JPS58500710A - サイロセルから空気を確実に吸引する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 サイ鍔竜ルがら空気を確実に吸引する方法および装置 技術分野 本ａ明は、製粉製品または別のＲ動性食料または飼料を自む気送式サイ四セルか ら空気な確実に吸引する方法および骸法を集施すゐのに特に適したサイルセル用 吸引弁に関する。

背景技術 サイロにおゆる爆発事故が米国で発生して以来（最近では欧州においても発生し ている）、大形貯厳すイ覧またはセルに製粉製品を貯蔵する際の問題について関 心が高まっている。一部には、特ｋｇ粉製品については小形セルのみを使用すべ きであると云う考え方が主張されている。この考え方の根拠は、かくして、対応 する問題を小さくできると云うととｋある。しかしながら、小形の貯蔵セルを使 用すれば、必然的に、貯厳量が少量となシ、製品、装置の設定条件、・ｔｅａを 絶えず変更しなければならないので、経済的な運転が不可能となり、更に、生産 単位が大容量である場合は、別のマイナスの結果が現れると予想される。さて、 多年来、貯薦エニットの弱点を見出すことが試みられておシ、ヒの場合、特に１ 運転確実性の増強が重視されている。、サイ四全体（特に、排出部）の新しい設 計構想によって、特ｋ。

イエニッケ（Ｊ＠ｍ１に・）の提案に係る、いわゆる１％！スフ０−サイＥｌ＃ によって、上記方向における決定的進歩が、なされた。この解決法によれば、多 くの場合、サイロ内容物をトラブルなく均一に＃出でき、外部に対する妨害を防 止てきる。この場合、正しく設計すれば、ｔイロボデーの範ＩＮＫおける修正も 殆んど不要であるので、この限シにおいて、対応する粉塵爆発源を部分的に除く ことができる。

経験によれｄ１サイロ設備の弱点の１つ位吸引機構にある。吸引機構は、てきる 限シ経済的に、サイロ内部から空気を吸引できなければならない。この場合、１ つのサイ０＋ルの火災が別のサイロセルに伝播するのは阻止されなけれにならな い。

最近の知見によれば、材料を空気圧で移送する製粉所では、他の移送方式を採る 製粉所＃Ｃおけるよりも火災事故および粉塵爆発事故が少ない。従って、現在、 製粉工場では材料気送方式が支配的である。

この場合、もちろん、セルから搬送空気を適切に吸引しなければならない。仁の ｓの解決法社、例えば、西ｆｉ＋％許Ｃ−１，１５０，６２２に記載されている 。この場合、製品、は、対応すゐ分岐管を介して任意のサイルセルに選択的に気 送される。気送管の端部は、バネ負荷した円す１体によって閉鎖しである。製品 移送時、穀粉／空気混合物は、中央の円すい体にぶつか）、上記円すい体を開放 位置に移動する。同時に、第１円すい体を囲む第２円すい体が駆動され、従って 、吸引機構の対応する吸気口が開放される。

空気の流れ量および排出量は、穀粉／空気混合物の力、もどしバネＯ力および円 すい形弁体の抵抗に依存して同時に自動的に駒節される。少くとも作文の上では 、この構造によって冒頭に述べた種類の問題を軽減できると思われる。しかしな がら、西独特許Ｃ−１，１５０，６２２に記載の解決法は集用されていない。

即ち、無負荷時には、よく知られているように、最大の空気量が移送され、ダス トと空気とが衡突するが、上記の解決法は、無負荷時に無効である。何故々らば 、無負荷時には、気送管内を高速運動する製品の亀運動エネルギＩ　が、サイロ の対応する弁の開放に役立ないからである。従って、西独特許Ｃ−１，１５０， ６２２の装置では、無負荷時、搬送空気によってサイロセル内に過圧が作られる 。更に１この純機械的な゛構造では、長期間使用すると、しばしば装置全体を使 用不能とする制御不能な摩擦問題が現れる。

