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Vorrichtung zum Lagern und pneumatischen Fördern von pulverförmigem
oder körnigem Gut
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lagern und pneumatischen
Fördern von pulverförmigem oder körnigem Gut, bestehend aus einem Ausblasebehälter
mit einem Lufteinlaß und einer Auslaßöffnung, aus einem Vorratsbehälter für das
Gut, der mit dem Einlaß verbunden ist, und aus einer Einrichtung, durch welche das
in dem Vorratsbehälter befindliche Gut belüftet werden kann, um seinen Ubergang
in den Ausblasebehälter zu erleichtern.
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Es ist bereits eine pneumatische Fördervorrichtung bekannt, bei welcher
das zu fördernde Gut aus einem gemeinsamen Trichter abwechselnd in zwei Füllkammern
eingefüllt wird. Jede Füllkammer steht über einen ventilgesteuerten Auslaß mit einer
Zwischenkammer in Verbindung, aus der das Gut über einen weiteren, ventilgesteuerten
Auslaß in den Ausblasebehälter gelangt. Eine Belüftung des Gutes vor seinem Eintritt
in den Ausblasebehälter ist jedoch nicht vorgesehen.
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Bei einer anderen bekannten Vorrichtung wird das Gut unmittelbar
in einen von zwei Druckbehältern eingefüllt, wobei die Blaseluft durch Frischluftventile
den Auslässen am unteren Ende
der Druckbehälter zugeführt wird.
Auch bei dieser bekannten Vorrichtung erfolgt keine Belüftung des Gutes.
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Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung ist kein Vorratsbehälter
vorgesehen, so daß das zu fördernde Gut unmittelbar in den Ausblasebehälter gelangt,
in dem eine Belüftung des Gutes erfolgt.
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Ferner ist eine Vorrichtung bekanntgeworden, bei welcher das im Vorratsbehälter
befindliche Gut mittels Preßluft aufgelockert wird. Dieses aufgelockerte Gut gelangt
dann beim Auslaß über eine Entleerungsvorrichtung und eine Schurre in eine trogartige
Förderrinne mit gasdurchlässigem Boden, wobei ein von einem Motor angetriebener
Ventilator die Luft zur Fließbarmachung des Gutes liefert.
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Schließlich ist zur Verhinderung der beim Einlassen von Preßluft
in den Förderbehälter auftretenden lästigen Staubentwicklung eine besondere Ausbildung
der Verschlußklappe vorgeschlagen worden, die den Fülltrichter gegenüber dem Förderbehälter
abschließt, indem oberhalb der Verschlußklappe ein Auffangtrichter angeordnet wurde,
der über eine Rohrleitung mit der Außenluft in Verbindung steht.
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Die bekannten Vorrichtungen sind zum größeren Teil von ziemlich komplizierter
Bauart und weisen verschiedene Nachteile auf, die durch die erfindungsgemäße Vorrichtung
behoben werden. Diese ist im wesentlichen gekennzeichnet durch ein erstes Ventil,
welches das Fließen des Gutes aus dem Vorratsbehälter in den Ausblasebehälter steuert,
so daß letzterer bei Öffnung des Abschlußventils gefüllt wird, durch ein zweites
Ventil, bei dessen Betätigung das erste Ventil geschlossen und Luft in den Ausblasebehälter
eingelassen wird, um das in demselben befindliche Gut durch die Auslaßöffnung auszublasen,
durch einen Luftbehälter, der nach einem vorherbestimmten Zeitraum einen Übergang
vom Füllen zum Blasen bewirkt, durch eine Umschalteinrichtung, die nach Leerung
des Ausblasebehälters eine Umkehrung der Wirkungsweise des zweiten Ventils herbeiführt,
um ein neuerliches Füllen des Ausblasebehälters zu ermöglichen, durch ein Hauptventil,
das die Wirkungsweise der Vorrichtung steuert, und durch eine druckempfindliche
Einrichtung, die gewährleistet, daß die Vorrichtung ihre Tätigkeit fortsetzt, bis
der Ausblasebehälter vollständig entleert ist, ohne Rücksicht darauf, ob das Hauptventil
während des Füllens oder Ausblasens des Ausblasebehälters in die Abschluß stellung
übergeführt wird.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die verschiedenen Ventile
derart ausgebildet und angeordnet, daß sich eine selbsttätige Wirkungsweise der
Vorrichtung ergibt. Insbesondere erfolgen die Regelung des Füllvorganges und die
Entlüftung des Ausblasebehälters beim Füllen sowie der Übergang vom Füllen zum Blasen
und umgekehrt vollkommen selbsttätig. Infolge der Belüftung des Gutes im Vorratsbehälter
vor dem Eintritt in den Ausblasebehälter wird eine Verstopfung der Einlaßöffnung
und der Auslaßöffnung des Ausblasebehälters wirksam vermieden. Die Vorrichtung ist
für die verschiedensten Arten von pulverförmigem oder körnigem Gut verwendbar und
weist eine äußerst zuverlässige Wirkungsweise auf.
