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Vorrichtung zum Beschicken einer pneumatischen oder hydraulischen
Förderleitung mit fließfähigem Material Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum Beschicken einer pneumatischen oder hydraulischen Förderleitung mit fließfähigem
Material, die aus einem zwischen Aufgabetrichter und Förderleitung eingeschalteten,
als Schleuse wirkenden Zwischenbehälter besteht, in welchem gleichachsig angeordnete
und vertikal verschiebbare Ein- und Auslaßventile vorgesehen sind, die durch zwei
Kolben gesteuert werden. Der Innenraum des Zwischenbehälters kann über eine abschließbare
Leitung mit der Druckmittelquelle verbunden werden.
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Für eine derartige bekannte Vorrichtung wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
daß die beiden Kolben in einem gemeinsamen vertikalen Zylinder gelagert und mit
dem Einlaß- bzw. Auslaßventil durch Kolbenstangen verbunden sind, welche aus dem
Zylinder an seinem oberen und unteren Ende vorragen.
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Dadurch sind die verschiebbaren Steuerteile gegen das fließfähige
Fördermaterial geschützt. Sie können nicht durch das Fördermaterial verschmutzt
werden.
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Außerdem zeichnet sich die erfindungsgemäße Steuer rung für die Ventile
durch eine robuste Bauart aus.
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Sie hält einem rauhen Betrieb stand, ist einfach und betriebssicher.
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Bei einer bekannten Vorrichtung befinden sich die Kolben zur Steuerung
der Ventile nicht in ein und demselben Zylinder, und es ist zusätzlich zu den beiden
Zylindern und Kolben ein komplizierter Aufbau mit einer mit einem Schlitz versehenen
Hülse vorgesehen, welche an den Armen eines Radsterns befestigt und von hülsenförmigen
Verlängerungen der Ventile umgeben ist. Diese Verlängerungen sind mit den Ventilen
verschiebbar und von Dichtungen umgeben. Ein derartiger umständlicher Mechanismus
ist teuer, und es können durch ihn Störungen entstehen. Häufige Reparaturen, Einstellungen
und der Austausch von Teilen sind notwendig. Dieser schwerfällige und teure Mechanismus
wird durch den Erfindungsvorschlag vermieden.
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An Hand der Zeichnungen wird die Erfindung weiter erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen vertikalen Schnitt der Vorrichtung, wobei das Einlaßventil offen ist,
während das Auslaßventil geschlossen ist, so daß das fließfähige Material vom Aufgabetrichter
in den Zwischenbehälter fließen kann, Fig. 2 einen Schnitt eines Teiles der Vorrichtung,
wobei das Einlaß- und Auslaßventil geschlossen sind und das Druckmittel in das zylindrische
Gehäuse zwischen den beiden Kolben und in den Zwischenbehälter geführt wird, Fig.
3 einen der Fig. 2 gleichen Schnitt, in welchem die Teile in einem Zeitpunkt des
Arbeitszyklusses gezeigt sind, bei dem das Auslaßventil offen ist, so daß das fließfähige
Material in die Druckkammer abgegeben wird,
Fig. 4 ein den Fig. 2 und 3 gleicher
Schnitt, in welchem die Teile in einem Zeitpunkt des Arbeitszyklusses gezeigt sind,
bei dem das Auslaßventil geschlossen ist und das Druckmittel dem zylindrischen Gehäuse
oberhalb des oberen Kolbens zugeführt wird.
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Der Aufgabetrichter 10 ist oberhalb des zylinderförmigen Zwischenbehälters
12 angeordnet. Ein kreisförmiger Ventilsitz 16 befindet sich am unteren Trichterrand.
Er kann durch das vertikal verschiebbare Einlaßventil 18 aus Gummi od. dgl. abgedichtet
werden.
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Der Ventilkörper 18 ist konvex ausgebildet. Er ist umfangsmäßig größer
als der kreisförmige Ventilsitz 16.
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Die Rückenplatte 19 dient zur Verstärkung des Ventilkörpers 18. In
dem Zwischenbehälter 12 ist der kreisförmige Ventil sitz 20 für das Auslaßventil
22 vorgesehen. Es ist ebenso ausgebildet wie das Einlaßventil 18 und weist die starre
Rückenplatte 23 auf.