別の公知の構成では、分岐管の位置にもとづき、吸引弁に位置信号を供給する。

分岐管および吸引弁を対応して連動させることによって、気送を行う吸引弁を開 くことができる。かくして、多くの場合、吸引問題は、十分に餌決されるが、こ のためＫは、選択可能なサイロセルの数に応じて異なるが、電気的制御に可成り の経費が必要である。製品をサイロセルから計量機（例えば、包鋏用計貴機）ｋ ｌｌ兼に落とす場合は、本ちろん、寮除的な問題が現れる。

このｓｒｏ設備では、複数の管路が、共通の移送スクリュを介して、計量機の範 囲に至っている。吸引によって１つのサイロセル内に作られる負圧は、サイロが 空であって移送スクリュを介して負圧が伝播されると、計量結果を擾乱すること に、ガる。この擾乱現象は、空気圧系と吸引機構および計量系とを連動させれば 、排除できるが、かくすれば、設備の制御系全体が著しく複雑となる。

発明の開示 従って、本発明の目的は、上記先行技術の上述の欠点を排除するとともに１てき る限シ経済的な運転方式を確立し、この種の設備の確実性、特に、基本的にサイ ロの排気に関連する確実性を向上するととＫある。

この目的は、本発明にもとづき、搬送空気の流量から（好ましくは、機械−空気 圧的の）制ｍ信号を誘導し、サーボ手段を介して空気吸引系制御に使用すること Ｋよって、達成できる。

本発Ｑｌ！に係る解決法は、極めて簡単であり、（このために必要な要素に関す る限））防爆性であシ、多数の対応する吸引弁を使用した場合も適用できる。

本解決法は、更に、運転確実性を著しく向上する。

この場合、搬送空気の流量から制御信号を誘導し、上記信号をフーボ手段によっ て増幅して空気吸引系制御に使用することが肝要である。本発明に係る解決法で は、先行技術とは異なシ、空気の流動開始時にすでに、所望の如く空気吸引系を 制御できる。吸引弁は、無負荷時にも完全に開放できるので、西独特許Ｃ−１， １５０，６２２の先行技術とは異なυ、無負荷時にも完全な機能が得られる。

本発明では、多数の有利な構成が可能である。即ち、有利な態様では、検知板を 使用して搬送空気流量から制御ｍ信号を誘導し、空気吸引系制御のための対応す る空気圧制御信号に変換できる。この場合、あらかじめ定めた（調節可能′＆） 小さいサーボパワーを使用して空気吸引機構を開閉するのが好オしい。

本発明蝶、完全に新規な機能態様によって、サイロ設備の安全性を向上できる。

空気吸引制御手段を、圧力が両方向へ変動した際に自動的に開閉する安全要素（ 安全弁）としても作用するよう、設計すれば有利である。かくして、尚該のサイ ロセルに好ましくない角圧オたは過圧が現れた際、吸引機構によって対応する圧 力補償を容易に行うことができる。

（例えば、溶接作業によって）サイロ内部に直接的に誘起される爆発はさて措き 、公知の設備では、しばしば、大きなセル内の大爆発の先駆現象とみなされる小 爆発の連鎖現象が認められる。これらの小爆発は、多のく場合、最初の圧力波に よって巻き上げられる粉塵内に誘起される。この場合、本発明では、空気吸引機 構の制御手段が、同時に、吸引によってセル内の負圧および過圧が消失されるよ う、作用するので、粉塵源の少くとも一部が排除される。

即ち、適切な構造（例えば、両側へ開き得る１揺動ドア＃）によって、サイロ内 部と吸引機構との間の経路を簡単且つ迅速に解放できる。

かくして、気送系の作動中も休止中も、粉塵含有空気の経路、即ち、セルから吸 引機構を経て粉塵濾過装置へ至る経路が与えられる。

公知の方法では、製品の高速運動によって誘起されゐ高圧流れが、しばしｄ１サ イｐ上部の蓋を押上げてまたは別の非密刺個所を介して、相６量の粉塵含有空気 を逸出せしめる。しかしながら、本発明によれば、これらのトラプルを排除でき 、従って、サイ田七ル外Ｏスペースは常に清浄に保持される。本発明によって、 更に１保守作業時、手動制御による誤操作の危険性が少くなくなる。

