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Einrichtung zum Lagern und Ablassen pulvrigen Materials Die Erfindung
betrifft eine Einrichtung zum Lagern und Ablassen pulvrigen Materials. Die Erfindung
betrifft insbesondere eine Einrichtung zum einfachen Ablassen pulvrigen Materials
aus einem Tank.
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Ist ein Behälter oder Bunker mit pulvrigem Material gefüllt, so neigen
große Partikel des Materials dazu, den Hügel herabzurollen, der sich in der Mitte
des Behälters bildet. Als Folge davon sind die kleineren Partikel mehr in dem Zentrum
des Behälters konzentriert, während die größeren Partikel in der Nähe der Wandungen
des Behälters angesammelt sind. Um die Trennung der Partikel nach ihrer Große zu
vermeiden,
wenn das Material durch eine zentrale Offnung in den Boden des Behälters abgelassen
wird, sind die Seitenwandungen des Behälters zur Auslaßöffaung hin geneigt. Auf
diese Weise wandern die größeren Partikel fortwährend in den Strom von Partikeln,
der aus dem Boden des Behälters ausfließt.
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Bei bekannten herkömmlichen Speicherbehältern mit geneigter Wandung,
die die Schwerkraft ausnutzen, um das pulvrige Material aus dem Auslaß am Boden
des Behälters zum Ausfließen zu bringen, verbleibt ein Teil des Materials sehr oft
in dem Behälter. Es tritt jedoch sehr häufig eine Hohlraumbildung auf, bei der das
pulvrige Material direkt aber dem Auslaß aus dem Tank herausfließt, während das
den Auslaß umgebende Material in einem solchen lusmaB zusammengedruckt ist, daß
die Körner des Materials nicht in der Lage sind, sich relativ zueinander zu bewegen.
Als Folge davon bildet sich unterhalb dieses pulvrigen Materials im Zentrum des
Tanks direkt über dem Auslaß ein Hohlraum, und der größere Teil des Materials verbleibt
in dem Tank.
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Ein anderer Nachteil bei bekannten Einrichtungen besteht in einer
ungenügenden Entleerung, die darin besteht, daß pulvriges Material sich entlang
den Seiten und Ecken des Tanks zusammenbackt. Ein dritter Nachteil kann außerdem
auftreten, der darin besteht, daß das pulvrige Material eine Brücke über dem AuslaB
bildet. Die Brücke wird durch den
Druck des Materials über dem Aulas
gebildet. Jeder dieser Nachteile führt im Ergebnis zu einer unvollkommenen Entleerung
des pulvrigen Materials aus dem Tank. Um das verbeiben pulvrige Pulvirge Material
aus dem Tank zu entfernen, ist es erforderlich, das pulvrige Material von Hand mittels
Vibratoren oder Stangen herauszubringen.
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Die Ausflußcharakteristiken, die sich bei Anwendung der Schwerkraft
bei Behältern und taks ergeben, können u. U. durch Vergrößerung der Öffnung an dem
Boden des Tanks verbessert werden. Die Große der Auslaßöffnung und die Neigung der
Wandungen des Pehälters, die erforderlich ist, um eine im wesentlchen vollständige
schwerkraftentleerung zu erzielen, hängt von der Korngröße und den Reibungseigenscheften
der Materialparktiel ab. Die problème Probleme der Brücken- und Lochbildung und
ungenügenden Entleerung ergeben sich dadruch, da3 die Sorner dea jeweiligen Materials
durch das Gewicht des Materials in dem Behälter zusammengebacken oder feßtgeklemmt
werden. Um diese Schwierigkeiten zu überweinde, ist es erforderlich, ch, den Tank
so auszbilden, daß die Schwerkraft, die auf das material einwirkt, die Struktukräfte
der Mase der Korner,diezusammeneingeklebtsind,überwindet.Bin Weg zur @berwindung
der Strucktukräfte der zusammengebackten masse des Materials besteht darin, die
Öffnung im Boden des Tanks zu vergrößern.
