EP0073833A1 - Pneumatiksystem zur sicherung der luftabsaugung aus silozellen - Google Patents

Pneumatiksystem zur sicherung der luftabsaugung aus silozellen

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Publication number
EP0073833A1
EP0073833A1 EP82901418A EP82901418A EP0073833A1 EP 0073833 A1 EP0073833 A1 EP 0073833A1 EP 82901418 A EP82901418 A EP 82901418A EP 82901418 A EP82901418 A EP 82901418A EP 0073833 A1 EP0073833 A1 EP 0073833A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
aspiration
flap
silo
pneumatic
air
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP82901418A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans Oetiker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Buehler AG
Original Assignee
Buehler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Buehler AG filed Critical Buehler AG
Publication of EP0073833A1 publication Critical patent/EP0073833A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G53/00—Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
    • B65G53/04—Conveying materials in bulk pneumatically through pipes or tubes; Air slides
    • B65G53/24—Gas suction systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G53/00—Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
    • B65G53/04—Conveying materials in bulk pneumatically through pipes or tubes; Air slides
    • B65G53/28—Systems utilising a combination of gas pressure and suction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G53/00—Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
    • B65G53/34—Details
    • B65G53/66—Use of indicator or control devices, e.g. for controlling gas pressure, for controlling proportions of material and gas, for indicating or preventing jamming of material

Definitions

  • the invention relates to a method for securing the air extraction from silo cells with mill products or other pourable foodstuffs or animal feed, with pneumatic product feed, and to an aspiration flap for silo cells which are particularly suitable for carrying out such a method is.
  • the aspiration should ensure the air intake from the interior of the silo as economically as possible, with the aim being to prevent a fire in one silo cell from being spread from there to another.
  • a position signal is emitted to an aspiration flap based on the position of the pipe switch.
  • this object is achieved in that a (preferably mechanical-pneumatic) control signal is derived from the air flow of the pneumatic conveying air and is used to control the air suction via servo means.
  • the solution according to the invention is surprisingly simple, explosion-proof (insofar as the elements directly required for it are concerned) and can be used autonomously even when using a large number of corresponding aspiration flaps; it also brings about a noticeable increase in operational safety. It is essential that a signal is derived from the flow of the conveying air: " " ⁇ fc. "” this is increasingly used to control the air extraction via servo means.
  • the air extraction can be controlled as desired even at the start of the air flow.
  • the aspiration flaps can already be fully opened even when idling, which, in contrast to the prior art from DE-C-1 150 622, already gives full functionality even when idling.
  • control signal can advantageously be derived from the conveying air flow by means of a sensor plate and into a corresponding pneumatic one
  • Control signal for controlling the air extraction can be implemented. Both the opening and the closing of the air extraction are preferably carried out using small, but previously defined (adjustable) servo forces.
  • the invention enables a valuable additional contribution to the safety of silo systems due to a completely unexpected, new mode of operation.
  • the control means for the air extraction are also designed to act as safety elements (safety valves) which open and close again automatically in the event of pressure deviations in both directions: if an unforeseen reduction in pressure occurs in the silo cell concerned, both Development of an undesirable negative pressure, as well as an undesirable excess pressure in the cell, the corresponding pressure equalization can be easily established via the aspiration.
  • the invention leads to the fact that at least some of the dust sources are removed, in that the control means in the air suction are simultaneously effective in that both negative pressure and positive pressure in the cell can be reduced via the aspiration.
  • suitable constructive training e.g. in the manner of a "swing door” that can be opened on both sides, the way between the inside of the silo and the aspiration can be cleared easily and quickly.
  • the way for the dusty air is in this way both during the operation of the pneumatic conveyor tion, as well as during the breaks in operation, namely directly from the cell into the aspiration and into a filter system, where the air is freed of dust.
  • the new invention brings a considerable advantage increased economy.
  • the method according to the invention can preferably be used with a group of silo cells, at least for larger pneumatic conveying capacities, the silo being fed via pipe switches from a pneumatic conveying system optionally to a silo cell from a group of silo cells and each of the silo cells in question via controllable aspiration flaps with a common one Aspiration is connectable:
  • the (pre- preferably pneumatic) control signal via servo means or via the aspiration flap to connect or interrupt the connection of the silo cell with the aspiration, the entire control system for air extraction of each silo cell working autonomously.
  • the connection between all silo cells and the aspiration is interrupted as soon as the pneumatic system is out of operation.
  • the aspiration flaps are simultaneously active as a safety system, safety is also provided for the aspiration and the ventilator. Regardless of the operating state, fires, glowing parts etc. can be prevented from being transmitted from cell to cell via the aspiration.
  • the invention further relates to an aspiration flap which is particularly suitable for carrying out a method according to the invention, preferably assigned to each silo cell from a group of silo cells and connected to a common aspiration and depending on either via pipe switches or the ⁇ same switchable feed pneumatics is controllable.
  • the aspiration flap can be controlled via servo means and at the same time is designed as a pressure safety flap for the associated silo cell. So far, the structural design of the aspiration flaps has been particularly unsatisfactory, be it that mechanical faults continuously occurred or that an overly complex control system became necessary.
  • the aspiration flap according to the invention thus becomes a central element of the entire air system of a silo system.
  • a particularly functionally reliable embodiment of the device according to the invention is obtained if a sensing plate associated with the supply pneumatics is provided for sensing the conveying air and for generating a corresponding control signal for the servo means.
  • the sensing plate is expediently designed to be pivotable via a swivel arm and assigned to a pipe end leading into the silo cell of the supply pneumatics, so that the opening of the pipe end is released or closed by the swiveling movement and the sensing plate is thereby released by a low restoring force, e.g. by a spring, is pressed into the closed position.
