NO157892B - Anordning for beskikning av massegodsbeholdere og dens anvendelse. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for beskikning av utluftbare og åpne beholdere for finkornet massegods i et pneumatisk matesystem, særlig med tett strømningsmatning. Videre gjelder oppfinnelsen også anvendelse av en sådan anordning .

I et pneumatisk matesystem for finkornet massegods mates flere beholdere, som vanligvis er utformet som silo, fra en hovedledning. Til hver beskikningsåpning i beholderne fører en avgrenet sideledning fra hovedledningen, uavhengig av om det foreligger en eller flere Innløpsåpninger for hver silo. Mellom disse avgreningsledninger må det imidlertid ved de kjente matesystemer treffes ytterligere tiltak for å sikre at fylningen avsluttes ved fastlagt tidspunkt og vedkommende beholder tilsluttes. For hvert beskikningssted er det da nødvendig med to ventiler, hvorav en er tilordnet hovedledningen og en er tilordnet avgreningen.

For hvert beskikningssted, henholdsvis for hver beholder når det foreligger flere beskikningssteder pr. beholder, er det da nødvendig med en nivåutkobler.

Ved beskikning av beholderne betjenes alle beskikningssteder etter tur, idet hovedledningen avstenges umiddelbart etter vedkommende avgreningsledning og denne ledning åpnes. Dette forløp styres fra et elektrisk koblingsanlegg, som mottar reguleringspulser fra nivåutkoblerne.

Ved anvendelse av mekanisk påvirkbare sperreventiler har det imidlertid ofte opptrådt problemer, da det finkornede,inntil støvformede massegods kan trenge inn i bærelagrene og påvirke deres arbeidsfunksjon. I DE-PS 30 22 656 og EP-PS z6 735 er det imidlertid anvist en vesentlig forbedring, da avgrening-ene ved tettstrømsmatning kan avstenges uten mekaniske anordninger i mateledningen. Med magnetventiler kan det i avgren-ingene dannes massegods.propper, som ikke rekker frem til den anordnede koblingskran i mateledningen. Derved kan det på den ene side bygges ledningssystemer som ikke behøver avgren-inger eller treveis-kraner, og hvor på den annen side de kulekraner som avsperrer mateledningene beskyttes mot en direkte kontakt med massegodset. Ved åpen kulekran er kon-takten med det finkornede massegods mindre farlig for kule-kranen. Ved forgreningsledninger for beskikning av beholdere styres de magnetventiler som lukker tettstrømmatningens trykkluftledning ved hjelp av nivåkoblere.

Det er da et formål for foreliggende oppfinnelse å frembringe i et pneumatisk matesystem for finkornet massegods og med flere beskikningssteder for utluftbare beholdere, særlig ved tettstrømmatning, en enkel og energisparende arbeidende anordning for beskikning og avtetning av beholdernes innløps-åpninger, og som verken behøver ventiler eller individuelt tilordnede nivåutkoblere, eller eventuelt andre særlig tilordnede reguleringssystemer, således at anordningen kan brukes innenfor et bredt anvendelsesspektrum.

Dette oppnås i henhold til oppfinnelsen ved at anordningen omfa tter: et stivt mantelrør med en øvre flens og to innlagte rør-stykker i dets øvre område for innbygging i mateledningen,

et heveorgan av elastisk bøyelig material og forbundet med en øvre flens for tett lukking av mantelrøret, idet heveorganet vinkelrett på mantelrørets akseretning oppviser en indre flate F n som er minst dobbelt så stor som mantelrør-ets innerflate F

et aksialt bevegelig lukkeorgan for undersiden av mantel-røret, og

en trekkstang festet på heveorganet og utstyrt med en høydeinnstillbar bevegelsesbegrensning for lukkeorganet,

idet vekten av den aksialt bevegelige del av heveorganet, lukkeorganet og trekkstangen er større enn heveorganets f jær-kraft, men mindre enn det dannede produkt av forskjellen mellom nevnte flater F og F^ og et overtrykk i mateledning-

en som virker på heveorganet, og lukkeorganets avstand fra mantelrørets nedre kant er mindre enn heveorganets hevehøyde.