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Ein Nachteil einer großen Öffnung in dem Boden des Rehilters oder
Tanks besteht jedoch darin, daß ein großes
Ventil erforderlich ist,
um den Durchfluß durch die Offnung zu steuern. Ein anderer Nachteil bei der V-erwendung
einer großen Auslaßöffnung zum Auslassen pulvrigen Materials aus einem Behälter
besteht darin, daß die Möglichkeiten, unter denen der Behälter verwendet werden
kann, in großem Maße bechränkt sind. Gewöhnlich sind große Öffnungen nur dann praktikabel,
wenn das Auslassen aus dem Tank oder Behälter in einen großen Trichter oder auf
eine sich bewegende Fläche, wie beispielsweise ein Transportband, erfolgt.
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Der Erfindung liegt'daher die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten
Lagertank oder Behälter für pulvriges Material zu schaffen, der die geschilderten
ITachteile nicht aufweist.
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Der Erfindung liegt auBerdem die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung
zu schaffen, die eine unvollkommene Entleerung des Inhalts eines Behälters mit geneigten
Wandungen vermeidet.
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Es soll eine Einrichtung geschaffen werden, mit der die Schwierigkeiten
überwunden werden können, die sich bei einer Schwerkraftentleerung eines Tanks ergeben,
ohne daß die ITotwendigkeit besteht, eine große Auslaßöffnung oder ein großes Ventil
zu verwenden.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß
ein Tank vorgesehen ist, der eire geneigte Seitenwandung aufweist, die sich rund
um den Tank erstreckt und in eine von der Seitenwandung im Bereich des Bodens des
Tanks gebildete Cffnung mundet, daß eine Belüftungs-und Auflockerungseinriclitung
vorgesehen ist, die in dem Tank in der Nähe des
Bodens des Tanks
angeordnet ist und BelUftungsflächen aufweist, die sich von der Seitenwandung aus
nach unten in Richtung auf das Zentrum des Bodens des Tanks erstrecken, daB die
Seitenwandung eine Auslaßöffnung in der Nähe des Bodens des Tanks aufweist, daß
die Belüftungs- und Auflockerungseinrichtung Mittel zur Bildung eines Durchlasses
aufweist, der sich zwischen der Auslaßoffnung und dem Zentrum des Tanks oberhalb
der Belüftungsflächen erstreckt, wobei der Abstand zwischen gegenüberliegenden Flächen
der Seitenwandung bei den Belüftungsflächen großer als die maximale Weite der AuslaßSffnungen
ist, wodurch pulvriges Material aus dem Tank abgelassen wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Tank
in einer geneigten Wandung in solcher Form und Grole vorgesehen, wie sie erforderlich
ist, um einen optimalen FluB durch die Schwerkraft in Richtung auf den im Boden
befindlichen Auslaß für ein bestimmtes pulvriges Material sicherzustellen. Am boden
des Tanks ist eine Belüftungs- oder Auflockerungsfläche vorgesehen. Ein Auslaßrohr
kann entweder über der Belüftungsfläche für einen AbfluB des pulvrigen Materials
nach oben aufgehängt sein, oder ein Auslaßrohr für AusfluB unter Ausnutzung der
Schwerkraft kann an der Seite der Belüftungsfläche angeordnet sein. Das Auslaßrohr,
durch das das pulvrige Material flieBt, ist vorzugsweise kleiner als der Durchmesser
der Belüftungsfläche. Die Breite der Belüftungsfläche ist so gewahlt, daß ein Schwerkraftfluß
des
pulvrigen Materials entlang den Seiten des Tanks oder in Richtung auf den Boden
des Tanks erfolgt, ohne daß ein Zusammenbacken auftritt.
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Anhand der Zeichrangen soll die Erfindung nachfolgend an Ausführungsbeispielen
näher erläutert werden.