  • the pneumatic servo means advantageously have a pneumatic valve which can be actuated by the swivel arm of the sensing plate.
  • a very simple construction is obtained if the pneumatic servo means have a logic element, preferably a negation element, and a double-acting pneumatic cylinder, so that the aspiration flap which can be actuated by the pneumatic cylinder can be moved with compressed air in both directions.
  • the switching point of the pneumatic valve is preferably set to only a small path of the swivel arm, which is of the order of mm, in order to trigger the full opening of the aspiration flap even with only a small air flow in the pneumatic delivery line.
  • the closing pressure for the aspiration flap can also be preselected to a certain value such that when a corresponding overpressure in the interior of the silo or a corresponding force on the aspiration flap is exceeded, the latter opens automatically. It has also proven to be very expedient if the aspiration flap is assigned a pressure safety plate that opens against its own weight. With regard to simple manufacture and assembly, it is very expedient if all elements of the aspiration flap, the control and the pressure safety flap are combined as a construction ji-ippe on a common support plate. It is also advantageous if the assembly is combined with a cell entry cover.
  • the pressure safety flap can advantageously also be controlled via signals other than those described. l, for example via a limit switch in the area of a pipe switch or via an elevator which automatically emits the signal for opening the aspiration flap when it is started up.
  • This can be particularly important for existing systems, since elevators require very little energy, but produce a lot of dust-laden air and are relatively often the source of interference for fires.
  • the solution according to the invention therefore proves to be particularly useful here, as it generally prevents a fire from spreading into other cells.
  • Several aspiration flaps according to the invention can also be easily attached to a silo cell into which several pneumatics open.
  • FIG. 1 shows a section through an aspiration device according to the invention
  • Figure 2 shows the circuit diagram for the device of Figure 1
  • Figure 3 is a schematic representation of a silo with pneumatic Prou.u _-. T conveying and air extraction according to the invention.
  • the product from 0 manufacturing containers 1 is fed into silo cells 8, 9, 10 and 11 via locks 2, a pneumatic conveying line 3 and also via pipe switches 4, 5, 6 and 7. These silo cells are then transformed into a suitable conveyor,
  • Each silo cell has an aspiration flap, which is connected as a unit 13, 14, 15 or 16 directly to a common aspiration or aspiration line 17, which in turn cleans the central filter system 19 via a fan 18 * Releases air back into the open.
  • FIG. 1 and FIG. 2 The details of the assemblies 13, 14, 15 and 16 and the aspiration flaps are shown in FIG. 1 and the pneumatic circuit diagram used for this is shown in FIG. 2:
  • FIG. 1 and FIG. 2 only the end of the delivery line 20 is shown, that directly into the interior of the respective silo cell 8, 9, 10 or 11 ( Figure 1, Figure 3) opens.
  • This delivery line end 20 is closed in the position shown in FIGS. 1 and 2 by a sensor plate 21, so that no product delivery can take place.
  • the sensing plate 21 is fixedly attached to a swivel arm 22 with bolts 23 (FIG. 1).
  • the swivel arm 22, which works with the sensing plate 21 in the dust air, is guided by a rubber membrane 24 (FIG.
  • the movement of the sensing plate 21 is controlled by the air flow of the conveying air. Even if the sensing plate 21 supports the function of the pipe switches 4, 5, 6 and 7, since the unused delivery line end 20 is additionally closed by means of the sensing plate 21, the central importance of the device lies in the fact that the air flow is pneumatic Signal is derived, which controls the air extraction via servo means.
  • the mechanical-pneumatic control signal is generated by the sensor plate 21, the swivel arm 22, a switch contact 32 and a pneumatic valve 33 and controls a pneumatic cylinder 35 together with a negation element 34.
  • the switch contact 32 is in the closed position of the sensor plate 21 in the pressed-in position and gives compressed air via a pressure line 36 and 37 to a control connection 38 of the negation element 34 and to the lower side of the pneumatic cylinder 35 . * so that the piston rod 39 of the pneumatic cylinder 35 remains in the raised position.
  • a second connecting line 40 leads from the compressed air line 37 to a second control connection 40 'of the negation element 34.
  • the pneumatic valve 33 is set in such a way that the valve 33 is switched over a short distance (in the order of magnitude of mm).
  • the setting is normally carried out in such a way that the pressure in the control line 38 is interrupted at a gap "A" (point 1) of a few mm, so that the pressure drops both at the negation element 34 and at the lower pressure connection 38 '.
  • the negation element 34 is switched over simultaneously.
  • the desired displacement pressure is immediately set at the pressure connection and the piston rod 39 moves together with an aspirator. tion flap 42 down (arrow B- Figure 1) in the open position. In this way, with a minimal air movement in the delivery line end 20, an arbitrarily large or adjustable force is delivered to the aspiration flap via the pneumatic cylinder * 35.
  • the aspiration flap 42 can be pulled down and opened even when the sensor flap 21 is closed, if, for example large quantities of product collapse inside the silo.
  • the aspiration flap 42 (FIG. 1) consists of a support ring 43, a rubber seal 44 and a fastening ring 45, which together form the main body of the aspiration flap 42. These four individual parts (piston rod 39, support ring 43, rubber seal 44 and fastening ring 45) are screwed together rigidly.
  • the overpressure safety device 46 is freely displaceable relative to the piston rod 39 and rests on the rubber seal 44.
  • the support ring 43 is connected to the piston rod by four spokes 47, so that essentially the entire inner annular surface of the support ring 43 or the rubber seal 44 is closed only by the overpressure protection.
  • the overpressure protection device 46 which rests on the rubber seal 44 only by its own weight, is lifted off and thus the Released from the interior of the silo through the aspiration line 17.