Ved anordningen i henhold til oppfinnelsen foreligger ingen oppdrift i det finkornede massegods. Anordningen har der-for intet til felles med et svømmelegeme. Den arbeider selv-regulerende. I fyllstilling trykker vekten av den bevegbare del av heveorganet, trekkstangen og lukkeorganet heveorganet sammen. Hvis massegodset under fyllprosessen under over-strømning av lukkeorganet når den nedre kant av mantelrøret, vil det nødvendige indre trykk for hevning av lukkeorganet bli bygget opp.

I henhold til en første utførelsesvariant utgjøres heveorganet av en belgsylinder, som hovedsakelig er utført i syntetisk material, fortrinnsvis syntetisk gummi. Dette material kan oppvise et vevinnlegg eller annen armering, slik det vil være kjent fra hjuldekkindustrien. Alt etter hevebehov for lukkeorganet utgjøres belgsylinderen fortrinnsvis av en til tre enkeltbelger, hver med en hevehøyde på hensiktsmessig 20-100 mm. Belgsylinderens dekkflate dannes i praksis av en metallplate, hvori trekkstangen er festet. Videre kan de enkelte belger ha ringformede metallinnlegg med støtteføtter, hvilket hindrer fullstendig anlegg av belgene mot hverandre og således letter trykkoppbygningen.

I henhold til en ytterligere utførelsesvariant kan heveorganet være utformet som bølgeslange av metall, og som fortrinnsvis kan være utført i aluminium, stål eller messing samt utstyrt med en endeplate for feste av hevestangen.

Endelig kan heveorganet være utført som forut utformet membran, som ved trykkpåføring kan svinge over fra nedre til øvre utbøyningsstilling. Sådanne membraner kan f.eks. bestå av syntetisk material, med eller uten vevinnlegg eller armering, eller eventuelt av metall, idet de samme materialer som ved belgsylinderen eller metallbølgeslangen kan finne anvendelse. Anordninger med heveorgan utført som forformet membran kan imidlertid bare anvendes når det ikke er behov for mer

enn ganske små hevehøyder, f.eks. opp til 40 mm.

Heveorganets virksomme flate Fu ti ved trykkpåføring er fortrinnsvis 2-5 ganger innerflaten FM av mantelrøret. Av praktiske grunner utføres oppfinnelsens anordning normalt slik at Fn„ er 2,5-3,5 ganger, og særlig ca. 3 ganger, stør-reisen av F...

M

Det lukkeorgan som ved trykkpåføring kommer i tettende inn-grep med den nedre kant av mantelrøret, er fortrinnsvis utført som oppover avsmalnende stumpkjegle. Lukkeorganet kan imidlertid også være utformet som oventil avrundet halvkule, kulesone, kulesektor, kuleavsnitt eller også som en fullstendig kule. Etter å være trukket opp vil lukkeorganet rage delvis inn i mantelrøret, hvilket tilsvarer lukkestilling.

Alt etter heveorganets fjærkraft kan lukkeorganet i det minste delvis være hult innvendig, hvilket reduserer den på-krevede hevekraft.

Den avtettende lukning mellom lukkeorganet og den nedre åpning av mantelrøret kan f.eks. forbedres ved innlegg av en pakning i mantelrøret. I enkleste tilfelle kan da en O-ring legges inn.

Den trekkstang som forbinder heveorganet og lukkeorganet er ved en første utførelsesvariant i den ene ende stivt forbundet med heveorganet eller dets dekkplate samt bærer i den annen ende lukkeorganet. Den benyttede trekkstang i denne utførelse av oppfinnelsens anordning er hensiktsmessig ført gjennom en til tre føringslagre"i mantelrøret.

I henhold til en annen eller tredje variant er trekkstangen forbundet med heveorganet eller dets dekkplate ved hjelp av et hengselledd eller et kuleledd. I dette tilfelle mangler den sentrerende føring i mantelrøret, idet lukkeorganet under hevningen sentreres ved hjelp av dets konus- eller kuleform-ede utforming.