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Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Tanks, in dem eine erfindungsgemäße
Belftungseinrichtung angeordnet ist, Fig. 2 ist ein Schnitt 2-2 durch den Tank gemäß
Fig.1 Fig. 3 ist ein Schnitt 3-3 durch den Tank gemäß Fig. 2 und Fig, 4 ist ein
Teilschnitt 4-4 durch den Tank gemäß Fig. 2, In Fig 4 ist ein Tank 2 dargestellt,
der eine zylindrische Seitenwandung 4 und eine geneigte Seitenwandung 6 aufweist.
Der Boden des Tanks ist durch einen Boden 8 geschlossen, während das Oberteil des
Tanks mit einer Abdeckung 10 versehen ist. in der Mitte der Abdeckung 10 ist ein
Einfulluk 12 zum Füllen des Tanks mit pulvrigem Material vorgesehen. Ist das Luk
geschlossen, so ist der Tank 2 gegen Austritt von Gas abgedichtet, so daß der Druck
innerhalb des Tanks tuber den atmosphärischen Druck angehoben werden kann.
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Der Tank ist so ausgetildet, daß durch die Schwerkraft ein Fluß des
jeweiligen Materials in dem Tank in Richtung auf den Boden 8 des Tanks sichergestellt
ist, ohne daß eine llohlraum-und BrUckenbildung oder Zusammenbacken auftritt.
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Die Seitenwandung 6 hat eine verhältnismäßig steile Neigung von beispielsweise
50°, und der Boden 8 des Tanks hat einen verhältnismäßig großen Durchmesser, um
eine BrUckenbildung des zusammengedrUckten Materials auf dem Boden des Tanks zu
vermeiden. Der Tank 2 soll zum Einbau in ein Fahrzeugchassis oder in ein anderes
Rahmengebilde dienen, indem er in aufrechter Lage gehalten ist. Um die Halterung
des Tanks auf dem Chassis oder dem Rahmen zu erleichtern, ist ein Kragen 14 fest
an der Seitenwandung 6 angebracht. Der Kragen 14 kann rechtwinklig sein und eine
zentrale runde Offnung zur Aufnahme der Seitenwandung 6 aufweisen.
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An dem unteren Ende der Seitenwandung 6 sind in dem Tank 2 ein Paar
von Belüftungseinrichtungen 16 angebracht.
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Jede der BelUftungseinrichtungen besitzt eine Seite 18, die kegelstumpffdrmig-konisch
ist und der Neigung der Seitenwandung 6 des Tanks entspricht. Die Seite 18 erstreckt
sich von einer Grundplatte 20 jeder BelUftungseinrichtung nach oben. Die Grundplatte
20 ist vorsugsweise halbkreisförmig, und die Seite 18 ist entlang der gekrümmten
Kante der Grundplatte 20 beferstigt. Mehrere keilförmige poröse Platten 22 erstrecken
sich radial von dem Zentrum der geraden Kante der Grundplatte 2C nach außen zu der
oberen Kante der Seite 18
jeder der Belüftungseinrichtungen 16.
Die porösen Platten 22 sind vorzugsweise aus Sinternbronze oder anderem festen,
porösen Material hergestellt, sie sind im wesentlichen eben.
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Jede der Belüftungseinrichtungen 16 weist Wandungen 24 entlang den
geraden Kanten der Grundplatte 20 auf, so daB eine Hülle oder Kammer auf dem In4eren
jeder der Belüftungseinrichtungen 16 gebildet ist. In das Innere jeder der Belüftungseinrichtungen
16 wird Luft oder ein anderes Belüftungsgas durch Rohre 26 eingespeist, die in Löcher
eingeschraubt sind, die sich in dem Boden 8 des Tanks und den jeweiligen Grundplatten
20 der BelUftungseinrichtungen 16 befinden.
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Die Belüftungseinrichtungen sind fest an dem Boden 8 angebracht.