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Innerhalb des Zwischenbehälters 12 sind die Ventile 18 und 22 wahlweise
in ihre Offen- und Schließlage zu verschieben. Hierfür ist das zylindrische Gehäuse
30 vorgesehen. Es ist durch die Tragstützen 31 und 32 an dem Zwischenbehälter 12
gelagert. Gleitbar im Gehäuse 30 ist ein oberer Antriebskolben 35 mit einer sich
nach oben erstreckenden Kolbenstange 36, die damit beispielsweise durch eine Schraubverbindung
37 verbunden ist, gelagert. Die Kolbenstange36 ragt durch eine Dichtung38 in der
oberen Kappe 40 des Gehäuses 30 hindurch nach außen. Das obere Ende der Kolbenstange36
ragt
durch den oberen Ventilkörper 18 hindurch und ist daran durch eine Mutter44 befestigt,
welche auf das obere Schraubende der Kolbenstange aufgeschraubt ist, während eine
zweite Mutter 45 unterhalb der Rükkenplatte 19 angeordnet ist. Eine Schraubenfeder
47 dient zur Begrenzung der Abwärtsbewegung des Ventilkörpers 18.
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Außerdem ist in dem Gehäuse 30 gleitbar ein unterer Kolben 50 gelagert,
der mit einer sich nach unten erstreckenden Kolbenstange 54 durch die Schraubverbindung52
verbunden ist. Die Kolbenstange 54 geht vom Gehäuse 30 nach außen. Sie ist gleitbar
durch die Dichtung 56 geführt, welche in der unteren Kappe 58 angeordnet ist, die
am unteren Rand des Gehäuses 30 bei 60 angeschraubt ist. Der Ventilkörper 22 ist
am unteren Teil der Kolbenstange 54 befestigt, indem die Muttern 62 und 63 auf die
Kolbenstange 54 unter Zwischenschaltung des Ventilkörpers 22 aufgeschraubt sind
und die Rückenplatte23 eingefügt ist, an welcher die Mutter 63 anliegt. Die Schraubenfeder
55 bestimmt nachgiebig die untere Grenze der Bewegungsbahn des Kolbens 50. In die
Mitte des Gehäuses 30 zwischen den beiden Antriebskolben 35 und 50 ist das Druckmittel
zuzuführen. Hierfür ist eine Leitung 65 vorgesehen, welche durch die Öffnung 66
mit dem Gehäuse 30 in Verbindung steht. Die Leitung 65 erstreckt sich durch den
Zwischenbehälter12 und ist mit einem Steuerventil 68 verbunden. Ihm wird durch die
Leitung 70 aus der Druckmittelquelle72 das Druckmittel zugeleitet.
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Das Druckmittel ist aus der Leitung 70 den gegenüberstehenden Enden
des Gehäuses 30 zuzuführen.
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Hierfür dient die Leitung 75, welche das obere Ende und das untere
Ende des Gehäuses 30 durch die Öffnungen 76 und 77 miteinander verbindet, desgleichen
die Leitung 78, welche das obere Ende des Gehäuses 30 durch die Öffnung 79 mit dem
Steuerventil 80 verbindet, welches das Druckmittel aus der Leitung 70 erhält.
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Das Druckmittel ist auch dem Zwischenbehälter 12 zuzuführen. Hierfür
ist eine Leitung 82 vorgesehen, welche mit dem Zwischenbehälter 12 durch die Öffnung
84 in Verbindung steht, desgleichen das Steuerventil 85, welches mit der Leitung
70 verbunden ist. Die Steuerventile 68, 80 und 85 können wahlweise betätigt werden,
damit das Druckmittel in die entsprechenden Leitungen 65, 78 und 82 aus der Leitung
70 strömt, von welchen es in die betreffenden Kammern gelangt oder hieraus wieder
durch die Öffnungen 69, 81 und 86 der Ventile in die Atmosphäre entweichen kann.
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Am unteren Ende des Zwischenbehälters 12 ist die Druckkammer 14 lösbar
durch die Schraubverbindungen 90 befestigt. Die Druckkammer hat eine Einlaßöffnung
92, welche mit der Druckmittelleitung 70 verbunden ist, und eine Auslaßöffnung 93,
welche mit einer Förderleitung94 verbunden ist.
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Gemäß der Fig. 1 wird der untere Ventilkörper 22 in seiner oberen
oder geschlossenen Lage sowohl durch den in der Kammer 14 herrschenden Druck, als
auch durch den in dem unteren Teil des Gehäuses 30 herrschenden Druck gehalten.
