verbunden.
Die Leitungen 59 der an den Umsteuerstellen VII und VIII vorgesehenen Gehäuse 52
stehen durch zwei Leitungen 66 und 67 mit einer Belüftungsvorrichtung 68 in Verbindung,
die durch die Leitung 69 an die Schleusenkammer 6 angeschlossen ist, durch eine
Leitung 70 mit einer (nicht gezeichneten) Vakuumpumpe verbunden ist und eine
ins Freie führende Leitung 71 hat. Die Belüftungsvorrichtung 68 ist gemäß Fig. 8
mit zwei federbelasteten Ventilen 72 und 73 ausgestattet, wovon das erste der Leitung
70, das zweite der Leitung 71 zugeordnet ist.
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In ähnlicher Weise wie die Steuerzylinder 35 und 36 der Schleusenventile
io und i i sind die Steuerzylinder 37 und 38 (Fig. i) der Schleusenventile 24 und
25 durch zwei Leitungen 74 und 75 an zwei eigene (nicht gezeichnete) Steuergehäuse
52 des Steuergerätes angeschlossen; die Schleusenkammer 8 steht durch eine Leitung
78 mit einer eigenen Belüftungsvorrichtung 68 beschriebener Art in Verbindung, die
ebenfalls durch zwei Leitungen an zwei eigene Steuergehäuse 52 des Steuergerätes
angeschlossen ist sowie eine zur Vakuumpumpe und eine ins Freie führende Leitung
aufweist. Außer den Steuerzylindern 35 bis 38 der Schleusenventile io, i i, 24 und
25 sind auch dem für die Austragvorrichtung 14 usw. des Trockenraumes 12 vorgesehenen
Steuerzylinder 23 zwei mit 79 und 8o bezeichnete Leitungen zugeordnet, die an zwei
eigene Steuergehäuse 52 des Steuergerätes angeschlossen sind.
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Vor Inbetriebsetzung des eigentlichen Trockners wird von der vorgesehenen
Kompressoranlage aus Druckluft durch die Hauptleitung 56 dem Steuergerät zugeführt.
Durch den eingeschalteten Elektromotor 42 wird über das Kettengetriebe 41 die Schaltwelle
4o angetrieben, wodurch über die Steuerscheiben 39 nach einem bestimmten Arbeitsprogramm
die in den Zylindern 49 angeordneten Ausströmventile48 (Fig.7) in vorgesehener Reihenfolge
periodisch geöffnet und geschlossen werden. Angenommen, das in Fig. 5 im Zylinder
49 links außen angeordnete Ausströmventil 48 sei geschlossen, dann spielt sich folgender
Vorgang ab: Die aus der Hauptleitung 56 über die Zweigleitung 57 und den Rohrwinkel
58 in das Gehäuse 52 der Umsteuerstelle I einströmende Druckluft treibt dessen Kolben
53 (Fig. 6) aus der rechten Endlage, in welcher der Anschlagnocken 53' gegen die
Stirnwand des Gehäuses 52 anliegt, entgegen der Federspannung zurück. Nach einem
gewissen Rücklaufhub des Kolbens 53 stellt dessen äußere Ringnut 55 die Verbindung
mit der vom Gehäuse 52 ausgehenden Leitung 59 her, worauf die Druckluft über diese
und die angeschlossene Leitung 6o dem Steuerzylinder 31 zugeführt und durch
dessen Arbeitskolben 32 die Schließklappe 27 des Einlaufstutzens 28 in Offenstellung
geschwenkt wird; das Ventil io der Schleusenkammer 5 ist geschlossen. Die infolge
der Verschiebung des Arbeitskolbens 32 aus dem Steuerzylinder 31 ausgetriebene Luft
entweicht über die Leitungen 61 und 59 und den Kanal 81 des Gehäuses 52 der Umsteuerstelle
II und das Loch 82 des Gehäusebodens ins Freie, da sich der Kolben 53 der Umsteuerstelle
II in der rechten Endlage befindet. Nach erfolgtem Beschicken der Schleusenkammer
5 mit Rieselgut wird durch die entsprechende Steuerscheibe 39 dasjenige Ausströmventil48