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Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben
sich aus der nachstehenden Beschreibung.
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Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Vorrichtung
gemäß der Erfindung.
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Fig. I zeigt schematisch und teilweise im Schnitt einen Teil einer
Vorrichtung zum Lagern und Fördern von pulverförmigem Gut; Fig. 2 bis 4 zeigen die
Teile der Vorrichtung in verschiedenen Betriebsstellungen.
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Die Lager- und Fördervorrichtung weist einen Behälter I zur Lagerung
von Zement oder anderem pulverförmigem oder körnigem Gut auf. Der Behälter I ist
mit einem geneigten Boden 2 versehen, der eine Rinne bildet, welche den Inhalt des
Behälters zu dem Einlaß 3 eines Ausblasebehälters 4 lenkt. Der geneigte Boden 2
ist mit porösen Platten 5 versehen, durch welche Druckluft von geringem Druck hindurchgeblasen
wird, um die Bewegung des pulverförmigen Gutes gegen den Einlaß 3 des Ausblasebehälters
hin zu unterstützen.
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Der Ausblasebehälter 4 besteht aus einem hohlen, konisch geformten
Behälter mit nach unten gekehrter Spitze, die mit einem Auslaß 6 versehen ist.
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Der Einlaß 3 befindet sich im oberen Teil des Behälters, unmittelbar
oberhalb des Auslasses 6. Ein von einer hohlen, senkrecht angeordneten Ventilstange
8 getragenes hohles Abschlußventil 7 mit einem gelochten Boden 7A dient zum Öffnen
und Schließen des Einlasses 3 des Ausblasebehälters.
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Das Ventil 7 ist auf der Stange 8 derart befestigt, daß in der unteren
Stellung der Stange 8 der Einlaß 3 offen und in der oberen Stellung der Stange S
der Einlaß 3 geschlossen ist. Mit dem Auslaß 6 ist ein Auslaßrohr verbunden, welches
das pulverförmige Gut zu der gewünschten Stelle fördert.
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Eine Leitung 10 für die Zuführung von Druckluft zum Ausblasebehälter
4 ist mit dem oberen Teil desselben verbunden. Die Stange 8 und die Leitung 10 führen
vom Ausblasebehälter 4 zu einer Steuereinheit I I.
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Die Ventil stange 8 ist zwecks Bewegung in senkrechter Richtung geführt
und das obere Ende der Stange ist mit einem hohlen zylindrischen Behälter I2 verbunden.
Die obere Seite des Behälters 12 steht über eine Leitung 2I mit der Leitung 10 und
über eine Ventilöffnung I3 mit einer nach der Außenluft offenen Kammer 14 in Verbindung.
Ein von einer Stange I6 getragener Ventilteller 15 wirkt mit der Öffnung I3 zusammen.
Die Stange I6 ist an einem Ende I7A eines Hebels I7 drehbar befestigt. Der Hebel
17 ist bei I8 drehbar gelagert, und die Kolbenstange 19 eines pneumatischen Stößels
20 ist am Ende I7B drehbar befestigt. In der Stellung gemäß Fig. I drückt der Ventilteller
I5 den Behälter 12 nach oben, wodurch der Einlaß 3 durch das Ventil 7 geschlossen
gehalten wird. Eine Feder I5A ist vorgesehen, die den Ventilteller 15 von der Öffnung
I3 zu entfernen trachtet.
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Der Stößel 20 besteht aus einem Zylinder 22 und einem Kolben 23,
der an der Stange 19 befestigt ist. Das untere Ende des Zylinders 22 ist durch eine
Leitung 24 mit einem Umschaltventil 25 verbunden.
