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" Verfahren und Vorrichtung zum Abtrennen der Luft von
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pneumatisch geförderten Granulaten und Pulvern " Die Erfindung betrifft
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abtrennen der Luft von pneumatisch geförderten
Granulaten und Pulvern sowie zu deren Dosierung. Bei bekannten Verfahren und Vorrichtungen
dieser Art, durch die das nach pneumatischem Fördern erforderliche Trennen des Fördergutes
von der Luft bewirkt wird, sind große Abscheidebehälter erforderlich. In diesen
Behältern
erfolgt die Trennung durch Zentri@ugal@r@fte oder durch Absenken in großen Beruhigungsräumens
mit Pfiltern, Bei boden bekannten Verfahren sind zum Erreichen von erforderlichen
Leistungen gro3e Behälter und cit große Filter erforderlich.
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Hinzu kommt, daß hohe Geschwindigkeiten der Förderluft und des Fördergutes
bei Zentrifungalabscheidern und bei der Verwendung von Beruhigungsräumen große Durchströmungsgeschwindigkeiten
bei einer Abscheidung durch ein Filter benötigt werden. Infolge der hohen Geschwindigkeiten
des Fördergutes treten ar dn Wandungen der Behälter Verschleißerscheinungen auf,
die insbesondere bei aggressiven Medien sehr hoch sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen
und eine Vorrichtung vorzusehen, durch das bzw. durch die die vorerwähnten Dachteile
vermieden werden.
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Das Verfahren zum Abtrennen der Luft von pneumatisch geförderten Granulaten
und Pulvern sowie zu deren Dosierung ist gemä3 der Erfindung dadurch gekennzeichnete,
daß die Förderluft mit cem Fördergut in einen stehenden, zylindrischen Behälter
an -dessen unterem Ende mit einer solchen Strömungsgeschwindigkeit in diesen ein-
und aufwärts geführt wird, daJ sich das Fördergut im Behälter zu einem Pfropfen
verdichtet, der sich in diesem.
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aufwärts bewegt, und daf3 die Luft durch eine den Behälter oben begrenzende
Filterscheibe hindurch aus dem Behälter herausgeführt wird. Durch das Einblasen
der Förderluft zusammen mit dem
Fördergut am unteren Ende des Behälters
wird nicht das gesamte Fördergut direkt aufwärts bewegt, sondern Teile vcn diesem
legen sich schützend zwischen das pneumatisch nachgeförderte Gut und die Behälterwand,
so daß ein direktes Aufprallen des nachfolenden Fördergutes auf die Innenwand des
Behälters vermieden wird. Durch die Aufwärtsbewegung der Luft und des Fördergutes
im Behälter entstehen im Fördergut Brücken, die einen sich über do gesamten Querschnitt
des Behälters erstreckenden Pfropfen bilden. Dieser wird durch Nachströmen des Fördergutes
nach unten verzr33ert und durch die ebenfalls nachströmende Förderluft iangsan aufwärts
bewegt, da sich die Förderluft durch die Zwischenräume zwischen dem Granulat hindurchbewegt
und durch die Filterscheibe den Behälter verlassen kann. Die Poren in der Filterscheibe
sind so klein gewählt, daß sie ein Passieren des n den Behälter geförderten Granulates
bzw. Pulvers unmöglich machen. Die Grö3e der Poren ist kleiner als 30 . Um das pneuratisch
zugeförderte Gut dosieren zu können, kann der gesamte Innenraum des Behälters angefüllt
werden, bevor dieser durch Öffnen des Behälterbodens entleert wird. Ist der gesamte
Behälterinnenraum mit Fördergut angefüllt, so bricht die pneumaische Förderung zusammen,
so daß kein weiteres Granulat zugeführt werden kann. Durch die Pfropfenbildung im
Behälter erfolgt die größtmögliche Verdichtung des Fördergutes im Behältern so daß
eine sehr genaue Dosierung möglich ist.