過大な吸引機構を使用して、即ち、多量の空気を吸引して、粉塵含有空気をよシ 完全に排除して安全性を向上する従来の方式に比して、本発明は、経済性を著し く向上する。即ち、本発明に係る方法によれば、所与の時点に製品気送を行なっ ていなｈセルの排気量は、運転確実性を損うことなく、無制御の場合の数値の１ ０〜５０１６まで減少で１１石。本発明に係る方法は、少くとも気送能力がよ勤 人１１い一部の？イロセルに適用するのが好ましい。この場合、貯蔵物は、気送 巣から分岐管を介してサイロセル群の１つのサイロセルに選択的に供給でき、６ 骸の各サイロセルは、制御自在の吸引弁を介して共通の吸引機構に接続できる。

この場合、（好ましくは空気圧）制御信号によって、サーボ手段または吸引弁を 介して、サイロセルと吸引機構とを接続または分離すれば、有利である。この場 合、各サイロセルの空気吸引制御来社自動的に作動する。この実施例では、気送 系が停止すると直ちに、すべてのサイロセルと吸引機構との間の接続が遮断され る。しかしながら、吸引弁が、同時に１安全システムとして作動するので、吸引 機構およびベンチレータの安全性も確保される。この場合、運転状！１に関係な く、火災が吸引によってセルからセルへ伝播されるのを防止できる。

本発明は、更に、本発明に係る方法を実施するのに４１１ＦＫ適した吸引弁に関 する。この吸引弁は、サイロセル群の各サイロセルに配し、共通の吸引機構に接 続し、分岐管または同様のものｋよって選択的に切換え得る気送供給系に依存し て制御可能とするのが好ましい。１本発明では、吸引弁は、サーボ手段を介して 制御でき同時ＫＳ尚骸のサイロセルのリリーフ弁として構成しである。公知の吸 引弁の構造は、特に不満、足である。即ち、機械的トラブルが絶えず発生し、高 価な制御系が必要である。製粉製品ｔたは別の食料また紘飼料のサイロ設備の分 野では、電気作動式要素およびリード線の使用をできる＠ｐ避ける傾向が認めら れるが、公知の吸引制御系の構想では、満足できる解決法は得られ々い。

驚くべきことに紘、吸引弁の本発明に係る構成によって、上述の問題１サイｐの 排気＃Ｏ解決に関して本質的進歩が可能であることが＠明した。

即ち、本発明に係る吸引弁は、サイロ設備の全空気系の中心要素をなす。搬送空 気を検知してサーボ手段の対応する制御信号を形成するため、気送供給系に関連 した検知板を設けれは、本発明に係るＩｉＭ量の特に機能確実な構成が得られる 。この場合、検知板を旋回アームによって旋回できるよう構成してサイロセルに 至る気送系の管端に配し、検知板の旋回運動によってｇ！端の開口を開閉すれば 、合目的的である。この場合、検知板は、小さいもどし力によって（例えば、バ ネによって）閉鎖位置の方向へ押圧する。この場合、空気圧サーボ手段に、検知 板の旋回アームによって作動できる空気弁を設けれに有利である。空気圧サーボ 手段に、論理素子（好１１．＜は、否定素子）および複動空気圧シリンダを設け 、空気圧シリンダによって作動可能な吸引弁を高圧空気によって両方向へ移動で きるようｋすれば、構造が極めて簡単となる。

吸引弁に作用する力を良好に知ゐヒとができるので、装置全体を所定状態（サイ 口内０過圧または負圧）に鉤整でき、かくして、各設備の邑骸の条件に適合させ ることができる。

