DE9416072U1

DE9416072U1 - Vorrichtung zum Verladen von Schüttgütern mit einem Teleskoprohr

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Publication number: DE9416072U1
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Priority date: 1994-10-06
Filing date: 1994-10-06
Publication date: 1994-12-22
Anticipated expiration: 2004-10-07

Description

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Vorrichtung zum Verladen von Schüttgütern mit einem Teleskoprohr

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 angegebenen Art.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus einem Prospekt der Firma Möllerbalg bekannt. Sie besteht aus einem Teleskoprohr, an dessen unterem Ende eine Abdeckschürze vorgesehen ist. Die Abdeckschürze überdeckt die Spitze des Schüttkegels des verladenen Schüttguts. Am von der Abdeckschürze eingeschlossenen Stauraum ist eine Absaugvorrichtung für die beim Verladen des Schüttguts mitgerissene Luft vorgesehen. Am oberen Ende weist das Teleskoprohr einen Einfülltrichter auf. Insbesondere bei der Beschickung des Teleskoprohres mit einem Förderband tritt bei dieser bekannten Vorrichtung das Problem auf, daß mit dem Schüttgut eine sehr große Luftmenge mitgerissen wird. Werden beispielsweise 150 m³/h Schüttgut aus einer Fallhöhe von 20 m verladen, so strömen etwa 15 bis 20.000 m³/h Luft nach. Diese Luftmenge muß abgesaugt und aufwendig entstaubt werden.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verladen eines Schüttguts zu schaffen, bei dem die aus dem Stauraum abzusaugende Luftmenge erheblich reduziert ist.

Die gestellte Aufgabe wird neuerungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Schutzanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Bei dieser Vorrichtung ist im Bereich des Einfulltrichters, also am oberen Ende des Teleskoprohres, eine querschnittsverengende Einheit vorgesehen. Diese Einheit weist einen geringeren Querschnitt als das Teleskoprohr auf. Der Querschnitt dieser Einheit ist dabei so bemessen, daß eine Schüttgutmenge, die etwa 10 bis 30 % oberhalb der tatsächlich pro Zeit verladenen Schüttgutmenge ohne Staubildung im Einfülltrichter verladen werden kann. Diese Maßnahme ergibt den überraschenden Effekt, daß die beim Verladen des Schüttguts mitgerissene Luftmenge auf etwa 50 % des Wertes

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ohne querschnittsverengende Einheit reduziert ist. Dieser Effekt ergibt sich aus den für die mitgerissene Luft ungünstigen Strömungsverhältnissen an der querschnittsverengenden Einheit. Durch diese einfache aber trotzdem sehr wirkungsvolle Maßnahme wird der Aufwand der Vorrichtung im Bereich der Absaugvorrichtung für die mitgerissene Luft so wie in der Entstaubung der abgesaugten Luft erheblich reduziert. Die gesamte Vorrichtung kann daher erheblich kostengünstiger und kompakter erstellt werden.

Die Anwendung des Merkmals des Anspruch 2 ist vorteilhaft, da durch einfaches Wechseln des Einsatzes die querschittsverengende Einheit an unterschiedliche Betriebsbedingungen, also an unterschiedliche zu verladende Schüttgutmengen pro Zeit, angepaßt werden kann. Vorzugsweise ist jeder Vorrichtung eine Anzahl von. Einsätzen mit unterschiedlichen Öffiiungsquerschnitten zugeordnet.

Günstig ist auch die Anwendung des Merkmals gemäß Anspruch 3, da die querschnittsverengende Einheit horizontal aus dem Teleskoprohr nach innen vorspringt. An dieser Stelle lagert sich daher Schüttgut kegelförmig ab, so daß sich eine trichterförmige Querschnittsverengung ergibt. Von oben nachströmendes Schüttgut fällt auf diese Schüttgutansammlung, so daß die Materialabnutzung der querschnittsverengenden Einheit vernachlässigbar gering bleibt. Dies führt zu einer Erhöhung der Lebensdauer der Vorrichtung. Obwohl die ringförmige Ausbildung die vorteilhafteste Form ist, könnte die querschnittsverengende Einheit auch eliptisch oder rechteckig ausgebildet sein.