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Soll jedoch nicht eine bestimmte, also dosierte Menge an Fördert
gut
einem Fülltrichter einer weiterverarbeitenden Vorrichtung zugeführt werden, so ist,
nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, vorgesehen, daß die pneumatische Förderung
nach einer vorbestimmten Zeit vor vollständiger Füllung des Behälters abgeschaltet
wird. Auf diese Weise erreicht die Oberflache des im behälter aufsteigenden Tropfens
nicht die Filterscheibe, so daß eine Poren vom anliegenden Granulat bedeckt werden,
was den Vorteil erbringt, daß kleinere Filterscheiben verwendet werden können.
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Zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient eine Vorrichtung,
die gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß der stehende senkrechte
Behälter einen Durchmesser hat, der kleiner als seine Höhe ist, und dessen Boden
zum Entleeren des Granulats zu öffnen ist, und daß der Behälter an seinem oberen
Ende durch eine Filterscheibe verschlossen ist, die eine zischen dieser und dem
Behälterboden liegende Dosierkazmer begrenzt, in die die pneumatische Förderleitung
am unteren Ende einmündet. Eine derartig gestaltete Vorrichtung ist dann geeignet,
wenn zur Flugförderung des Fördergutes Druckluft benutzt wird. Diese wird zusammen
mit dem Fördergut über die am unteren Ende des Behälters in die Dosierkammer einmündende
Förderleitung eingebracht. Die Förderluft kann nach dem Abtrennen des Fördergutes
durch die Filterscheibe aus der Dosierkammer und damit aus dem Behälter austreten.
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Soll jedoch anstelle von Druckluft ein Sog zur Flugförderung benutzt
werden, ist, nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, oberhalb der Filterscheibe
eine den Behälter verscn'ießende, geschlossene Kammer vorgesehen, aus der ein dem
Anschluß einer Saugleitung dienender Stutzen herausführt. Selbstverständlich kann
auch diese Vorrichtung zur Druckluftförderung benutzt werden. In diesem Falle dient
der aus der Kammer herausführende Stutzen dann als Luftaustritt.
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Um die Bildung eines sich langsam im Behälter aufwärts bewegenden
Stopfens des Fördergutes zu vereinfachen, beträgt, nach einem weiteren Merkmal der
Erfindung, der Durchmesser des Behälters bei der geringsten Förderluftmenge von
etwa 0,5 m³/min in Abhangigkeit von der Beschaffenheit des Fördergutes 70 bis 100
mm. Der teine Durchmesser wird dann benutzt, wenn die Korngröße des Fördergutes
sehr klein ist. Hingegen kann ein Behälter den großen Durchmesser haben, wenn es
sich bei dem Fördergut um ein Granulat großer Korngröße handelt.
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wird mit einer sehr großen Förderluftmenge beispielsweise von 8,5
m³/min gearbeitet, so kann, nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, der Durchmesser
des Behälters wiederum in AbhängiCkeit von der Beschaffenheit des Fördergutes etwa
300 bis 400 mm betragen.
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Da bei größeren Förderluftmengen größere Durchmesser der Förderleitung
erforderlich sind, beträgt, nach einem weiteren Merkmal
der Erfindung
der Durchmesser des Behälters das 3- bis 4-fache des Durchmessers des Eintritts
der Förderluft und des Fördergutes in die Dosierkammer, um eine Bildung des Propfens
zu gewährleisten und dessen langsames Aufsteigen in den Behälter zu ermöglichen.
Durch die nur langsame Relativbewegung zwischen Fördergut und Wand des Behälters
können Verszhleißerscheinungen nicht auftreten. Soll ein ununterbrochenes Fördern
und Abtrennen der Luft vom Fördergut erreicht werden, so können selbstverständlich
zwei Vorrichtungen nebeneinander oberhalb eines Fülltrichters einer das Fördergut
weiter re.arbeitenden Einrichtung angeordnet sein. Diese sind so mit der Förderleitung
verbunden, daß dann, wenn eine Dosierkammer bis zu einem bestimmten Grad angefüllt
ist, ein selbsttätiges Abschalten der Förderung zu diesem Behältcr erfolgt und die
Förderleitung selbsttätig an den zweiten Behälter angelegt wird, wobei gleichzeitig
die Entleerung des mit Fördergut gefüllten Behälters bewirkt wird. In der Zwischenzeit
ist dann der zweite Behälter so weit gefüllt worden, daß die Rückschaltung der Förderleitung
auf den bereits entleerten Behälter und die Entleerung des zweiten Behälters erfolgen
kann.