geöffnet, welches sich in dem der Umsteuerstelle I zugeordneten Zylinder 49 befindet,
wodurch im zugehörigen Gehäuse 52 die Druckluftwirkung aufhört und dessen Kolben
53 durch seine Feder 54 in die Ausgangslage zurückgeschoben wird. Außerdem wird
durch die entsprechende Steuerscheibe 39 dasjenige Ausströmventil 48 geschlossen,
welches sich in dem der Umsteuerstelle 1I zugeordneten Zylinder 49 befindet, wodurch
über die entsprechenden Leitungen 59 und 61 dem Steuerzylinder 31 Druckluft zugeführt
wird und somit im Steuerzylinder 31 der Arbeitskolben 32 in dem Sinn verschoben
wird, daß die Schließklappe 27 den Einlaufstutzen 28 unten absperrt. Die hierbei
aus dem Steuerzylinder 31 verdrängte
Luft nimmt ihren 4#Veg ins
Freie, nämlich über die Leitungen 6o, 59 und den Kanal 8i des Gehäuses 52 der Umsteuerstelle
I und das Loch 82.
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Nachdem über dem Ventil io der oberen Schleusenkammer 5 eine gewisse
Menge Rieselgut angehäuft worden ist, wird das Ventil io vorübergehend geöffnet,
und zwar durch den im Steuerzylinder 35 vorgesehenen Arbeitskolben, indem diesem
Steuerzylinder 35 von der Hauptleitung 56 aus nacheinander über die Leitungen 63
und 62 Druckluft zugeführt wird, was über die Gehäuse 52 der Umsteuerstelle IV bzw.
III geschieht; die Funktion der Arbeitskolben 53 dieser Steuergehäuse 52 und diejenige
der in den zugeordneten Zylindern 4.9 vorhandenen Ausströmventile .48 ist analog
den entsprechenden Teilen, wie hinsichtlich der Umsteuerstellen 1I und I für den
Steuerzylinder 31 beschrieben. Nachdem die Schleusenkammer 6 mit Rieselgut beschickt
und das Ventil io geschlossen «-orden ist, wird aus dieser Kammer 6 durch die schon
erwähnte Vakuumpumpe Luft abgesaugt, um in derselben Druckgleichheit mit dem Trockenraum
12 herzustellen, wie später näher erklärt wird. Nachher wird das Ventil i i, in
analoger Weise wie früher Ventil io, von seinem Steuerzylinder 36 und den zugehörigen
zwei Gehäusen 5-2 der Umsteuerstellen VI und V aus vorübergehend geöffnet, um das
Rieselgut aus der Schleusenkammer 6 in die Kammer 9 übertreten zu lassen, aus welcher
es der Heizzone bzw. dem eigentlichen Trockenraum 12 zustrebt, der ständig gefüllt
bleibt. Unten steht das Rieselgut in den Trichtern 14 bzw. Stutzen 15 auf den Austragwippen
16. Diese werden vorübergehend in Offenlage geschwenkt, was vom Arbeitskolben im
Steuerzylinder 23 aus geschieht, und zwar ebenfalls über für diesen am Steuergerät
vorgesehene Steuergehäuse 52 bzw. Umsteuerstellen mit zwei zugeordneten Zylindern
49 mit Ausströmventilen. Nach der Kammer 7 wird die Kammer 8 mit Rieselgut beschickt,
aus welcher in der Folge, wie nachher näher erklärt wird, durch die vorgesehene
Vakuumpumpe Luft abgesaugt wird, um in der Kammer 8 Druckgleichheit finit dem Trockenraum
12 herzustellen. Alsdann wird das Ventil 24 vorübergehend geöffnet, um das Rieselgut
aus der Schleusenkammer 7 in die Kammer 8 übertreten zu lassen, aus welcher es nachher
durch vorübergehendes Offnen des Ventils 25 dem Raum 26 und dadurch der vorgesehenen
weiteren Bearbeitungsstelle zugeleitet wird. Die nacheinander erfolgende Betätigung
der beiden Ventile 2q. und 25 geschieht in analoger Weise, wie für die Schleusenventile
io und ii beschrieben, vom Steuergerät aus über zugeordnete Steuergehäuse 52 und
Ventilzylinder 49 über die Steuerzylinder 37 und 38.