Die Anwendung der Merkmale gemäß Anspruch 4 ist besonders vorteilhaft, da eine verstellbare Iris-Blende jederzeit, also auch während des Verladens des Schüttguts, in ihrem Öönungsdurchmesser an die zu verladende Schüttgutmenge pro Zeit angepaßt werden kann. Darüber hinaus ist diese Anpassung stetig durchführbar, so daß der Öffnungsquerschnitt der querschnittsverengenden Einheit präziser an die zu verladende Schüttgutmenge pro Zeit angepaßt werden kann. Der Öffiiungsquerschnitt kann daher geringer gewählt werden als bei der Anwendung von wechselbaren Einsätzen mit je-

weils festem Querschnitt. Dies ermöglicht daher eine weitere Reduktion der mit dem Schüttgut mitgerissenen Luftmenge.

Alternativ ist es gemäß Anspruch 5 günstig, ein verstellbares Ventil als querschnittsverengende Einheit einzusetzen. Dabei sind unterschiedliche Ausfuhrungsformen für das Ventil denkbar. Beispielsweise könnte das Ventil eine horizontale Platte aufweisen, welche horizontal in das Teleskoprohr einschwenkbar oder verschiebbar ist. Je nach Lage dieser Platte deckt diese einen Anteil des Querschnitts des Teleskoprohrs ab. Alternativ könnte die Platte des Ventils auch um eine durch die Plattenebene verlaufende horizontale Achse kippbar gelagert sein. Die Platte ist zwischen einer horizontalen und einer vertikalen Lage stetig kippbar und verdeckt je nach Kippwinkel einen mehr oder weniger großen Anteil des Teleskoprohrquerschnitts. Infolge der Schrägstellung der Platte wird diese in geringerem Ausmaß vom auftreffenden Schüttgut beansprucht, was die Lebensdauer der Vorrichtung in vorteilhafter Weise verlängert. Ebenso ist vorstellbar, ein Balg- oder Quetschventil einzusetzen. Es besitzt eine Ringmanschette, die außen vom Rohr umfaßt ist. Durch Druckbeaufschlagung der Ringmanschette mit Flüssigkeit oder Gas wird der Innendurchmesser der Manschette reduziert, so daß sich der Öffhungsquerschnitt an dieser Stelle verringert. Infolge der Elastizität der Ringmanschette ist diese gegenüber auftreffendem Schüttgut nachgiebig, so daß sie besonders widerstandsfähig ist. Zusätzlich könnte die Ringmanschette laminiert sein, um ihre Oberfläche vor dem auftreffenden Schüttgut noch besser zu schützen. Ein Ventil hat gegenüber einer Iris-Blende den weiteren Vorteil, daß es aufgrund des einfachen, mechanischen Aufbaus sehr robust und damit verschleißfest ist. Dies erhöht in vorteilhafter Weise die Lebensdauer der Vorrichtung.

Die Anwendung der Merkmale gemäß Anspruch 6 erlaubt eine besonders einfache Bedienung der querschnittsverengenden Einheit durch das Personal. Eine Veränderung des Öfihungsquerschnittes ist ohne jeden Kraftaufwand und von jeder beliebigen Stelle aus durchfuhrbar. Kritische Situationen, wie z.B. eine drohendes Überlaufen des Einfülltrichters können sehr schnell durch Erweitern des Öönungsquerschnittes der querschnittsverengenden Einheit entschärft werden.

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Schließlich ist die Anwendung der Merkmale gemäß Anspruch 7 vorteilhaft. Eine permanente Überwachung der Schüttgutfiillhöhe im Einfülltrichter erlaubt, den Öffnungsquerschnitt der querschnittsverengenden Einheit soweit zu reduzieren, daß sich das Material oberhalb der querschnittsverengenden Einheit staut. Der Niveauwächter im Einfülltrichter sorgt für ein rechtzeitiges Erweitern des Querschnitts, falls der Einfülltrichter überzulaufen droht. Ein Stau des zu verladenden Schüttguts oberhalb der querschnittsverengenden Einheit führt zu einem vollständigem Luftabfluß des Teleskoprohres nach oben. Ein Nachströmen von Luft mit dem Schüttgut ist daher zuverlässig unterbunden. Die aus dem Stauraum abzusaugende Luftmenge reduziert sich daher im wesentlichen auf die Volumenverdrängung des verladenen Materials. Dies führt daher in überraschender Weise zu einer extrem geringen Menge von abzusaugender Luft. Der Mehraufwand durch die querschnittsverengende Einheit und den Niveauwächter wird durch die Reduktion im Bereich der Luftabsaugung und -entstaubung mehr als aufgehoben.