空気弁の切換点は、気送管内の空気流量が極く僅かであっても吸引弁が完全に一 放されるよう、旋回アームの關オーダの極〈僅かなストν−りに設定するのが有 利である。

更に１サイｐ内の対応する過圧または吸引弁に作用する対応する力を越えた場合 に吸引弁が自動的に開くよう、吸引弁の閉鎖力を所定値に設定すれば有利である 。更に自重に抗して開くリリーフ板を吸引弁に配すれば、合目的的である。この 場合、吸引弁、制御機構およびリリーフ板を１つの構造ユニットとして共通の支 持板上に−ｔとめて設置すれば、製造および組立作業が簡単となシ、合目的的で ある。更に１この構造ユニットをサイル上部の蓋と組合せれば、有利である。こ の場合、極（小さな過圧が現れた場合も直ちに蓋が上昇され、幽該のセルから粉 塵を排除できるよう、且つ、空気および粉塵に対して密封状Ｉｎ閉鎖てきるよう 、蓋を取付けるのが好ましい。

ＩＪＩＪ−７弁は、有利なことｋは、上記信号以外に１分岐管の範囲のリンット スイッチによって、または、始動時に吸引弁に開放信号を自動的に供給するエレ ベータによって制御できる。これは、既存設備の場合に特ｋｉｌ！！である。何 故ならば、エレベータ紘、エネルギ所要量が極めて少なりが、多量の粉ｓ１！！ 有空気を発生し、しばしば、火災発生源となるからである。本発明に係る解決法 は、一般に゛、他のセルへの火災の伝播を防止するので、特に合目的的である。

複数の気送系を接続したサイロセルには）複数の本発明に係る吸引弁を容易に組 込むことができる。

図面の簡単な説明 本発明を、図面を参朋して以下に説明する。

第１図は、本発ＦＩＡＫ係る吸引装置の断面図、第２図は、第１図の装置の回路 図、第３図は、製品気送系および本発明に係る空気吸引系を備えたサイロ設備の 略図である。

発明を実施するための最曳の形態 第３図において、製品は、製造設備のタンク１から、ゲート２、気送管３シよび 分岐管４，５．１を介して、サイロセル８　、９　、１０，１０２ｍ供給されゐ 。

製品は、次いで、適切な移送機構（例えば、チェーンコンベヤ、スクリュ付パイ プ）Ｋよって計量機構ｔたは別の処理機構に送られる。各サイロセルけ、浄化し た空気を大気中に放出する濾過装置１１にベンチレータ１６を介して１＃絖し喪 共通の吸引機構重＊ハ１１引管Ｉ　ＴＫ構造Ｂ−＝ツ）　１Ｂ　、１４　、　ｔ ｓ　、Ｉ　ＩＩとして接続した吸引弁を有する。

構造：Ｌニット１３，１４，１５．１８　または吸引弁の詳細は、第１図に示し てあシ、このために使用した空気圧回路図は、給２図に示しである。第１図およ び譲２図には、各サイロセル８．９．１０ｉ１の内部に直接に開口する気送管端 部２０のみを示した。

気送管端部２０は、第１．２図に示した位置では、検知板２１で閉鎖してあり、 従って、製品気送は行われない。この場合、検知板２１は、ボルト２３で旋回ア ーム２２に固定しである（第１図）。検知板２１とともに粉ｊＩ！含有空気中で 作動する旋回アーム２３は、ゴムｇ！２４によって密封してハウジング２５内に 案内してあり、ブシュ２Ｔ内のころがシ軸受２Ｂによってハウジング２５に旋回 自在に枢着しである（鮪１図）。旋回アー１２２は、ころがシ軸受２６を越えて 蔦びて切換レバー２８を形成する。この切換レバーの外費端には、調節ネジ３０ および目−り３１によってハウジング２５に固定した引張バネ２９が係止しであ る。検知板２１の閉鎖力は、個々の運転条件に応じて、引張バネ２９および調節 ネジ３０の応力を適切に選択することｋよってｖｉａｍできる。