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Um bei einem Behälter gegebenen Durchmessers eine Dosierkammer mit
unterschiedlichem Volumen bilden zu können, ist, nach einem weiteren Merkmal der
Erfindung, die Filterscheibe als ein im Behälter verschiebbarer Kolben ausgebildet
und trägt einen Einstellstab, der nach Einstellung eines vorbestimmten Dosierkammervolumens
festlegbar
ist.
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Sollen zwei Komponenten in einer Mischkammer gemischt werden, so ist,
nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, die Vorrichtung gekennzeichnet durch
zwei Behälter, deren durch Ventilklappen verschiebbare Entleerungsöffnungen in die
Mischkammer einmünden, wobei zu einem Behälter eine der zu mischenden Komponenten
und zu dem anderen Behalter die andere Komponente hin gefördert wird. Sind die geförderten
Komponenten in den beiden Dosierkammern genau dosiert, so kann nach dem Cffnen er
Ventil klappen und dem Einbringen beider Komponenten in die Mischkammer deren Mischung
erfolgen.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele von verschiedenen Vorrlchtungcn
zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. In dieser Zeichnung zeigen:
Ig. 1 eine schematische, zum Teil aufgebrochene Darstellung einer Behälter umfassenden
Vorrichtung; Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer Vorrichtung
mit zwei Behältern, die oberhalb einer Mischkammer angeordnet sind, und Fig. 3 einen
Querschnitt durch einen Behälter, der
sowohl mit Druckluftförderung
als auch mit Saugförderung betrieben werden kann.
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Ein als Ganzes mit 1 bezeichneter zylindrischer, stehender Behälter
ist auf einer Bodenplatte 5 angeordnet, die auf einen Flltrichter 10 aufgebracht
ist, dessen unterer Flansch 11 der Verbindung mit einer das Fördergut weiterverarbeitenden
Einrichtunt dient. Die Bodenplatte 5 weist eine dem Innendurchmesser des Behälters
1 entsprechende Öffnung auf, die durch eine Ventilklappe 8 verschließbar ist. Diese
kann um eine Achse 9 geschwenkt werden. Das Schwenken kann in Abhängigkeit vom Verwendungszweck
der Vorrichtung manuell oder selbsttätig bewirkt werden.
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Der Behälter 1 ist an seinem oberen Ende durch eine Filterscheibe
4 verschlossen. Der unterhalb der Filterscheibe 4 zwischen dieser und dem durch
die geschlossene Ventilklappe 6 gebildeten Boden liegende Innenraum des Behälters
bildet eine Dosierkammer 2 vorbestimmten Volumens.
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Der Behälter 1 ist oberhalb der Filterscheibe 4 durch eine verschlossene
Kammer 7 fortgesetzt, die einen Stutzen 6 trägt. Ein entsprechender Stutzen 3 ist
am unteren Ende der Dosierkammer 2 vorgesehen.
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Zur Ausübung des Verfahrens kann an den Stutzen 3 eine Förderleitung
angeschlossen
werden, die zum pneumatischen Fördern bzw. zum Flugfördern eines Granulates oder
eines Pulvers dient.
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Die in Fig. 1 veranschaulichte Vorrichtung kann nicht nur zum Abtrennen
der Förderluft vom Fördergut verwendet werden, sondern auch durch die spezielle
Bemessung der Dosierkasmer 2 zum Dosieren des Fördergutes.
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Bei dem in Fig. 2 veranschaulichten Ausführungsbeispiel trägt die
Bodenplatte 33 zwei zylindrische Behälter 20, 21 unterschiedlichen Durchmessers.