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Das obere Ende des Zylinders 22 ist mit dem Umschaltventil 25 durch
Leitungen 26 und 27 verbunden. Das Ventil 25 weist Offnungen 28 und 29 auf, die
mit den Leitungen 24 und 27 verbunden sind. Das Ventil 25 weist ferner Auslaßöffnungen
30 und 3I und eine Hochdrucköffnung 32 auf, mit der eine Leitung 33 verbunden ist,
die zu einer (nicht dargestellten) Druckluftquelle hohen Druckes führt. Das Ventil
25 besitzt drei Kolben 34, 35, 36 gleichen Durchmessers und am oberen Ende einen
vierten Kolben 37, der in einem verbreiterten zylindrischen Teil des Ventils angeordnet
ist. Das obere Ende des Ventils 25 ist mit dem oberen Ende eines Luftbehälters 38
verbunden. Das untere Ende des Ventils 25 ist über eine Leitung 39, ein durch eine
Membran 42 betätigtes Ventil 40, eine Leitung 39A und ein Hauptventil 41 mit der
Leitung 33 verbunden. Das Hauptventil 41 weist eine Auslaßöffnung 4IA auf, mit der
die Leitung 39A in Verbindung steht, wenn sie nicht mit der Druckluftzufuhrleitung
33 verbunden ist. Das Ventil 40 besteht aus einer Membran 42, die eine Wand einer
Druckkammer 43 bildet. Der mittlere Teil der Membran ist mit einem Kolben 44 verbunden,
um die Leitung 39 entweder mit der Leitung 39A oder mit einer Auslaßöffnung 49 zu
verbinden. Auf den Kolben 44 wirkt entgegen der Membran 42 eine Feder 45 ein. Die
Druckkammer 43 ist über eine Leitung 46 mit der Leitung 10 verbunden.
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Die Leitung 39 ist mit dem Behälter 38 über e le Leitung 47 und ein
Entlüftungsventil 48 verbunde Das Entlüftungsventil 48 ermöglicht eine beschränkte
Luftströmung in den Behälter 38, wenn der Druck in der Leitung 39 höher ist als
jener im Behälter 38 und ermöglicht verhältnismäßig, aber nicht vollständig unbeschränkte
Luftströmung aus dem Behälter 38 über die Leitung 47, wenn das Ventil 40 die Leitung
39 mit der Auslaßöffnung .1,9 verbindet.
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Eine Leitung 50 führt von einer (nicht dargestellten) Druckluftque!le
niedrigen Druckes zu einem Dreiwegventil 5I, das Druckluft niedrigen Druckes entweder
einer Leitung 52 oder einer Leitung 53 zuführt. Die Leitung 52 ist über ein pneumatisch
betätigtes Ventil 54 mit der Leitung 10 verbunden. Das Ventil 54 wird in Abhängigkeit
von dem Druck in der Leitung 26 betätigt. Wenn diese Leitung 26 mit der Zuführungsleitung
33 für Druckluft hohen Druckes verbunden ist, ist das Ventil 54 geöffnet, während
es sonst geschlossen ist.
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Die Leitung 53 führt zu den porösen Platten 5 des Bodens 2 und ist
über ein pneumatisch gesteuertes Ventil 55 mit der Leitung 52 verbunden.
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Das Ventil 55 wird in Abhängigkeit vom Druck in der Leitung 24 gesteuert.
Bei hohem Druck in dieser Leitung ist das Ventil 55 geöffnet, während es sonst geschlossen
ist.
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Selbstverständlich ist die Vorrichtung in der Zeichnung nur schematisch
dargestellt, und bei der tatsächlichen Ausführung können die Ventile 25, 40, 41,
51, 54 und 55 in einer einzigen Einheit 11 untergebracht werden.
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Die oben beschriebene Vorrichtung wirkt in folgender Weise: Wenn
die Teile die in Fig. I veranschaulichte Stellung einnehmen, wird Druckluft hohen
Druckes durch die Leitung 33 über das Ventil 25 und die Leitungen 27 und 26 dem
oberen Ende des Zylinders 22 zugeführt, wodurch der Kolben 23 in seiner tiefsten-
Stellung im Zylinder 22 gehalten wird. Das Ventil 7 hält daher den Einlaß 3 geschlossen.