  • the pneumatic control signal can also be taken off directly by corresponding switch contacts on the elec- tor.
  • the aspiration flap then maintains at least a partially autonomous function. It is advantageous if the conversion of the electrical signal into a pneumatic signal is carried out at a point that lies outside each danger zone.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Sicherung der Luftabsaugung aus Silozellen
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Sicherung der Luftabsaugung aus Silozellen mit Mühlenprodukten oder anderen schüttfähigen Nah¬ rungsmitteln oder Futtermitteln, mit pneumati¬ scher Produkteinspeisung, sowie auf eine Aspi¬ rationsklappe für Silozellen, die insbesondere zur Durchführung eines solchen Verfahrens geeig- .net ist.
Zugrundeliegender Stand der Technik
In jüngerer Zeit hat sich das Interesse der Fachwelt vermehrt auf die Probleme bei der Lagerung von Mühlenprodukten in großen Lager- silos bzw. Lagerzellen hingewendet. Dies be¬ sonders, nachdem in den USA (in neuer Zeit aber auch in Europa) sich verschiedene explosions-. artige Unglücke auf diesem Gebiet ereignet ha¬ ben. Teils wird die Auffassung vertreten, daß besonders für Xühlenprodukte nur noch Klein¬ zellen gebaut werden sollten, weil man der
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S \/IP Meinung ist, damit auch die entsprechenden Probleme kleinhalten zu können. Die Verwendung kleiner LagerZel¬ len würde jedoch dazu zwingen, in unwirtschaf lichen Kleinchargen zu verarbeiten/ woraus ein ununterbrochener Wechsel der Produkte, der Maschineneinstellung usw. resultieren müßte, wodurch bei großvolumigen Produktions- einheiten wiederum andere negative Folgen zu erwarten wären. Seit vielen Jahren wird nun versucht, schwache Stellen im Bereich der Lagereinheiten aufzufinden, o- bei insbesondere der Gesichtspunkt des Erreichens von mehr Betriebssicherheit wichtig ist. Ein entscheidender Schritt in dieser Richtung gelang mit einer neuartigen Konzeption zur Dimensionierung des ganzen Zellkörpers*, besonders aber der Auslaufpartie, dem sogenannten "Mas- senflußsilo" nach den Vorschlägen von Jenike. Mit dieser Lösung kann in der überwiegenden Anzahl der Fälle ein gleichmäßiges, störungsfreies Entleeren des Siloinhaltes erreicht und Störungen nach außen vermindert werden. Bei korrekter Dimensionierung ist dann auch Nacharbeit im Bereich des Silokörpers nur noch selten erforderlich, so daß die entsprechende Quelle für Staubexplosionen inso¬ weit -teilweise beseitigt werden konnte.
Einer der Schwachpunkte in Siloanlagen liegt erfahrungs¬ gemäß in der Aspiration. Die Aspiration soll möglichst wirtschaftlich die Luftansaugung aus dem Siloinneren ge¬ währleisten, wobei verhindert werden soll, daß ein Brand in einer Silozelle von dort in eine andere verschleppt werden kann.
Die Erfahrung der letzten Jahre scheint darauf hinzuwei- sen, daß Mühlen, in denen die Materialtransporte vorwie¬ gend mi-t Pneumatiken erfolgen, weniger anfällig sind für Brände und Staubexplosionen als Mühlen mit anderem
W - • • Materialtransport. Der pneumatische Materialtransport dominiert daher heute in Mühlenbetrieben, wobei aller¬ dings peinlich genau auf eine geeignete Absaugung der Förderluft aus den Zellen geachtet werden muß. Eine solche Lösung ist z.B. in der DE- C- 1 150 622 beschrie¬ ben: Dort wird über einen pneumatischen Transport das Gut, nach Anwahl über eine entsprechende Rohrweiche, in eine Silozelle gefördert. Das Ende der pneumatischen Förderleitung ist durch einen federgespannten Kegel *ver- schlössen. Bei Produktförderung schlägt das Gemisch von
Mehl und Luft auf den zentralen Kegel auf und bringt die¬ sen in eine offene Position. Gleichzeitig wird ein zwei¬ ter Kegel, der den ersten umgibt, mitbewegt, wodurch eine entsprechende Öffnung für die Luftabsaugung zu der Aspira- tion freigemacht wird.
In Abhängigkeit von der Kraft des Mehl-Luftgemisches, der der Rückhaltefeder sowie des konstruktiven Widerstandes des kegeligen Ventilkörpers werden gleichzeitig der Luft¬ eintritt und die Luftabsaugung automatisch geregelt. Zu- mindest auf 'dem Papier scheint die eingangs beschriebene Problemst**-*"! lung mit dieser Konstruktion entschärf werden zu können; in der Praxis hat sich jedoch die Lösung nach der DE-C- 1 ι50 622 nicht bewährt. So erweist sich diese Lösung bei leerlaufender Pneumatik als nicht funktions- fähig, obwohl im Leerlauf bekanntlich die größten Luft¬ mengen gefördert und Staub-Luftstöße erzeugt werden: Denn bei Leerlauf steht die "Wucht" der schnellbewegten Produkt¬ masse in der pneumatischen Förderung zur Öffnung eines entsprechenden Siloventiles nicht zur Verfügung. Zwangs- läufig baut sich durch die pneumatische Förderluft wäh¬ rend des Leerlaufes bei der Anordnung aus der DE-C- 1 150 622 in der Silozelle ein Überdruck auf. Ferner kön¬ nen bei dieser rein mechanischen Konstruktion auch nach längerer Betriebszeit noch unkontrollierbare Reibprobleme l auftreten, die oft the ganze Vorrichtung außer Betrieb setzen.