Trekkstangen kan også være utført som skruestang, således at den kan skrues inn i heveorganet eller dets dekkplate og lukkeorganets høydeinnstilling utgjøres av en oventil eller nedentil påført skruemutter. Trekkstangen kan naturligvis også være utført uten gjenger, idet den stive innfestning i heveorganet eller dets dekkplate da finne sted ved sveising og lukkeorganets høydeinnstilling kan oppnås ved hjelp av andre kjente klem- eller fikseringsorganer.

Anordningen i henhold til oppfinnelsen kan anvendes for beskikning og lukking av alle slags beholdere for finkornet

massegods og som ikke behøver å beskikkes selektivt. En særlig fordelaktig anvendelse ligger i beskikning og tillukking av oksydleiresiloer på smelteelektrolyseceller for fremstilling av aluminium. Alt etter cellestørrelsen anordnes to til seks siloer som hver er utstyrt med en anordning i henhold til oppfinnelsen. F.eks. hver sjette time kobles anlegget inn for tettstrømmatning av de anordnede siloer på cellen for etterfylling av disse. Ved hjelp av en og samme hovedledning kan f.eks. tolv elektrolyseceller beskikkes, idet vedkommende siloer fylles den ene etter den annen i materet-ningen. En nivåanviser av kjent oppbygning og arbeidsfunksjon i den siste silo kobler da automatisk ut anlegget for tettstrømsmatning. Anordningen i henhold til oppfinnelsen kan finne anvendelse innenfor tallrike industriområder, slik som i mateanlegg for plastpulver, sement eller kvartspulver.

Oppfinnelsesgjenstanden vil nå bli nærmere beskrevet ved hjelp av skjematiske lengdesnitt på de vedføyde tegninger, hvorpå:

Fig. 1 viser anordningens prinsippielle oppbygning,

Fig. 2 angir en første utførelsesvariant av heveorganet og trekkstangens feste, Fig. 3 viser en annen variant av heveorganet og feste av trekkstangen med påført lukkeorgan, Fig. 4 angir en utførelsesvariant av anordningen, og særlig den nedre del av mantelrøret med tilhørende lukkeorgan, Fig. 5 viser det øvre område av en silo med påmontert be-skikningsanordning, ved beskikningens begynnelse, Fig. 6 viser samme silo som i fig. 5, hvor imidlertid det ifyllte finkornede massegods har nådd opp til mantelrøret, og Fig. 7 viser samme silo som i fig. 5 og 6 ved slutten av be-skikningen og med hevet lukkeorgan.

Den viste anordning i fig. 1 for beskikning og lukking av luftbåre beholdere består hovedsakelig av følgende bestand-deler :

et mantelrør 10,

et heveorgan 12,

et lukkeorgan 14, og

en trekkstang 16, som forbinder heve- og lukkeorganet i

innbyrdes innstillbar avstand.

I foreliggende tilfelle består heveorganet 12 av en dobbelt belg. Denne er på kjent måte festet til den øvre flens 18 på mantelrøret 10. Oventil er den dobbelte belg, som består av syntetisk gummi, lukket ved 22 av en metallisk dekkplate 20. Ved mantelrørets lengdeakse A er en trekkstang 16 sveiset til dekkplaten 20 og rager aksialt ned i mantelrøret 10.

I den øvre del av mantelrøret 10 er det innlagt to lett oppover skråstilte rørstykker 24 diagonalt overfor hverandre, og som kan tilsluttes mateledningen og tjene som tilførsel-eller avløpsrør i systemet for tettstrømsmatning. Ledningen 26 for mateluft er antydet med stiplede linjer.

I mantelrøret 10 er det i innbyrdes avstand festet to lager-føringer, som utgjøres av to rettvinklet anordnede bærearmer 28 og føringshylser 30 for trekkstangen 16.

På det nedre område av trekkstangen 16 er et lukkeorgan 14 utformet som oppover avsmalnende, hul stumpkjegle festet ved hjelp av skruemuttere 32, idet trekkstangen 16 på sin nedre del er forsynt med tilsvarende gjenger 33.

På konusflaten er det inntegnet en snittsirkel K som eksakt tilsvarer omfanget av det indre tverrsnitt av mantelrøret 10.