Anhand der Zeichnung werden bevorzugte Ausführungsformen der neuerungsgemäßen Vorrichtung beschrieben.

Es zeigt:

Figur 1 eine Schnittdarstellung durch eine Teleskop-Verladevorrichtung mit

auswechselbaren Einsätzen und

Figur 2 eine Schnittdarstellung durch den oberen Bereich einer Teleskop-

Verladevorrichtung mit einem Quetschventil.

Wie aus Figur 1 ersichtlich, besteht eine Vorrichtung 1 zum Verladen eines Schüttguts aus einem Teleskoprohr 2, welches am oberen Ende einen Einfülltrichter 3 aufweist. Das Schüttgut 4 fällt von oben in den Einfülltrichter 3 und bildet durch das in seiner Länge verstellbare Teleskoprohr 2 einen Schüttkegel 18. Im oberen Bereich 5 der Vorrichtung 1 ist eine trichterartige Querschnittsverengung 6 vorgesehen, die an einer

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Engstellte 7 eine querschnittsverengende Einheit 8 aufweist. Die querschnittsverengende Einheit 8 wird von einem auswechselbaren im wesentlichen ringförmigen Einsatz 9 gebildet. Der Einsatz 9 besitzt eine konische, sich nach oben erweiternde Wand 10, die mit einer Innenwand der trichterartigen Querschnittsverengung 6 zusammenwirkt. Diese Ausbildung verleiht dem Einsatz 9 in der trichterartigen Querschnittsverengung 6 einen sicheren Halt, wobei er trotzdem sehr leicht auswechselbar ist. Der Einsatz 9 besitzt eine zentrische Öfihung 12, deren Durchmesser 13 an die anfallende Schüttgutmenge pro Zeit angepaßt ist. Durch Auswechseln des Einsatzes 9 gegen eine solche mit anderer Öffnung 12 kann daher die querschnittsverengende Einheit 8 sehr einfach an die zu verladende Schüttgutmenge pro Zeit angepaßt werden. Der Durchmesser 13 der Öffnung 12 wird dabei so gewählt, daß durch die querschnittsverengende Einheit 8 nicht mehr als etwa 130 % der anfallenden Schüttgutmenge pro Zeit fließen kann. Dies verhindert ein Mitreißen von übergroßer Luftmengen beim Verladen des Schüttguts 4. Im unteren Bereich 14 weist das Teleskoprohr 2 eine Schürze 15 auf, die vorzugsweise aus Gummi besteht. Die Schürze 15 umschließt einen Stauraum 16 um eine Spitze 17 eines Schüttgutkegels 18 des Schüttguts 4. Oberseitig ist am Stauraum 16 eine Absaugleitung 19 zum Absaugen der beim Verladen des Schüttguts 4 mitgerissenen Luft vorgesehen. Die abgesaugte Luft gelangt über die Absaugleitung 19 in eine Filterstation 20. Alternativ kann die Luft auch über den Ringquerschnitt 19a zwischen dem Teleskoprohr 2 und einem Faltenbalg 2a über eine Leitung 19b in die Filterstation 20 abgesaugt werden, in der sie mit Filterelementen 21 entstaubt wird. Das von den Filterelementen 21 ausgefilterte Material wird üblicherweise dem Einfülltrichter 3 wieder zugeführt. Ausgangsseitig ist an der Filterstation 20 eine Ventilator 22 vorgesehen, der für den erforderlichen Luftdurchsatz sorgt.