Diese Bodenplatte verschließt eine Mischkammer 34, die mit ihrem Flansch 35 aufbringbar
ist. In dew Mischkammer 34 ist ein von einem Motor 36 angetriebener Ilischer 37
angedeutet.
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Die den Innendurchmessern der Behälter 20 und 21 entsprechenden Öffnungen
unter den Behältern in der Bodenplatte 33 sind durch Ventilklappen 38 und 39 verschließbar.
Die durch zylindrische Rohre unterschiedlichen Durchmessers gebildeten Behälter
20 und 21 sind an ihrem oberen Ende durch eine beiden Behältern gemeinsame Kammer
30 verschlossen, aus der ein Stutzen 32 herausführt. In den Behältern 20, 21 sind
kolbenartig gestaltete Filterscheiben 24 und 25 vorgesehen. Jede der Filterscheiben
ist am unteren Ende eines Einstellstabes 26 bzw. 27 angeordnet. Die Einstellstäbe
26 und 27 erstrecken sich dicht durch die Oberwand der Kammer 30 und durch Feststellvorrichtungen
28 und 29 hindurch. Durch diese Anordnung kann die in jedem Behälter 20
bzw.
21 unterhalb der Filterscheibe 24 bzw. 25 liegende Dosierkammer 22 bzw. 23 in ihrem
Volumen verändert werden. Es besteht somit die Möglichkeit, jedes gewünschte Mischungsverhältnis
der durch die Stutzen 31 in die Dosierkammern 22 und 23 geförderten Mischungskomponenten
einzustellen.
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Fig. 3 der Zeichnung zeigt eine in der Praxis angewandte Ausführungsform
eines Behälters 40. Der Behälter 40 ist aus mehreren Rohrabschnitten 49, 42, 41,
43 und 45 zu einem senkrecht stehenden zylindrischen Behälter zusammengefügt. Um
die Hropfenbildung und dessen Aufwärtsbewegung beobachten zu können, ist der Rohrabschnitt
41 aus durchsichtigem, glasklare Werkstoff gefertigt. Alle Rohrabschnitte sind luftdicht
miteinander verbunden. Zwischen den Rohrabschnitten 43 und 45 ist eine Filterscheibe
44 angeordnet. Zum luftdichten, jedoch zllr. Auswechseln der Filterscheibe zu öffnenden
Verbinden der beiden ».ohrabschnitte 43 und 45 dient ein aus weichelastische:n Werkstoff
mit festem Rücken bestehender Kragen 46. Der rohrförmige Behälter 40 ist durch eine
Stirnplatte 47 am oberen Ende verschlossen. Diese trägt einen Anschlußnippel 48
für eine Druckluftleitung, die dem Einbringen von Druckluft zum Reinigen der Filterscheibe
44 dient. Aus der oberhalb der Filterscheibe 44 liegenden Kammer führt ein Stutzen
52 heraus. Ein Stutzen 50 gieichen Durchmessers führt am unteren Ende des Behälters
40 in den Rohrabschnitt 49 hinein.
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Der untere Rohrabschnitt 49 des Behälters 40 ist mit einer Bodenplatte
54 verschweißt, die beispielsweise auf den Fülltrichter einer das Fördergut weiterverarbeitenden
Einrichtung aufgebracht werden kann. Um eine etwa dem Innendurchmesser des Rohrabschnittes
49 entsprechende Öffnung in der Bodenpiatte 54 ist auf der dem Rohrabschnitt abgewandten
Oberfläche der Platte eine Ringdichtung 55 aufgebracht. Diese ist bei geschlossener
Ventilklappe 56 zwischen diese und die Bodenplatte 54 geschaltet, um die Öffnung
dicht zu verschließen. Die Ventilklappe 56 ist um eine Achse 57 schwenkbar über
Augen 58 an der Bodenplatte 54 angeordnet. Die Ventilklappe 56 erstreckt sich über
die Schwenkachse 57 abgewinkelt hinaus. Auf den abt,ewinkelten Bereich wirkt eine
das Öffnen und Schließen der Ventilklappe 56 bewirkende Steuereinrichtung 60 ein.