Avstanden h mellom denne snittsirkel K og den nedre kant 34 av mantelrøret 10 tilsvarer hevehøyden for heveorganet 12,som er utformet som dobbelt belg, hvilket fremgår av den inn-tegnede lukkestilling med strekpunkterte linjer.

Den indre diameter d av mantelrøret 10 avgrenser flaten , mens den indre diameter D angir en indre belgflate F„n.

Vekten av lukkeorganet 14, trekkstangen 16 og den bevegelige del av heveorganet 12 trekker sammen den dobbelte belg. Metallringer 36 med avkravede kanter samt radialt forløpende åpninger hindrer at en belg foldes fullstendig sammen.

I henhold til fig. 2 er heveorganet 12 utført som bølgeslange i metall, mens trekkstangen 16 over et hengselledd 40 er festet til dekkplaten 20. Trekkstangen 16 kan da fritt pendle mantelrøret 10, hvis dens bevegelsesfrihet ikke begrenses av en føring i mantelrøret.

I fig. 3 er heveorganet 12 utført som svingbart membran. Den øvre stilling, som oppnås ved trykkpåføring, er inntegnet stiplet. Trekkstangen 16 er over et kuleledd 42 festet til membranet eller et bærestykke 44 på dette. Ved dette er trekkstangen bevegelig til alle sider i mantelrøret 10, men sentreres ved inntrekk av lukkeorganet 14, som er utformet som stumpkjegle.

I henhold til fig. 4 er lukkeorganet 14 utformet som innhul, nedentil åpen halvkule, som ved hjel av to skruemuttere 32 er festet på trekkstangen 16. Lukkeorganet 14 er inntegnet i hevet stilling, idet et trykk er bygget opp i det indre av mantelrøret 10 og heveorganet 12. Den nedre kant 34 av man-telrøret har for bedre avsetning innlagt en pakning utformet som O-ring og som ligger direkte an mot kuleoverflaten.

Fig. 5-7 viser sterkt forenklet anordninger i henhold til oppfinnelsen påført oksydleiresiloer, hvorav bare den øvre del er vist , idet også forløpet av beskikningsprosessen er antydet. Oksydleiresiloene 48 har minst en lufteledning 50 eller en tilsvarende utformet utluftingsmantel, idet den øvre kant 52 er slik anordnet at luften uhindret kan trenge inn, mens det ifylte massegods ved maksimal fyllstilling ikke kan nå opp til denne innløpsåpning på grunn av massegodsets ras-vinkel. I praksis er siloene 48 lukket oventil og mantel-røret 10 festet i en eller flere 'fyllåpninger.

I henhold til fig. 5 når oksydleiren 56 ved hjelp av nødven-dig tilført luftmengde for tettstrømmatning gjennom mateledningen 54 etter hvert opp til anordningen. På grunn av vekten av det stumpkjegleformede lukkeorgan 14, trekkstangen 16 og dekkplaten 20 befinner seg det belgformede heveorgan 12 i sammentrykt stilling. Oksydleiren 56 vil da falle over stumpkjeglen ned i siloen 48, samtidig som luften strømmer inn i beholderen og ut i det fri gjennom luftledningen 50.

Denne fyllprosess varer inntil oksydleiren 56 har nådd den nedre kant 34 av mantelrøret 10. Dette fyllstadium er vist i fig. 6. Den fri luftutstrømning i oksydleiresiloen 48 blir nå først nedsatt og ved ytterligere påfyll helt avbrutt. Derved opptrer en trykkstigning i mantelrøret og heveorganet. En del av oksydleiren 56 vil da fylle mantelrøret 10, mens en annen del allerede føres videre til neste oksydleiresilo.

Da belgens flate F ner ca. tre ganger så stor som innerflaten FM av mantelrøret, opptrer i alminnerlighet ved stadig stigende innertrykk etter hvert tilstrekkelig kraft til å heve lukkeorganet 14 og trekkstangen 16. Det maksimale trykk i mantelrøret 10 og heveorganet 12 er oppnådd når lukkeorganet etter å ha tilbakelagt hevehøyden h når den nedre kant 34 av mantelrøret 10 og ligger tett an mot røret 10. Dette stadium er vist i fig. 7.