Figur 2 zeigt eine alternative Ausfuhrungsform einer Vorrichtung zum Verladen eines Schüttguts 4, das im Einfülltrichter 3 bis zu einem bestimmten Niveau 23 gestaut wird. Am Teleskoprohr 2 ist oberseitig ein Flansch 24 vorgesehen, der mit einem Flansch 25 eines Quetschventils 26, welches die querschnittsverengende Einheit 8 bildet, zusammenwirkt. An einem oberseitigen Flansch 27 des Quetschventils 26 ist ein Flansch 28 des Einfulltrichters 3 festgelegt. Das Quetschventil 26 besitzt eine

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elastische Ringmanschette 29 und eine diese umschließende Außenwand 30. Durch Einströmen von komprimierter Luft über einen Anschlußstutzen 31 in den Außenbereich der Ringmanschette 29 kann diese Ringmanschette 29 deformiert werden. Die deformierte Ringmanschette 29' nimmt dabei innenseitig die Form eines Rotationsparaboloids an. Durch Variation des Luftdrucks in der Ringmanschette 29 kann der Durchmesser 13 der Öffnung 12 auf jeden beliebigen Wert zwischen einem minimalen Durchmesser und dem Durchmesser des Teleskoprohres 2 eingestellt werden. Zu diesem Zweck ist der Anschlußstutzen 31 über eine Leitung 32 mit einem Pneumatikventil 33 verbunden. Das Pneumatikventil 33 besitzt drei Stellungen, die eine Verbindung der Leitung 32 mit einem Preßluftanschluß 34, einer Entlüftung 35 oder ein vollständiges Absperren der Leitung 32 erlauben. Im Einfülltrichter 3 ist ein Niveauwächter 36 vorgesehen, der das Niveau 23 des Schüttguts 4 mißt. Der Niveauwächter

36 steht mit einem Niveauregler 37 in Wirkverbindung, der vorzugsweise als Drei-Punkt-Regler ausgeführt ist. Der Niveauregler 37 steuert über eine Leitung 38 das Pneumatikventil 33 an. Der untere Bereich des Teleskoprohres 2 ist wie in Figur 1 ausgeführt.

Zu Beginn der Verladetätigkeit ist das Quetschventil 26 nahezu geschlossen. Fällt nun Schüttgut 4 in den Einfülltrichter 3, so staut sich dieses am Quetschventil 26. Das Schüttgutniveau 23 steigt daher im Einfülltrichter 3 so weit an, bis der Niveauregler

37 vom Niveauwächter 36 ein Signal erhält, welches das Erreichen des oberen Grenzwert des Füllniveaus 23 anzeigt. Der Niveauregler 37 bringt in diesem Fall das Pneumatikventil 33 in eine Stellung, die die Leitung 32 mit der Entlüftung 35 verbindet. Dadurch sinkt der Luftdruck in der Ringmanschette 29 des Quetschventils 26 ab. Der Durchmesser 13 der Öffnung 12 erweitert sich, so daß das Schüttgut 4 schneller durch sie abfließen kann. Fließt das Schüttgut 4 schneller durch die Öffnung 12 ab als es dem Einfülltrichter 3 zugeführt wird, so sinkt das Niveau 23 des Schüttguts 4 im Einfülltrichter 3. Erkennt der Niveauregler 37 aus dem vom Niveauwächter 36 gemeldeten Signal, daß ein mittlerer Bereich der Niveauhöhe 23 des Schüttguts 4 unterschritten ist, so bringt er das Pneumatikventil 33 in die die Leitung 22 absperrende Stellung. Der Durchesser 13 der Öffnung 12 bleibt daher konstant. Fällt nun das

Schüttgutniveau 23 im Einfülltrichter 3 weiter ab, so wird ein unterer Grenzwert unterschritten und vom Niveauwächter 36 an den Niveauregler 37 gemeldet. In diesem Fall bringt der Niveauregler 37 das Pneumatikventil 33 in eine Stellung, in der die Leitung 32 mit dem Preßluftanschluß 34 verbunden ist. Infolge der damit verbundenen Druckerhöhung in der Ringmanschette 29 des Quetschventils 26 erniedrigt sich daher der Durchmesser 13 der Ööhung 12. Daher kann weniger Schüttgut 4 pro Zeit die querschnittsverengende Einheit 8 passieren. Durch diese erhöhte Stauwirkung des Schüttguts 4 erhöht sich dessen Niveau 23 im Einfülltrichter 3. Sobald das Schüttgutniveau 23 wieder den mittleren Bereich erreicht, bringt der Niveauregler 37 das Pneumatikventil 33 in die sperrende Stellung, so daß der Durchesser 13 der Öffnung 12 konstant bleibt. Durch diese Arbeitsweise wird erreicht, daß im Einfülltrichter 3 ständig Schüttgut 4 gestaut ist. Das Schüttgut 4 schließt daher das Teleskoprohr 2 nach obenhin vollständig ab. Dieser Abschluß verhindert ein Mitreißen von Luft durch das Schüttgut 4 in das Teleskoprohr 2. Die aus dem zu beladenden Behälter abzusaugende Luftmenge beschränkt sich daher im Idealfall auf die verladene Volumenmenge des Schüttguts 4. Dies reduziert in erheblichem Maß den erforderlichen Aufwand zum Absaugen und Entstauben der Luft.