引張バネ２９の力は、検知板２１の重量を補償し、気送が行われてない場合に検 知板２１を閉鎖状１１４に保持する残存押圧力が得られるような大きさでなけれ ばならない。検知板２１の運動は、搬送空気の光量によって制御する。検知板２ １は、使用されてない気送管端部２０を閉鎖するので、分岐管４，５゜８、Ｔの 機能を支援するが、装置の本質的意義は、サーボ手段を介して空気吸引系を制御 する空気圧信号を空気流量から誘導することにある。機械−空気圧的制御信号は 、検知板２１、旋回アーム２２、スイッチ接点３２および空気弁３３によって形 成され、否定素子３４と共働して空気圧シリンダ３５を制御する。スイッチ接点 ３２け、検知板２１が閉鎖位置にある場合は、押入された位置を取シ、高圧管路 ３６゜３７を介して否定素子３４０制御接続３８および空気圧シリンダ３５の下 面に高圧空気を送るので、空気圧シリンダ３Ｓのピストンロッド３１１は、上昇 位置に保持される。高圧管路３７から第２接続管路が否定素子３４の第２制御接 Ｒ４０”ＩＣ至っている。空気弁３３は、小さなストローク（ｓｍのオーダ）で 切換えられるよう調整しである。調整は、通常、間隙％ＡＩ（点１）が数誌の場 合、制御管路３８の圧力が遮断されて、否定素子３４および下部高）Ｅ詐続３８ ′の圧力が消失するよう、行う。同時に１否定素子３４が切換えられる。高圧接 続には、直ちに、所望の変位圧力が生じ、ピストンロッド３８は、吸引弁４２と ともに下方へ（第１図の矢印Ｂ）運動して開放位置を取る。かくして、気送管端 ２　’０における空気の最小の運動によって、任意の大きさの、即ち、調節自在 の力が、空気圧シリンダ３５を介して吸引弁に加えられる。ピストンロッド３９ は、２つの所定の力の間で固定されるので、例えば、サイ四セル内で多量の製品 が崩壊した場合、サイロセル８，９，１０゜１１０内部の圧力が所定値以下と力 ると、検知板２１が閉じていても、吸引弁４２は下方へ引かれ、開放する。

吸引弁４２（第１図）は、共働して弁体を構成する支持リング４３とゴムパツキ ン４４と固定リング４５とから成る。４つの部材（ピストンロッド３９、支持リ ング４３、ゴムパツキン４４、固定リング４５）は、ネジで剛に結合しである。

辷れに反して、過圧保ｍ部材４６は、ピストンロッド３９に対して自由に変位て き、ゴムパツキン４４上に載っている。

支持リング４３は、４つのスポーク４Ｔを介してピストンロッドに結合してあり 、従って、支持リング４３またけゴムパツキン４４の内側円環面は、過圧保護部 材によってのみ閉鎖される。サイロセル８゜９．１０．１１の内部の圧力偏差が 所定値を越えると、自重によってのみゴムパツキン４４　上に載ッテいる過圧保 護部材４６が上昇されるので、サイロ内部から吸引管１７に至り経路が解放され る。

上述の極めて簡単な本発明に係る解決法によって、自動的に作動する基本要素（ 検知板、負圧保鏝部材、過圧保護部材）を含み、態率で安価な全自動ｘＬニット を作成できる。エネルギ源としては高圧空気だけでよく、従って、吸引弁を直ち にスタンバイ状態とすることがで龜る。全装置は、閉構造！：Ｌニットとして、 上部の蓋も支持するサイロ上部ロスドル５０にネジ止めすれは、合目的的である 。