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Diese Steuereinrichtung 60 umfaßt ein pneumatisches Stellglied 61,
dem über eine Steuerleitung 62 von einer nicht dargestell ten Steuerung Druckmittel
zugeführt wird. Das Stellglied 61 ist fest mit einer Platte 63 verschraubt, die
ein Ventilrohr nach oben hin verschließt. Die Unterseite des Ventilrohres wird durch
die Bodenplatte 54 verschlossen. Die Platte 63 wird durch in der Zeichnung nicht
dargestellte Bolzen fest gegen die Bodenplatte gezogen. Das Ventilrohr besteht aus
Rohrteilen 64, 6(), 68. Die Rohrteile 64 und 66 tragen Stutzen, während das Rohrteil
68 über den Umfang verteilt Bohrungen 69 aufweist. Zwischen den Rohrteilen 64, 66
und 68 sind Ventilsitze 65 und 67 so angeordnet,
daß sie mit einem
Doppulsitz-Ventilglied 71 zusammen wirken können. Das Ventilglied ist von der Steuerstange
des Steuergliedes 61 so getragen, daß es in der in der Zeichnung dargestellten oberen
Lage dicht auf dem Ventilsitz 65 aufliegt, wobei das untere Ende der Steuerstange
in einem Abstand vom abgewirielten Bereich der Ventilklappe 56 9teht. In der ausgefahrenen
Stellung des Stellgliedes liegt das Ventilglied am Ventilsitz 67 an und das untere
Ende der Steuerstange drückt die Ventilklappe gegen die Ringdichtung 55, so daß
der Behalter 40 verschlossen ist.
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Soll diese Vorrichtung zur Saugförderung benutzt werden, wird an den
mit dem Rohrteil 64 des Steuerrohres verburdenen Stutzen eine Saugleitung angeschlossen.
Der Stutzen des Rohrteiles 66 wird über einen Schlauch 53 mit dem Stutzen 52 der
oberhalb der Filterscheibe 44 liegenden Kammer verbunden. Liegt das Ventil glied
71 auf dem Ventilsitz 57 auf und die Steuerstange 70 des Stellgliedes 61 hat die
Ventilklappe 56 gegen die Dichtung 55 bewegt, ist die Saugleitung über das geöffnete
Ventil 65, 71 und den Schlauch 53 mit der oberhalb der Filterscheibe 44 liegen den
Kammer verbunden. Der Sog der Leitung fördert nun aus einer an den Stutzen 50 der
Dosierkammer angeschlossenen Förderleitung 51 Förderluft und Fördergut in die Dosierkammer
hinein. Ist diese mit Fördergut angefüllt, so schließt das Stellglied das Ventil
65, 71, wodurch der Sog unterbunden wird. Gleichzeitig
wird durch
die Aufwärtsbewegung der Steuerstange 70 die Ventilklappe 56 abgesenkt und damit
die Entleerungsöffnung des Behälters 40 geöffnet. Über die Bohrungen 59 kann nun
durch das geöffnete Ventil 67, 71 atmosphärische Luft über den Schlauch 53 und durch
die Filterscheibe 44 hindurch eindringen, so daß sich das in der Dosierkammer befindliche
dosierte Fördergut aus der Dosierkammer heraus in den Fiilltrichter bewegen kann.
Durch Umsteuern des Stellgliedes kann ein neuer Dos ervorgang eingeleitet werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung macht es möglich, anstelle der bisherigen
großvolumigen Abscheider kleine handliche Behälter zu verwenden, die im Betrieb
praktisch keine Verschleißerscneinungen besitzen. Darüber hinaus macht es die erfindungsge:näße
Vorrichtung möglich, sowohl im Luftdruck- als auch im Saugverfahren zu arbeiten.
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L e e r s e i t e