Bei einer weiteren bekannten Ausführung wird aufgrund 5 der Stellung der Rohrweiche ein Stellungssignal an eine Aspirationsklappe abgegeben. Durch entsprechende Verriegelung unter allen Rohrweichen und den Aspira¬ tionsklappen kann dafür gesorgt werden, daß tatsächlich die Aspirationsklappe, über die der pneumatische Trans-
-[_Q port erfolgt, offen ist. Hierdurch wird das Aspriations- problem zwar für die meisten Fälle befriedigend gelöst, jedoch muß hierfür - je nach Anzahl anwählbarer Silo¬ zellen - schon ein recht beachtlicher elektrischer Steue¬ rungsaufwand betrieben werden. Wirkliche Probleme traten
15 allerdings in den Fällen auf, in denen Produkte aus Silo¬ zellen direkt in eine Waage, z.B. für die Absackung, ge¬ schüttet wurden. In solchen Anlagen führen mehrere Rohr¬ leitungen über gemeinsame Transportschnecken in den Be¬ reich der Waage. Der in einer einzigen Silozelle von der
20 Aspiration erzeugte Unterdruck kann dann zur Störung des Wägeergebnisses führen, wenn der Silo leer ist und sich 'er Unterdrück durch die Transportschnecke fortpflanzen kann. Dies läßt sich durch eine zusätzliche Verriegelung der Pneumatik mit der Aspiration und dem Verwägesyste
25 zwa-. unlieben, wodurch das Konzept der Gesamt-Anlagensteue-
« rang jedoch noch erheblich komplizierter wird.
Offenbarung der Erfindung
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu-
30 gründe, unter weitgehender Vermeidung der aufgezeigten
Nachteile dieses Standes der Technik eine möglichst wirt¬ schaftliche Betriebsweise zu erzielen und insbesondere eine Verbesserung der Sicherheit solcher Anlagen zu er¬ reichen, soweit die Siloentlüftung ursächlich damit zu-
35 sammenhängt. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß vom Luftstrom der pneumatischen Förderluft ein (vor¬ zugsweise mechanisch-pneumatisches) Steuersignal abge¬ leitet und, über Servomittel zur Steuerung der Luftab- saugung eingesetzt wird.
Die erfindungsgemäße Lösung ist überraschend einfach, explosionssicher (soweit die direkt dafür benötigten Elemente betroffen sind) und selbst bei Verwendung einer großen Anzahl entsprechender Aspirationsklappen autonom einsetzbar; sie bewirkt weiterhin auch eine merkliche Erhöhung der Betriebssicherheit. Wesentlich ist dabei, daß vom Strom der Förderluft ein Signal abgeleitet:""ύϊfc."" dieses über Servomittel verstärkt zur Steuerung der Luftabsaugung eingesetzt wird. Bei der erfindungsgemäßen Lösung kann, im Unterschied zum Stande der Technik, bereits bei Beginn der Luftströmung die Luftabsaugung nach Wunsch gesteuert werden. Die Aspirationsklappen lassen sich auch im Leerlauf bereits voll öffnen, was im Gegen¬ satz zum Stand der Technik aus der DE- C-1 150 622 bereits eine volle Funktionsfähigkeit schon im Leerlauf ergibt.
Die Erfindung erlaubt eine Vielzahl vorteilhafter Aus¬ gestaltungen: So kann in vorteilhafter Weise das Steuer¬ signal aus dem Förderluftstrom mittels einer Fühlplatte abgeleitet und in ein entsprechendes pneumatisches
Steuersignal zur Steuerung der Luftabsaugung umgesetzt werden. Bevorzugt werden dabei sowohl das Öffnen, wie auch das Verschließen der Luftabsaugung unter Einsatz kleiner, jedoch im voraus definierter (einstellbarer) Servokräfte vorgenommen. Die Erfindung ermöglicht durch eine ganz unerwartete, neue Funktionsweise einen wertvollen zusätzlichen Bei¬ trag zur Sicherheit von Siloanlagen. Vorteilhaf erweise werden die Steuermittel für die Luftabsaugung auch als Sicherheitselemente (Sicherheitsventile) wirkend ausgelegt, die bei Druckabweichungen in beiden Rich¬ tungen sich selbständig öffnen bzw. wieder verschlies- sen: Bei Auftreten einer unvorhergesehenen Druckminde¬ rung in der betreffenden Silozelle kann somit sowohl bei Entstehung eines unerwünschten Unterdruckes, wie auch eines unerwünschten Überdruckes in der Zelle der entsprechende Druckausgleich über die Aspiration leicht hergestellt werden.
Abgesehen von Explosionen, die direkt im Siloinneren (z.B. durch Schweißen) ausgelöst werden, wird häufig bei bekannten Siloanlagen auch eine ganze Kette schwä¬ cherer Einzelexplosionen estgestellt, die als Vorläufer zu eigentlichen Großexplosionen in großen Zellen anzu¬ sehen sind. Diese schwächeren Einzelexplosionen finden ihrerseits ihren Nährboden vialfarh in dem herumliegen¬ den und durch die erste Druckwelle aufgewirbelten Staub. Gerade hier führt die Erfindung dazu, daß wenigstens ein Teil der Staubquellen besei- Jg wird, indem die Steuermittel in der Luftabsau ung gleichzeitig dahin- gehend wirksam sind, daß sowohl Unterdruck wie Überdruck in der Zelle über die Aspiration abgebaut werden kann. So kann etwa durch geeignete konstruktive Ausbildung, z.B. in Art einer "Pendeltüre" , die sich nach beiden Seiten öffnen läßt, der Weg zwischen dem Siloinneren und der Aspiration einfach und schnell freigemacht werden.