Atmosphärischer Druck herrscht in dem Mittelteil des Gehäuses 30, da sich das Steuerventil
68 in der Lage befindet, in welcher der Druok in der Leitung 65 durch die Öffnung
69 entweichen kann. Der obere Ventilkörper 18 wird in seiner Offenlage gehalten,
da das Druckmittel in dem oberen Teil des Gehäuses 30 den Kolben 35 nach unten drückt.
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Das Steuerventil 85 steht während dieses Teiles des Arheitszyklusses
mit der Außenatmosphäre in Verbindung, und das Material des Aufgabetrichters 10
kann in den Zwischenbehälter 12 fallen.
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Ist ausreichendes Material in den Zwischenbehälter 12 gelangt, so
ist der obere Ventilkörper 18 nach aufwärts in seine Schließlage zu bewegen. Es
wird das Steuerventil 80 gemäß Fig.2 so betätigt, daß es mit der Außenatmosphäre
in Verbindung kommt. In den Mittelteil des Gehäuses 30 wird das Druckmittel durch
die Leitung 65 eingeführt, indem das Steuerventil 68 in die Lage verschoben wird,
in der es mit der Druckmittelquelle 72 in Verbindung steht (Fig.2). Dem Zwischenbehälter
12 wird das Druckmittel durch entsprechende Einstellung des Steuerventiles 85 zugeführt.
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Nähert sich der Druck im Zwischenbehälter 12 dem in der Kammer 14
herrschenden Druck, wird der untere Ventilkörper 22 geöffnet.
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Ist der untere Ventilkörper 22 geöffnet, kann das Material aus dem
Zwischenbehälter 12 in die Kammer 14 gemäß Fig. 3 fließen.
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Das Schließen des unteren Ventilkörpers 22 geschieht wie folgt: Es
wird das Steuerventil 68 aus seiner Lage nach Fig. 3 in die Lage nach Fig.4 bewegt,
in der es mit der Außenluft in Verbindung steht.
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Das Steuerventil 80 wird aus seiner Lage nach Fig. 3 in seine Lage
nach Fig. 4 bewegt. Da der Druck in der Kammer 14 im wesentlichen gleich dem im
Zwischenbehälter 12 ist, während das Ventil 18 unter einem von unten wirkenden Überdruck
steht, wird zunächst der untere Ventilkörper 22 in Richtung zur oberen Lage gemäß
Fig. 4 bewegt. Durch die Bewegung des Steuerventils 85 aus seiner Lage nach Fig.
3 in seine Lage nach Fig. 4 kann sich, nachdem der untere Ventilkörper 22 seine
Aufwärtsbewegung in die Schließlage nach Fig.4 vollendet hat, der obere Ventilkörper
18 nach unten in seineOffenlage gemäß den gestrichelten Linien in der Fig.4 bewegen.
Liegt der untere Ventilkörper 22 an seinem Sitz an und hat sich der obere Ventilkörper
18 vollkommen gesenkt, so fließt dem Zwischenbehälter 12 wieder Material aus dem
Aufgabetrichter 10 gemäß Fig. 1 zu. Der beschriebene, vollständige Arbeitszyklus
spielt sich in einer Zeit von einer bis fünf Sekunden ab.
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Die wirksame Fläche des Ventilkörpers 18, die vom Druckmittel im
Zwischenbehälterl2 beaufschlagt wird, wird durch die Querschnittsfläche der Kolbenstange36
vermindert. In gleicher Weise wird die wirksame Oberfläche des Kolbens 35, die vom
Druckmittel im oberen Teil des Zylinders 30 beaufschlagt wird, durch die Querschnittsfläche
dieser Kolbenstange vermindert.
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Da die Drücke in dem Zwischenbehälter 12 und im oberen Teil des Zylinders
30 während des Arbeitszyklusses voneinander verschieden sind, können durch Änderung
des Durchmessers der Kolbenstange 36 günstigste Verhältnisse für das Arbeiten der
Vorrichtung geschaffen werden. Diese Veränderung kann z. B. dadurch erreicht werden,
daß eine Anzahl von Kappen40 mit einer Reihe von Dichtungsöffnungen 38 verschiedenerDurchmesser
entsprechend einer Reihe gleicher Weise dimensionierter Stangen 36 zur Verfügung
steht.
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In gleicher Weise kann der Durchmesser der unteren Kolbenstange 54
und der Dichtung 56 in der unteren Kappe 58 ausgewählt werden.
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Die Ventile 68, 80 und 85 können durch ein Solenoid oder ein anderes
automatisches Steuermittel gesteuert werden.