Alternativ könnte der Niveauregler 37 auch als Zwei-Punkt-Regler arbeiten. In diesem Fall vergleicht der Niveauregler 37 das Schüttgutniveau 23 im Einfülltrichter 3 nur mit zwei Grenzwerten. Beim Unterschreiten des unteren Grenzwerts verbindet das Pneumatikventil 33 die Leitung 32 mit dem Preßluftanschluß 34. Der Durchmesser 13 der Öffnung 12 verengt sich dann, bis das Schüttgutniveau 23 im Einfülltrichter 3 über den oberen Grenzwert steigt. In diesem Fall verbindet das Pneumatikventil 33 die Leitung 32 mit der Entlüftung 35, so daß sich der Durchmesser 13 der Öffnung 12 wieder erweitert. Es ergibt sich ein geschlossener Regelkreis, der einen ständigen Stau des Schüttguts 4 im Einfülltrichter garantiert. Das Pneumatikventil 33 muß in diesem Fall nur zwei Stellungen aufweisen.

Bezugszeichenliste

	Vorrichtung	26	Quetschventil
1	Teleskoprohr	27,28	Flansch
2	Faltenbalg	29, 29'	Ringmanschette
2a	Einfülltrichter	31	Anschlußstutzen
3	Schüttgut	30	Außenwand
4	oberer Bereich	23	Leitung
5	Querschnittsverengung	33	Pneumatikventil
6	Engstelle	34	Preßluftanschluß
7	querschnittsverengende	35	Entlüftung
8	Einheit	36	Niveauwächter
	Einsatz	37	Niveauregler
9	Wand	38	Leitung
10	Innenwand
11	Öfihung
12	Durchmesser
13	unterer Bereich
14	Schürze
15	Stauraum
16	Spitze
17	Schüttkegel
18	Absaugleitung
19	Ringquerschnitt
19a	Absaugleitung
19b	Filterstation
20	Filterelemente
21	Ventilator
22	Niveau
23	Flansch
24,25

Claims

Anmelder: Anton Lehrer, Lechermannstraße 33, 85051 lngolstadt Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Verladen eines Schüttguts mit einem im wesentlichen lotrechten Teleskoprohr, welches am unteren Ende eine einen Stauraum oberhalb des eingebrachten Schüttguts bildende Abdeckschürze aufweist, wobei der Stauraum mit einer Absaugvorrichtung in Wirkverbindung steht, und am oberen Ende des Teleskoprohres ein Einfülltrichter vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Einfülltrichters (3) eine das Teleskoprohr (2) querschnittsverengende Einheit (8) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die querschnittsverengende Einheit (8) ein wechselbarer Einsatz (9) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die querschnittsverengende Einheit (8) ringförmig ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die querschnittsverengende Einheit (8) als in ihrem Öffiiungsdurchmesser (13) verstellbare Iris-Blende ausgeführt ist.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die querschnittsverengende Einheit (8) als in seinem Öffiiungsdurchmesser (13) verstellbares Ventil (16) ausgeführt ist.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die querschnittsverengende Einheit (8) von einem Stellantrieb pneumatisch oder hydraulisch betätigbar ist.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1, 2, 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß oberhalb der querschnittsverengenden Einheit (8) ein die SchüttgutfüU-höhe (23) erfassender, den Öffiiungsdurchmesser (13) der querschnittsverengenden Einheit (8) beeinflußender Niveauwächter (36) vorgesehen ist.