Der Weg für die staubhaltige Luft ist auf diese Weise sowohl während des Betriebes der pneumatischen Förde- - rung, als auch in den Betriebspausen, vorgegeben, näm¬ lich direkt von der Zelle in die Aspiration und in eine Filteranlage, wo die Luft vo Staub befreit wird.
Bei vorbekannten Verfahren bewirkte ein durch schnelle Produktbewegungen verursachter Druckstrom häufig das
Entweichen einer merklichen Menge an Staubluft durch An¬ heben des Zelleneinstiegdeckels oder über andere undichte Stellen. Gerade diese Störungen können jedoch mit der Er¬ findung behoben werden, so daß der Raum außerhalb der Silozelle stets sauber bleibt. Die Erfindung führt auch ferner dazu, daß im Falle von Servicearbeiten die Gefahr von Fehlmanipulationen mit der Handsteuerung geringer ist.
Gegenüber bisher eingesetzten Prinzipien, nämlich an Aspiration bzw. an Entlüftung der Silozellen nicht zu sparen, um auf diesem Weg mit etwas überdimensionierter Aspiration bzw. mit viel Falschluft eine vollständigere Beseitigung der Staubluft und eine Erhöhung der Sicherheit zu erreichen, bringt die neue Erfindung eine erheblich gesteigerte Wirtschaftlichkeit. Es ist bei Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens etwa ohne weiteres möglich, die Falschluft der Zellen, bei denen zum gegebenen Zeit- punkt kein Produkt pneumatisch eingespeist wird, im Extrem¬ fall auf 10 bis 50 % der Werte ohne Steuerung abzusenken, ohne daß eine Einbuße der Betriebssicherheit auftritt. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich bevorzugt mit einer Gruppe von Silozellen zumindest bei größeren pneuma¬ tischen Förderleistungen anwenden, wobei das Silogut über Rohrweichen aus einen pneumatischen Fördersystem wahlweise einer Silozelle aus einer Gruppe von Silozellen zugeführt wird und jede der betreffenden Silozellen über steuerbare Aspirationsklappen mit einer gemeinsamen Aspiration ver¬ bindbar ist: Vorteilhafterweise stellt dabei das (vor- zugsweise pneumatische) Steuersignal über Servomittel bzw. über die Aspirationsklappe die Verbindung der Silozelle mit der Aspiration her oder unterbricht diese, wobei das .ganze Steuersystem der Luftabsaugung jeder Silozelle für sich autonom arbeitet. Bei dieser Aus— führungsform ist die Verbindung zwischen allen Silozel¬ len und der Aspiration unterbrochen, sobald das pneu¬ matische System außer Betrieb ist. Da jedoch die Aspira¬ tionsklappen gleichzeitig als Sicherheitssystem aktiv sind, ist damit auch für die Aspiration und den Ventila¬ tor eine Sicherheit gegeben. Es kann dabei unabhängig vom Betriebszustand verhindert werden, daß Brände, glühende Teile usw. über die Aspiration von Zelle zu Zelle übertragen werden.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Aspirations¬ klappe, die insbesondere zur Durchführung eines erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens geeignet ist, vorzugsweise je einer Silozelle aus einer Gruppe von Silozellen zugeord¬ net und mit einer gemeinsamen Aspiration verbunden sowie in Abhängigkeit von wahlweise über Rohrweichen oder der¬ gleichen zuschaltbare Zuführpneumatiken steuerbar ist. Erfindungsgemäß ist dabei die Aspirationsklappe über Servomittel steuerbar und gleichzeitig als Drucksicher— heitsklappe für die zugeordnete Silozelle ausgebildet. Bisher war besonders die bauliche Ausbildung der Aspira¬ tionsklappen unbefriedigend, sei es, daß laufend mecha¬ nische Störungen auftraten, oder daß ein zu aufwendiges Steuersystem notwendig wurde. Im Bereich der Siloanlagen für Mühlenprodukte oder andere Nahrungs- oder Futtermitte machte sich sogar eine Tendenz bemerkbar, soweit wie möglich elektrisch betätigte Elemente und Leitungen für elektrischen Strom zu vermeiden, was wiederum beim Kon¬ zept bekannter Aspirationssteuerungen, etwa von den be¬ treffenden Rohrweichen aus, keine befriedigende Lösung
erlaubte .
überraschenderweise zeigte sich, daß durch die erfin¬ dungsgemäße- Ausbildung einer Aspirationsklappe ein wesentlicher Fortschritt hinsichtlich der Lösung des auf- gezeigten gesamten Problemkreises nSiloentlüf ungπ mög¬ lich ist.
Die erfindungsgemäße Aspirationsklappe wird somit zu einem zentralen Element des gesamten Luftsystems einer Siloan¬ lage. Eine besonders funktionssichere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhält man, wenn zum Ab¬ fühlen der Förderluft und zur Erzeugung eines entspre¬ chenden Steuersignales für die Servomittel eine der Zuführ pneumatik zugeordnete Fühlplatte vorgesehen ist. Dabei wird zweckmäßigerweise die Fühlplatte über einen Schwenk- arm verschwenkbar ausgebildet und einem in die Silozelle führendem Rohrende der Zuführpneumatik zugeordnet, so daß durch die Schwenkbewegung die Öffnung des Rohrendes freigegeben oder verschlossen wird und dabei die Fühlplat¬ te durch eine geringe Rückstellkraft, z.B. durch die einer Feder, in die geschlossene Stellung gedrückt wird.
Die pneumatischen Servomittel weisen dabei vorteilhafter- weise ein durch den Schwenkarm der Fühlplatte betätigbares pneumatisches Ventil auf. Einen sehr einfachen Aufbau erhält man, wenn die pneumatischen Servomittel ein logi- sches Element, vorzugsweise ein Negationselement, sowie einen doppelt wirkenden Pneumatikzylinder aufweisen, so daß die durch den Pneumatikzylinder betätigbare Aspira¬ tionsklappe in beide Richtungen mit Druckluft bewegbar ist.