Etter lukking av den første oksydleiresilo foreligger ikke lenger denne første strømningsvei med minste motstand for det finkornede massegods og luften, og all oksydleire 56 blir da av føringsluften ført til den nærmest påfølgende silo, som likeledes er utstyrt med en anordning i henhold til foreliggende oppfinnelse. For denne silo blir da den samme fyllprosess som angitt i fig. 5 til 7 gjentatt.

Den siste oksydleiresilo i rekken inneholder en nivåkobler, som ved full silo kobler ut hele mateanlegget for tett-strømsmatning.

Claims (10)

1. Anordning for beskikning av luftbåre og åpne beholdere for finkornet massegods i et pneumatisk matesystem, særlig med tettstrømmatning, karakterisert ved at anordningen omfatter: et stivt festet mantelrør (10) med en øvre flens (18) og to innlagte rørstykker (24) i dets øvre område for innbygning i mateledningen, et heveorgan (12) av elastisk bøyelig material og forbundet med den øvre flens (18) for tett lukking av mantel-røret (10), idet heveorganet vinkelrett på mantelrørets akseretning oppviser en indre flate (Fun) som er minst dobbelt så stor som mantelrørets innerflate (Frø); - et aksialt bevegelig lukkeorgan (14) for undersiden av mantelrøret, og en trekkstang (16) festet på heveorganet (12) og utstyrt med en høydeinnstillbar bevegelsesbegrensning for lukkeorganet (14) , idet vekten av den aksialt bevegelige del av heveorganet (12), lukkeorganet (14) og trekkorganet (16) er større enn heveorganets fjærkraft, men mindre enn det dannede produkt av forskjellen mellom nevnte flater (F^) og (FM) og et overtrykk i mateledningen som virker på heveorganet, og lukkeorganets avstand (h) fra mantelrørets nedre kant (34) er mindre enn heveorganets hevehøyde.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at heveorganet (12) er en belgsylinder hovedsakelig av synetisk material og fortrinnsvis syntetisk gummi, idet en metallisk dekkplate (20) er anordnet for feste av trekkstangen (16).

3. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at heveorganet (12) ut-gjøres av en metallisk bølgeslange, fortrinnsvis av stål, aluminium eller messing.

4. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at heveorganet (12) ut-gjøres av et forformet membran, som fortrinnsvis består av syntetisk material eller metall og kan svinges fra en første til en annen utbøyd stilling.

5. Anordning som angitt i et av kravene 1-4, karakterisert ved at heveorganets flate (FH) er 2 - 5 ganger, fortrinnsvis 2,5 - 3,5 så stor som mantelrørets innerflate (FM)-

6. Anordning som angitt i et av kravene 1-5, karakterisert ved at lukkeorganet (14) er utformet som oppover avsmalnende stumpkjegle, som oventil avrundet halvkule, kulesone, kulesektor, kuleavsnitt eller hel kule, således at lukkeorganet (14) i lukkestilling delvis rager inn i mantelrøret (10).

7. Anordning som angitt i krav 6, karakterisert ved at lukkeorganet (14) idet minste delvis er hult utformet.

8. Anordning som angitt i et av kravene 1-7, karakterisert ved at trekkstangen (16) er stivt forbundet med heveorganet (12) eller dets dekkplate (20), fortrinnsvis ved hjelp av en gjenge eller en sveisesøm, samt er ført gjennom en eller to føringer (20) festet i mantelrøret (10) .

9. Anordning som angitt i et av kravene 1 - 7, karakterisert ved at trekkstangen (16) er forbundet med heveorganet (12) eller dets dekkplate ved hjelp av et hengselledd (40) eller et kuleledd (42).

10. Anvendelse av en anordning som angitt i et av kravene 1 - 9 på en oksydleiresilo for matning av smelteelektrolyseceller for fremstilling av aluminium, eller eventuelt på er. silo for plastmaterialpulver, en sementsilo eller en kvartssilo for støperier.