Ein ploc ; 28 auf der Innenfläche jeder Grundplatte 20 ist fest durch ein Paar von
sich durch den Boden 8 erstreckenden Schrauben 30 gegen jede der Grundplatten 20
gezogen. Die Rohre 26 sind in das Loch in der Mitte jedes Blocks 28 eingeschraubt,
und das entsprechende Loch in dem Boden 8 ist größer als der Durchmesser des Rohres,
so daB beim Einschrauben des Loures in das Loch in dem Block 28 keine Schwierigkeiten
auftreten. Die Rohre 26 können jedoch auch direkt in den Boden 8 eingeschraubt werden.
Sind die Belüftungseinrichtungen 16 fest in dem Boden des Tanks 2 angebracht, so
liegen die gegenüberliegenden Endwandungen 24 und die geraden Kanten jeder Grundplatte
20 im Abstand zueinander urd'lden so einen Schlitz 32, der sich von einer
Seite
des Tanks aber den Boden zu der anderen Seite erstreckt.
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Wie bereits vorher erwähnt,-hat die Neigung der Seitenvrandung 6
vorzugsweise einen ausreichenden Neigungswinkel, so daß pulvriges Material, das
normalerweise in dem Tank verwendet wird, leicht durch die Schwerkraft in Richtung
auf den Boden 8 fließt. Um eine Brückenbildung oder unvollständige Bntterung durch
einen Auslaß in dem Boden des Tanks zu vermeiden, würe es erforderlich sein, eine
verhältnismäßig groBe Auslaßöffnung vorzusehen. Bei vielen Anwendungsfällen ist
es unvorteilhaft, wenn sich in dem Boden eine große Offnung befindet, und doch ist
eine vollständige Entleerung des Tanks unter Vermeidung von Bruckenbildung oder
Zusammenbacken in dem Tank wesentlich. Durch Einsetzen der BelUftungseinrichtungen
16 in den Boden des Tanks, der für einen Schwerkraftausfluß eingerichtet ist, kann
die Notwendigkeit zur Verwendung einer großen Auslaßöfnung in dem Boden des Tanks
vermieden werden.
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Von der geneigten Seitenwandung 6 des Tanks erstreckt sich nach außen
ein Auslaßrohr 34. Dieses AuslaBrohr 34 steht mit dem Inneren des Tanks über eine
Öffnung 36 in der Seitenwandung 6 in Verbindung. Die Offaung 36 liegt in geringem
Abstand über dem Boden 8. Die Offnung 36 mündet, wie das in den Fig. 2 und 3 gezeigt
ist, auf den Schlitz 32 zwischen den Belüftungseinrichtungen 16. Ein oberes AuslaBrohr
38 £Whrt
durch die Seitenwandung 6 des Tanks und ist in dem Tank
mittels Streben 40 aufgehängt. Das untere Ende des Auslaßrohres 38 ist ungefähr
über dem Zentrum des Bodens 8 und unterhalb der Oberkante der Seite 18 der Belüftungseinrichtung
angeordnet, wie das in Fig. 3 gezeigt ist.
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Passende, nicht dargestellte Ventile steuern den Fluß durch die Auslaßrohre
34 und 38 und die Luftzufuhr in den Rohren 26.
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Zur Beschreibung der Funktion sei davon ausgegangen, daß der Tank
mit pulvrigem Material solcher Art gefüllt ist, das ohne Zusammenbacken durch die
Schwerkraft in Richtung auf den Boden 8 fließt. Es wird Luft durch die Rohre 26
in die EinschlieBungen in den Belüftungseinrichtungen 16 eingespeist. Die Luft strömt
durch die porösen Platten 22 nach oben, und zwar mit ausreichender Geschwindigkeit,
um das pulvrige Material direkt über den porösen Platten zu belüften und zu durchsetzen.