Das Kräftespiel, das auf die Aspirationsklappe wirkt, ist gut überschaubar, so daß die ganze Vorrichtung auf be- sti mte Zustände (über- oder Unterdrücke im Silo) ein¬ stellbar und so den jeweiligen Anforderungen jeder spe¬ zifischen Anlage leicht anpaßbar ist.
Vorzugsweise wird der Schaltpunkt des pneumatischen Ventiles auf einen nur geringen Weg des Schwenkarn.es, der in der Größenordnung von mm liegt, eingestellt, um bei einem auch nur geringen Luftεtrom in der pneumati¬ schen Förderleitung bereits die volle Öffnung der Aspi¬ rationsklappe auszulösen.
Vorteilhafterweise ist weiterhin der Schließdruck für die Aspirationsklappe auf einen bestimmten Wert derart vorwählbar, daß bei überschreiten eines entsprechenden Überdruckes im Siloinneren bzw. einer entsprechenden Kraft auf die Aspirationsklappe diese sich selbsttätig öffnet. Als sehr zweckmäßig hat es sich auch erwiesen, wenn der Aspirationsklappe eine gegen ihr eigenes Ge¬ wicht öffnende Drucksicherheitsplatte zugeordnet ist. Pabei ist es bezüglich einfacher Herstellung und Montage sehr zweckmäßig, wenn alle Elemente der Aspirationsklappe, der Steuerung sowie der Drucksicherheitsklappe als eine Bau-jri-ippe auf einer gemeinsamen Tragplatte vereinigt sind. Ferner ist es noch von Vorteil, wenn die Baugruppe mit einem Zelleneinstiεgdeckel kombiniert wird. Es em¬ pfiehlt sich dabei, den Einstiegdeckel luft- und staub- dicht verschließbar zu befestigen, damit bei Auftreten eines nur kleinen Überdruckes der Deckel nicht sogleich angehoben wird und Staub aus der betreffenden Zelle ent¬ weichen kann, so daß auch tatsächlich die Aspirations¬ klappe voll in Funktion tritt-
Die Drucksicherheitsklappe kann mit Vorteil ferner auch über andere als die beschriebenen Signale gesteuert wer- l den, etwa über einen Endschalter im Bereich einer Rohr¬ weiche oder über einen Elevator, der bei Inbetriebnahme automatisch das Signal für die Öffnung der Aspirations¬ klappe abgibt. Dies kann besonders für bestehende An- 5 lagen wichtig sein, da Elevatoren zwar sehr wenig Ener¬ gie benötigen, aber viel staubhaltige Luft ergeben und verhältnismäßig oft die Störguelle für Brände darstellen. Hier erweist sich deshalb die erfindungsgemäße Lösung als ganz besonders zweckmäßig, indem sie ein Übergreifen *0 äes Brandes in andere Zellen im Regelfall verhindert. An einer Silozelle, in die mehrere Pneumatiken münden, können unschwer auch mehrere erfindungsgemäße Aspira¬ tionsklappen angebaut werden.
5 Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend beispielshalber anhand der Zeichnung im Prinzip noch näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Schnitt durch eine erfindungsge- 0 mäße Aspirationseinrichtung;
Figur 2 das Schaltschema zu der Einrichtung nach Figur 1 ;
5 Figur 3 die schematische Darstellung einer Silo¬ anlage mit pneumatischer Prou.u_-.t örderung und einer Luftabsaugung gemäß der Erfindung.
Bei der Darstellung in Figur 3 wird das Produkt aus 0 Fabrikationsbehältern 1 über Schleusen 2, eine pneuma¬ tische Förderleitung 3 sowie über Rohrweichen 4, 5, 6 und 7 in Silozellen 8, 9, 10 und 11 eingespeist. Aus diesen Silozellen wird es sodann über einen geeigneten Förderer,
n.J'fl z.B. einen Kettentransporteur 12 oder eine Rohrschnecke, einerVerwägung oder einer sonstigen weiteren Behand¬ lung zugeführt. Jede Silozelle weist eine Aspirations¬ klappe auf, welche jeweils als Baueinheit 13, 14, 15 oder 16 direkt an eine gemeinsame Aspiration bzw. Aspirations¬ leitung 17 angeschlossen is ., die ihrerseits über einen Ventilator 18 an eine zentrale Filteranlage 19 die ge¬ reinigte*Luft wieder ins Freie abgibt.