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Vor Einleitung der Entlüftung der Schleusenkammer 6 befindet sich
die zugeordnete Belüftungsvorrichtung 68 im Zustand gemäß Fig. 8, wobei die Kammer
6 über die Leitung 69, die Belüftungsvorrichtung 68 und die Leitung 7, mit
der Außenluft verbunden ist. Zwecks Entlüftens genannter Kammer 6 wird vom Steuergerät
aus veranlaßt, daß der Belüftungsvorrichtung 68 über die Leitung 67 Druckluft zugeführt
wird, wodurch das Ventil 73 auf den für dessen konischen Teller vorgesehenen Sitz
gedrückt und dadurch die Verbindung der Leitung 69 mit der Außenluft unterbunden
wird. Andererseits kann Luft aus der Leitung 66 der Belüftungsvorrichtung über das
zugeordnete Steuergehäuse 52 und den Ventilzylinder 49 ins Freie entweichen, wodurch
das Ventil 7:2 infolge seiner Federbelastung geöffnet wird, worauf durch
die vorgesehene Vakuumpumpe über die Leitung 70 Luft abgesaugt und demzufolge über
die Leitung 69 die Schleusenkammer 6 entlüftet wird. Nachdem das Rieselgut aus dieser
Kammer 6 ihfolge vorübergehenden Öffnens des Schleusenventils i i in die Kammer
9 gekommen ist, wird bei geschlossenem Schleusenventil i I in der Belüftungsvorrichtung
68 wieder der in Fig. 8 gezeichnete Zustand herbeigeführt. Hierzu wird vom Steuergerät
aus veranlaßt, daß der Belüftungsvorrichtung 68 über die Leitung 66 Druckluft zugeführt
wird zwecks Schließens des Ventils 72, wogegen die Druckluft aus der Leitung 67
der Belüftungsvorrichtung 68 über das zugeordnete Steuergehäuse 52 und den Ventilzylinder
49 ins Freie entweicht und deshalb das Ventil 73 infolge seiner Federbelastung
geöffnet wird, worauf die Schleusenkammer 6 über die Leitungen 69 und 71 wieder
mit der Außenluft in Verbindung kommt.
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In analoger Weise erfolgt jeweils die vorübergehende Entlüftung der
Schleusenkammer 8 über die Leitung 78 und die an diese angeschlossene Belüftungsvorrichtung.
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An der Austragvorrichtung sind die Auslaufstutzen 15 an den Trichtern
1,4 infolge vorgesehener Klemmverbindung in der Höhenrichtung einstellbar, wodurch
eine Regelung der jeweils in der Kammer 7 anzusammelnden Rieselgutmenge möglich
ist. Eine Regelung der Beschickungsmenge zur Schleusenkammer 5 ist in ähnlicher
Weise möglich durch in der Höhenrichtung dieser Kammer 5 an deren Decke 34 einstellbare
Anordnung des Einlaufstutzens 28 samt seiner Schließklappe 27.
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Das Öffnen der Ausströmventile .49 kann, statt durch mechanische Mittel,
z. B. auch auf elektromagnetischem Wege erfolgen bzw. durch irgendeine andere Kraft.
Gegebenenfalls können die Schleusen, statt Ventile beschriebener Form darzustellen,
auch durch anders gestaltete Organe gebildet sein; ferner kann gegebenenfalls auch
das Durchschleusen von Behandlungsgut in Betracht kommen, das nicht rieselfähig
ist.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung läßt sich außer für Vakuumtrockner
z. B. auch an der Konditionierung von Getreide usw. dienenden Vorrichtungen anwenden.