Das Ventil 51 ist so eingestellt, daß es Druckluft niedrigen Druckes über die Leitung
53 den Platten 5 zuführt, so daß das Gut im Behälter l belüftet wird. Da das Ventil
54 unter dem Einfluß von Druckluft hohen Druckes steht, ist es geöffnet, aber es
fließt keine Luft hindurch, weil das Ventil 5I nicht so eingestellt ist, daß es
der Leitung 52 Luft zuführt. Um das automatische Füllen und Ausblasen des Ausblasebehälters
4 zu beginnen, wird das Ventil 41 (Fig. 2) geöffnet und das Ventil 5I so eingestellt,
daß es der Leitung 52 Druckluft niedrigen Druckes zuführt. Durch das Öffnen des
Ventils 41 gelangt Druckluft hohen Druckes in die Leitung 39A und über das Ventil
40 in die Leitungen 47 und 39. Aus der Leitung 47 fließt Luft mit beschränkter Geschwindigkeit
durch das Ventil 48 in den Behälter 38. Der Luftdruck im Behälter 38 steigt daher
verhältnismäßig langsam an. Über die Leitung 39 gelangt Druckluft hohen Druckes
zur unteren Seite des Kolbens 34, und da auf der oberen Seite des Kolbens 37 nur
ein niedriger Druck herrscht, werden die Kolben 34 bis 37 nach oben verschoben,
wodurch die Leitung 24 mit der Hochdruckleitung 33 und die Leitung 27 mit der Auslaßöffnung
3I verbunden wird. Das obere Ende des Zylinders 22 ist daher mit der Auslaßöffnung
3I verbunden, und dem unteren Ende dieses Zylinders wird über die Leitung 24 Druckluft
hohen Druckes zugeführt. Der Kolben 23 wird daher nach oben verschoben und der Behälter
I2, die Ventilstange S und das Ventil 7 bewegen sich nach unten, wodurch der Einlaß
3 geöffnet wird, so daß das Gut längs der Platten 5 in den Ausblasebehälter 4 eintritt.
Bei der Bewegung der Stange 16 nach unten gibt der Ventilteller I5 den durch die
Öffnung I3 gebildeten Ventilsitz frei, so daß die Stange 8 und das Ventil 7 durch
die in der Kammer 14 angeordnete Feder I5A getragen werden. Wenn dies geschieht,
bewegt sich der Ventilteller I5 relativ zum Behälter I2 nicht genügend weit nach
unten, um das obere Ende der hohlen Stange 8 im Behälter 12 vollständig nach unten
zu drücken. Während das Gut durch den zwischen der Stange 8 und dem Einlaß 3 gebildeten
Ringraum in den Ausblasebehälter 4 eintritt, wird Luft aus dem Ausblasebehälter
durch das hohle Ventil 7 und die hohle Stange 8 nach oben in den Behälter 12 verdrängt
und entweicht über die Kammer 14 in die Außenluft.
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Da sich in der Leitung 24 Druckluft hohen Druckes befindet, ist das
Ventil 55 offen, so daß durch die Leitung 53 den Platten 5 noch immer Druckluft
niedrigen Druckes zugeführt wird.
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Nach einem bestimmten Zeitraum ist der Ausblasebehälter 4 mit dem
Gut gefüllt und der Luft druck im Behälter 38 genügend hoch angestiegen, um die
Kolben. 34 bis 37 nach unten zu bewegen (Fig. 3).
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Dies geschieht, obwohl die Leitung 39 mit der Zufuhrleitung 33 für
Druckluft hohen Druckes verbunde ist, weil die Fläche des Kolbens 37 größer ist
als jene des Kolbens 34. Durch die Abwärtsbewegung der Kolben gelangt die Leitung
24 mit der Auslaßöffnung 30 und die Leitung 27 mit der Zufuhrleitung 33 für Druckluft
hohen Druckes in Verbindung. Das untere Ende des Zylinders 22 ist daher mit der
Auslaßöffnung 30 verbunden, und dem oberen Ende des Zylinders 22 wird Druckluft
hohen Druckes zugeführt, so daß sich der Kolben 23 nach unten zu bewegen beginnt.
Das Ventil 7 beginnt daher den Einlaß 3 des Ausblasebehälters zu schließen. Da der
Druck in der Leitung 24 auf den Druck der Außenluft gesunken ist, wird das Ventil
55 geschlossen und über die Leitung 53 den Platten 5 keine Druckluft niedrigen Druckes
mehr zugeführt. Druckluft hohen Druckes in der Leitung 26 bewirkt die Öffnung des
Ventils 54, wodurch Druckluft niedrigen Druckes durch die Leitung ro und auch durch
die Leitung 21 und die hohle Ventilstange 8 dem Ausblasebehälter 4 zugeführt wird.