Die Baueinheiten 13, 14, 15 und 16 bzw. die Aspirations- klappen sind mit ihren Einzelheiten in Figur1 und das eingesetzte pneumatische Schaltschema hierfür in Figur 2 dargestellt: In Figur 1 und Figur2 ist jeweils lediglich das Förderleitungsende 20 eingezeichnet, das direkt in das Innere der jeweiligen Silozelle 8, 9, 10 oder 11 (Figur1, Figur3) einmündet. Dieses Förderleitungsende 20 ist in der in Figur1 und 2 dargestellten Position durch eine Fühlplatte 21 verschlossen, so daß keine Produkt- förderung stattfinden kann. Die Fühlplatte 21 ist dabei fest an einem Schwenkarm 22 mit Bolzen 23 (Figur 1) fixiert. Der Schwenkarm 22, der mi - der Fühlplatte 21 noch in der Staubluft arbeitet wird unter Abdichtung durch eine Gummimembrane 24 (Figur 1) in ein Gehäuse 25 geführt, worin er mit einem Kugellager 26 -in einer Büchse 27 am Gehäuse 25 verschwenkbar angelenkt ist. Der Schwenkarm 22 ist über das Kugellager 26 hinaus mit¬ tels eines Schalthebels 28 verlängert, an dessen äus- sere Ende eine Zugfeder 29 angreift, die über eine Ein¬ stellschraube 30 sowie einen Bügel 31 am Gehäuse 25 ebenfalls befestigt ist. Die Schließkraft der Fühlplat- te 21 läßt sich durch geeignete Wahl der* Zugfeder 29 sowie -der Spannung der Einstellschraube 30, je nach spezifischen Betriebsbedingungen, einstellen. Die Kraft der Zugfeder 29 muß so groß sein, daß sie das Gewicht der Fühlplatte 21 kompensiert und eine kleine Restanpreßkraft bestehen bleibt, um die Fühlplatte 21 wirklich geschlossen zu halten, wenn kein pneumatischer Transport stattfindet. Die Bewegung der Fühlplatte 21 ist durch den Luftstrom der Förderluft gesteuert. Wenn auch die Fühlplatte 21 die Funktion der Rohrweichen 4, 5, 6 und 7 unterstützt, da mittels der Fühlplatte 21 das nicht benützte Förderleitungsende 20 zusätzlich verschlossen wird, so liegt doch die zentrale Bedeutung der Vorrichtung darin, daß aus dem Luftstrom ein pneu¬ matisches Signal abgeleitet wird, das über Servomittel die Luftabsaugung steuert. Das mechanisch-pneumatische Steuersignal wird durch die Fühlplatte 21 , den Schwenk¬ arm 22, einen Schaltkontakt 32 sowie ein pneumatisches Ventil 33 erzeugt und steuert zusammen mit einem Nega¬ tionselement 34 einen Pneumatikzylinder 35. Der Schalt- kontakt 32 ist in geschlossener Stellung der Fühlplatte 21 in eingedrückter Position und gibt über eine Druck¬ leitung 36 und 37 Druckluft auf einen Steueranschluß 38 des Negationselementes 34 sowie auf die untere Seite des Pneumatikzylinders 35.* so daß die Kolbenstange 39 des Pneumatikzylinders 35 in angehobener Stellung ver¬ bleibt. Von der Druckluftleitung 37 führt eine zweite Verbindungsleitung 40 zu einem zweiten Steueranschluß 40 ' des Negationselementes 34. Das Pneumatikventil 33 ist derart eingestellt, daß bei einem geringen Weg (in der Größenordnung von mm) das Ventil 33 geschaltet wird. Die Einstellung erfolgt normalerweise derart, daß bei einem Spalt "A" (Punkt 1) von wenigen mm der Druck in der Steuerleitung 38 unterbrochen wird, so- daß sowohl am Negationselement 34, wie auch am unteren Druckanschluß 38' der Druck wegfällt. Das Negationselement 34 wird gleichzeitig umgeschaltet. Am Druckanschluß stellt sich sogleich der gewünschte Verschiebedruck ein und die Kolbenstange 39 bewegt sich zusammen mit einer Aspira- tionsklappe 42 nach unten (Pfeil B-Figur1) in die offene Stellung. Auf diese Weise wird mit einer minimalen Luft¬ bewegung in dem Förderleitungsende 20 eine beliebig große bzw..einstellbare Kraft über den Pneumatikzylinder * 35 auf die Aspirationsklappe abgegeben. Weil die Kolben¬ stange 39 zwischen zwei definierten Kräften eingespannt ist, kann bei Unterschreiten eines bestimmten Druckes im Inneren der Silozelle 8 bzw. 9 bzw. 10 bzw. 1.1 die Aspirationsklappe 42 auch bei geschlossener Fühlklappe 21 nach unten gezogen und geöffnet werden, wenn z.B. große Produktmengen im Siloinneren einstürzen.
Die Aspirationsklappe 42 (Figurl) besteht aus einem Stützring 43, einer Gummidichtung 44 sowie einem Befesti— gungsring 45, welche zusammen den Hauptkörper der Aspi- rationsklappe 42 ausbilden. Diese vier Einzelteile (Kol¬ benstange 39, Stützring 43, Gummidichtung- 44 sowie Be¬ festigungsring 45) sind starr zusammengeschraubt. Die Überdrucksicherung 46 ist demgegenüber frei zur Kolben¬ stange 39 verschiebbar und liegt auf der Gummidichtung 44 auf. Der Stützring 43 ist durch vier Speichen 47 mit der Kolbenstange verbunden, so daß im wesentlichen die ge¬ samte innere Kreisringfläche des Stützringes 43 bzw. der Gummidichtung 44 lediglich durch die Überdrucksiche¬ rung verschlossen ist. Tritt nun im Inneren des Silokör- pers 8 bzw. 9 bzw. 10 bzw. 11 eine Druckabweichung über ein vorbestimmtes Maß auf, so wird die Überdrucksicherung 46, die nur durch ihr eigenes Gewicht auf der Gummidich¬ tung 44 ruht, abgehoben und damit der Weg vom Siloinneren durch die Aspirationsleitung 17 freigegeben.
Mit der gezeigten, überraschend einfachen erfindungsge— mäßen Lösung ist es gelungen, eine vollständig autonome Einheit mit zusätzlich autonom funktionsfähigen Grundele¬ menten (Fühlplatte, Unterdrucksicherheit, Überdrucksicher- heit) zu erstellen, die überdies robust und mit nur kleinen Anlagekosten erstellbar ist. Als einzige Ener¬ giequelle muß nur Druckluft angeschlossen werden, wo¬ nach die Aspirationsklappe sogleich betriebsbereit ist. Das Ganze wird zweckmäßig als geschlossene Baueinheit etwa auf einen Zelleneinstiegrost 50,festgeschraubt, der gleichzeitig auch den Einstiegsdeckel trägt.