Ist das Ventil zur Steuerung des Materialflusses durch das Auslaßrohr 34 offen und
das Steamerventil für das AuslaBrohr 38 geschlossen, so wird das Material in dem
Tank in Richtung auf das Zentrum des Bodens 8 geleitet, wo es in den Schlitz 32
zwischen den Belüftungseinrichtungen 16 gelant. Das Material wird durch die durch
den Schlitz 32 strömende Luft mitgezogen/und in das Auslaßrohr 34 gefahrt, von wo
es an die gewünschte Stelle geleitet werden kann. Bewegt sich das jeweilige Material
über die Oberfläche der porösen Platten 22 weg, so wird zusätzliches
Material
; in dem Tank durch die Schwerkraft in Richtung auf die Belüftungseinrichtungen
16 bewegt..
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Das Material kann nach oben durch das AuslaBrohr 38 ausgelassen werden,
indem das untere AuslaBrohr 34 geschlossen und das Ventil für das Auslaßrohr 38
geöffnet wird.
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Die in die Einschließungen in den BelUftungseinrichtungen 16 einstramende
Luftmenge reicht aus, die direkt aber den porösen Platten 22 befindlichen Partikel
untereinander beweglich zu machen, so da8 das Material flieBen kann, und der Sog
der in das untere Ende des Auslaßrochres 38 einstromenden Luft reicht aus, das jeweilige
Material in einer fließbaren Form nach oben durch das Rohr zu ziehen. Wenn das Material
in das Auslaßrohr 38 gezogen wird, so fallut zusätzliches Material in Richtung auf
den Boden des Tanks. Wenn das Material den Punkt erreicht, an dem es theoretisch
durch einen Auslaß in dem Boden des Tanks ausgelassen werden sollte, so bewirken
die BelUftungseinrichtungen 16 eine solche DurchlUftung des Materials, daB es fließen
kann und so ein Zusammenbaken oder eine Brückenbildung nicht auftritt.
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Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß Lagertanks
für pulvriges Material so konstruiert werden können, dsß die Vorteile der Prinzipien
des Abfließens durch die Schwerkraft in vorteilhafter Weise ausgenutzt werden können,
um das jeweilige Material in Richtung auf einen am Boden befindlcihen lusla fallen
zu lassen, ohne daß eine relativ große Öffnung in dem Boden des Tanks erforderlich
ist, die
theoretisch erforderlich sein wurde, um eine BrUcken-oder
Hohlraumbildung oder eine ungenügende Entleerung des Tanks oder Behälters zu vermeiden.
Durch die Verwendung der Belüftungseinrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung
im Zusammenhang mit relativ kleinen Auslaßrohren in der Seitenwandung des Tanks
ergibt sich eine sehr viel praktischere Einrichtung., Die Durchflußmenge des Materials
durch die Rohre kann bei einem sehr viel geringeren Wert liegen, wie das bei großen
Bodenöffnungen der Fall wäre, die theoretisch aufgrund der Prinzipien des SchwerkraftausflieBens
erforderlich sind.
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Durch die Verwandung der Einrichtung gemäß der Erfindung kann das
pulvrige Material von dem Boden des Tanks weggeleitet und an einer entfernten Stelle
abgelagert werden, anstatt, daB es direkt in einen Aufnahmetrichter oder einen Behälter
unter dem Lagertank fallen mu2, wie das erforderlich sein würde, wenn der Tank eine
grole Rodenöffnung hätte, die erforderlich ist, um das Schwerkraftabfließen zu ermöglichen.
Ein anderer Vorteil der Einrichtung gemäB der Erfindung besteht darin, daß die Gesamthöhe
des Tanks verringert ist, da ein großes Ventil am Boden des Tanks nicht mehr erforderlich
ist, das notwendig sein würde, um einen FluB durch eine große Bodenöffnung zu steuern.
Aus diesem Grund kann der Tank ohne weiteres auf dem Chassis eines Fahrzeugs oder
einem anderen Rahmen montiert werden, wo der Boden des Tanks unzugänglich ist.
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-Patentansprüche-