例えば、気送管３の代わルにエレベータによって製品供給を行う場合は、エレベ ータに設けた対応するスイッチ接点によって空気圧信号を取出すことができる。

この場合、吸引弁は、少くとも部分自動機能を保持する。この場合、危険ゾーン 外の個所で電気信号を空気圧信号に変換すれば有利である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 む気送式サイロセル（８〜１１）から空気を確ｌ！に吸引する方法において、搬 送空気Ｏ流量から制御信号を誘導し、サーボ手段（３３〜３５）を介して空気吸 引系の制御に使用することを特徴とする方法。 ２、制御信号を機械−空気圧的信号として構成することを特徴とする請求の範囲 第１項記載の方決。 ３、制御信号を検知板（２１）によって搬送空気から誘導することを特徴とする 請求の範囲第１項または第２項記載の方法。 ４、設定可能な小さいサーボパワーを使用して９気吸引系の開閉を行うことを特 徴とする請求の範卸第１〜３項の１つに記載の方法。 ＆　嶋該Ｏサイロ竜ルＯ内圧に対して両方向へ所定の圧力差が現れた際、空気吸 引系の制御手段が自動的に開閉することを特徴とする請求の範囲第１〜４項の１ つに記載の方法。 ６、請求の範Ｓ第１項記載の方法であって、貯蔵物を気送系から分岐管を介して サイ党セル群の１つのサイロセルに選択的に供給し、各サイロセルを制御自在の 吸引弁を介して共通の吸引機構Ｋｍ続する形式のものにおいて、サーボ手段（３ ３〜３５）または吸引弁（４１）を介して制御信号によって６該のサイロセル（ ８：９；１０；１１）と吸引機構（１１）とを接続または分離し、この場合、各 サイロセル（８；９；１０：１１）の空気吸引系の制御手段は自動的に作動する ことを特徴とする方法。 ７、請求の範囲第１〜６項の１つに記載の方法を実施する吸引弁であって、共通 の吸引機構に接続してあり、分岐管または同様のものによって選択的に切換え得 る気送供給系に依存して制御できる形式のものにおいて、吸引弁（４２）が、サ ーボ手段（３３〜３５）を介して制御でき、同時に、６該のサイロセル（ｓ　； ｓ　；１ｏ　；ｔ　１）のリリーフ弁（４３〜４７）として構成しであることを 特徴とする吸引弁。 ８、サーボ手段（３３〜３５）が、空気圧作動式サーボ手段として構成しである ことを特徴とする請求の範囲第７項記載の吸引弁。 ９、搬送９気を検知してサーボ手段の対応する制御信号を形成するため、検知板 （２１）が気送供給系（３）Ｋ配しであることを特徴とする請求の範囲第７項ま たは第８項記載の吸引弁。 １０、検知板（２１）が、旋回７−ａ（２２）＆Ｃ！つて旋回できるよう構成し てあ抄、尚該のサイロセル（８゜！１．１０．１１）Ｋ至る気送供給系（３）の 管端（２０）に配してあり、旋回運動によって、管端（２０）の開口を開閉でき 、検知板（２１）が、小さなもどし力によって閉鎖付蓋の方向へ押圧されること を特徴とする請求の範囲第９項記載の吸引弁。 １１、空気圧ナーポ手段（３３〜３５）が、検知板（２１）の旋回アーム（２２ ）によって作動できる空気ハ３３）を有することを特徴とする請求の範囲第１０ 項記載の吸引弁。 １２、空気圧フーボ手段（３３〜３５）が、論理素子（３４）と複動空気圧シリ ンダ（３５）とを有し、空気圧シリンダ（３５）　Ｋよって作動できる吸引弁（ ４２）が、高圧空気によって両方向へ移動させ得るととを特徴とする請求の範囲 第１１項記載の吸引弁。 １Ｂ、論理素子（３４）が、否定素子として構成しである仁とを特徴とする請求 の範囲第１２項記載の吸引弁。 １４、気送管（２０）内の極く僅かな堅気流量も吸引弁（４２）を完全に開放す るよう、空気弁（３３）の切換点が、旋回アーム（２２）の騙オーダの僅かなス トロークに設定できることを特徴とする請求の範囲第１１〜１３項の１つに記載 の吸引弁。 １５、吸引弁（４２）の閉鎖力は、サイロ内部の所定負圧または吸引弁（４２） Ｋ作用する対応する力を越えた場合に吸引弁が自動的に開くよう、設定できるこ とを特徴とする請求の範囲第７〜１４項の１’：）Ｋ記載の吸引弁。 １６、吸引弁（４２）には、自重に抗して開くリリーフ板（４６）が配しである ことを特徴とする請求の範囲第７〜１５項の１つに記載の吸引弁。 １７、ａ引伸（４２）、制御ｍ構に！ひリリーフ板のすべての１！素が、１つの 構造ユニットとして構成しであることを特徴とする請求の範囲第７〜１６項の１ つに記載の吸引弁。 １Ｂ、上記構造二ニットが、サイルセルの上部ロスドル（５０）と組合せである ことを特徴とする請求の範囲１Ｅ１７項記載の吸引弁。