In einzelnen Fällen, z.B. wenn die Produktspeisung über einen Elevator anstelle der pneumatischen Förderung 3 __ . gegeben ist, kann aber auch das pneumatische Steuersig¬ nal direkt durch entsprechende Schaltkontakte am Eleva¬ tor abgenommen werden. Die Aspirationsklappe behält dann zumindest eine teilautonome Funktion bei. Von Vorteil ist es dabei, wenn die Umwandlung des elektrischen Signal in ein pneum tisches Signal an einer Stelle vorgenommen wird, die außerhalb jeder Gefahrenzone liegt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Sicherung der Luftabsaugung aus Silozellen (8-11) mit Mühlenprodukten oder an¬ deren schüttfähigen Nahrungsmitteln, mit pneumati-
15 scher Produkteinspeisung, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t, daß vo Luftstrom der Förderluft ein Steuersignal abgeleitet und über Servomittel (33-35) zur Steuerung der Luftabsaugung eingesetzt wird.
20
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Steuersignal als mechanisch-pneu¬ matisches Signal gebildet wird.
25 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ^ gekennzeichnet, daß das Steuersignal aus der För¬ derluft über eine Fühlplatte (21) abgeleitet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis
30 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Öffnen und Ver¬ schließen der Luftabsaugung unter Einsatz kleiner vorwählbarer
35 Servokräfte vorgenommen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Steuermittel für die Luftabsaugung sich bei Auftreten einer vorgegebenen Druckabweichung zum Siloinnendruck in der betreffenden Silozelle in beiden Richtungen selbständig öffnen bzw. wieder verschließen.
6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Silogut über Rohrweichen aus einem pneumatischen Fördersystem wahlweise einer Silozelle aus einer Gruppe von Silozel¬ len zugeführt wird und jede Silozelle über steuerbare Aspirationsklappen mit einer gemeinsamen Aspiration ver¬ bindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuer¬ signal über Servomittel (33-35) bzw. über die Aspira- tionsklappe (42) die Verbindung der betreffenden Silo¬ zelle (8;9; 10; 11) mit der Aspiration (17) herstellt oder unterbricht, wobei das ganze Steuersystem der Luft¬ absaugung jeder einzelnen Silozelle (8; 9; 1*0; 11) für sich geschlossen arbeitet.
7. Aspirationsklappe, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die an eine gemeinsame Aspiration angeschlossen und über eine in Abhängigkeit von wahlweise über Rohrweichen oder dergleichen zuschaltbare Zuführpneumatik steuerbar ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Aspirations¬ klappe (42) über Servomittel (33-35) steuerbar und gleichzeitig als Drucksicherheitsklappe (43-47) für die betreffende Silozelle (8; 9; 10; 11) ausgebildet ist.
8. Aspirationsklappe nach Anspruch 7, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Servomittel (33-35) als pneumatisch wirksame Servomittel ausgebildet sind. - 16 -
9. Aspirationsklappe nach Anspruch 7 oder 8, da¬ durch gekennzeichnet, daß zum Abfühlen der Förderluft und zur Erzeugung eines entsprechenden Steuersignales für die Servomittel (33-35) eine der Zufuhrpneumatik (3) zugeordnete Fühlplatte (21) vorgesehen ist.
10. Aspirationsklappe nach Anspruch 9, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Fühlplatte (21) über einen Schwenkarm (22) verschwenkbar ausgebildet und einem in die betreffende Silozelle (8, 9, 10, 11) führenden Rohrende (20) der Zufuhrpneumatik (3) zugeordnet ist, wobei durch die Schwenkbewegung die Öffnung des Rohr¬ endes (2) freigebbar oder verschließbar ist, und daß die Fühlplatte (21) durch eine geringe Rückstellkraft in ihre geschlossene Stellung gedrückt wird.
11. Aspirationsklappe nach Anspruch 10, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die pneumatischen Servomittel (33-35) ein durch den Schwenkarm (22) der Fühlplatte (21) be¬ tätigbares pneumatisches Ventil (33) aufweisen.
12. Aspirationsklappe nach Anspruch 11, dadurch ge- kennzeichnet, daß die pneumatischen Servomittel (33-35) ein logisches Element (34) sowie einen doppelt wirkenden Pneumatikzylinder (35) aufweisen, wobei die vom Pneumatik¬ zylinder (35) betätigbare Aspirationsklappe (42) in bei¬ de Richtungen mit Druckluft bewegbar ist.
13. Aspirationsklappe nach Anspruch 12, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das logische Element (34) als Nega¬ tionselement ausgebildet ist.
14. Aspirationsklappe nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltpunkt des pneumatischen Ventiles (33) auf einen geringen Weg des Schwenkarmes (22) in Größenordnung von mm einstellbar ist, so daß selbst ein nur geringer Luftstrom in der pneumatischen Förderleitung (20) bereits die volle Öffnung der Aspirationsklappe (42) bewirkt.
15. Aspirationsklappe nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließdruck für die Aspirationsklappe (42) derart voreinstellbar ist, daß bei Überschreiten eines vorwählbaren Unter- druckes im Siloinneren bzw. einer entsprechenden Kraft auf die Aspirationsklappe (42) diese sich selbsttätig öffnet.
16. Aspirationsklappe nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Aspirations- klappe (42),eine gegen ihr eigenes Gewicht öffnende Drucksicherheitsplatte (46) zugeordnet ist.
17. Aspirationsklappe nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß alle Teile der Aspirationsklappe (42) , der Steuerung und der Druck- sicherheitsplatte als eine Baugruppe ausgebildet sind.
18. Aspirationsklappe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe mit einem Zellen- einstiegrost (50) kombiniert ist.
.
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