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Diese Zuführung von Luft zum Ausblasebehälter 4 bewirkt, daß das in
demselben befindliche Gut iu einem kontinuierlichen Strom durch den Auslaß 6 ausgeblasen
wird. Die Durchlässe in der Stange 8 und im Ventil 7 werden durch die während der
Blaseperiode hindurchströmende Luft gereinigt.
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Sobald der Einlaß 3 durch das Ventil 7 (Fig. 4) geschlossen wird,
steigt der Druck in der Leitung 10 auf einen höheren Wert an, wodurch auch der Druck
in der Kammer 43 genügend hoch wird, so daß die Membran 42 die entgegenwirkende
Feder 45 überwinden und die Stellung des Ventils 40 verändern kann. Dadurch gelangt
die Leitung 39 in Verbindung mit der Auslaßöffnung 49. Der Behälter 38 wird daher
über das Ventil 48, die Leituirgen 47 und 39 und das Ventil 40 entleert. Das Umscclialtventil
25 verbleibt in derselben Stellung, da nun die oberen und unteren Enden des Ventils
miteinander in Verbindung stehen. Dem Ausblasebehälter 4 wird über die Leitung 10
und die Ventilstange 8 weiter Luft zugeführt, bis das Gut entleert ist, worauf der
Druck im Ausblasebehälter fällt. Dieser Druckabfall senkt den Druck in der Leitung
I0, und. infolgedessen wird auch der Druck in der Kammer 43 gesenkt. Die Feder 45
kommt wieder zur Wirkung, und die Leitung 39 wird mit der Leitung 3gA in Verbindung
gesetzt, statt mit der Auslaßöffnung 49. Dadurch kehren die Teile in die in Fig.
2 angegebenen Stellungen zurück, und der Ausblasebehälter 4 wird wieder mit dem
Gut gefüllt.
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Die Füll- und Blaseperiode setzt sich immer bis zu dem Zeitpunkt
fort, in dem das Hauptventil 41 geschlossen wird. Ohne Rücksicht darauf, an welcher
Stelle des Kreislaufes das Hauptventil 41 auch geschlossen wird, setzt die Vorrichtung
ihre Tätigkeit fort, bis das Gut aus dem Ausblasebehälter 4 entleert ist und unterbricht
ihre Tätigkeit, wenn die Teile die in Fig. I angegebenen Stellungen einnehmen (mit
Ausnahme des Ventils 5I). Wird das Hauptventil 4I während des Füllens (Fig. 2) gegeschlossen,
so kommt die Leitung 39A in Verbindung mit der Auslaßöffnung 41A. Der Druck in der
Leitung 39 sinkt sofort auf den Druck der Außenluft ab, während der Druck am oberen
Ende des Ventils 25 infolge einer durch das Ventil 48 bewirkten geringen Einschränkung
der Luftströmung aus dem Behälter 38 über die Leitungen 47, 39 und 39A zur Auslaßöffnung
41A etwas langsamer sinkt. Das Ventil 25 verändert daher seine Stellung in jene
gemäß den Fig. 2 und 3 und Blasen findet statt. Am Ende der Blaseperiode hört die
Tätigkeit der Vorrichtung auf, weil in der Leitung 39 keine Druckluft hohen Druckes
vorhanden ist, die das Ventil 25 veranlaßt, die Stellung gemäß Fig. 2 einzunehmen.
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Wenn das Hauptventil 41 während des Blasens geschlossen wird, ist
die Blaseperiode beendet, und die Vorrichtung unterbricht ihre Tätigkeit Unmittelbar
vor dem Eintritt in den Ausblasebehälter 4 wird das Gut durch die aus den porösen
Platten 5 austretende Luft belüftet. Es hat sich gezeigt, daß diese Belüftung vor
dem Einfüllen das spätere Ausblasen des Gutes aus dem Ausbla-sebehälter 4 wesentlich
erleichtert. Wenn in den Ausblasebehälter nicht belüftetes Gut eingeführt wird,
kann der Auslaß 6 leicht verstopft werden, und das Ausblasen wird erschwert.