DE3017071A1

DE3017071A1 - Vakuum-materialtransportsystem

Info

Publication number: DE3017071A1
Application number: DE19803017071
Authority: DE
Inventors: Douglas J Boring
Original assignee: Conair LLC
Current assignee: Conair LLC
Priority date: 1979-05-14
Filing date: 1980-05-03
Publication date: 1980-11-27
Also published as: US4415297A; JPS55156129A

Description

Vakuum-Material transportsystem Die Erfindung betrifft ein Vakuum-Materialtransportsys-

In vielen Industrien, wie beispielsweise der Kunststciffindustrie, ist es allgemein üblich, fein aufgeteiltes, körniges oder pulverförmiges Material aus einem oder mehreren Vorratsbehältern über eine oder mehrere Zuführungsleitungen zu transportieren, der.en freies Ende in das jeweilige, zu transportierende Material eintamciit oder in anderer Weise hiermit in Verbindung steht, und. zwar zu einem Material .-Aufnahmebehälter einer Füllvorrichtung, unter Erzeugung eines Vakuums in dieser Füllvorrichtung. Die infolge dieses Vakuums in dem Material und in der einen oder den mehreren Zuführungsleltjurigen entstehende Luftströmung trägt dieses Material In einem Luftstrahl in den Aufnahmebehälter. Dieser, das Mtteriaii tragende Luftstrahl tritt in den Aufnahmebehälter ein, wogegen die Luft aus dem Aufnahmebehälter durch das Vakuum abgezogen wird. Wenn der Aufnahmebehälter gefüllt worden ist und das Vakuum abgestellt worden ist, wird das im Aufnahmebehälter abgesetzte Material nachfolgend in irgend einen Materialaufnahmebehälter einer entsprechenden Vorrichtung, beispielsweise einejs Material-Verarbeitungsvorrichtung, abgelassen.

Bei Materialtransportsystemen dieser Art sind häufig gro&e Mengen an leichtgewichtigen Teilchen in dem zu transportierenden Material enthalten. Wenn diese Feinstteilchen den Aufnahmebehälter erreichen, so folgt ein

030048/0638:

Teil davon nicht der normalen Materialströmungsbahn zum Aufnahmebehälter, und zwar infolge ihres geringen Gewichts; sie sind bestrebt, in der durch die Vakuumpumpe aus dem Aufnahmebehälter abgesaugten Luft zu verbleiben. Wenn diese Feinstteilchen von dem Aufnahmebehälter durch die Ausgangs leitungen desselben zu der Vakuumpumpe gelangen, dann entstehen beträchtliche betriebliche Probleme; es kann sich beispielsweise eine niedrige, herabgesetzte Pumpleistung ergeben. Wenn iie Feinstteilchen tatsächlich in die Vakuumpumpe hineingelangen, dann besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der Vakuumpumpe,

Um diese, durch die Leichgewichts-Feinstteilchen hervorgerufenen Probleme zu vermindern, verwenden viele moderne Primär-Aufnahmebehälter eine Zyklon-Trennanordnung innerhalb, der Aufnahmebehälter in Kombination mit einem Filtermittel wie z. B. einem ebenen Tuchscheibenfilter, einem Patronenfilter, einem Tuchsackfilter oder einem Metall siebfilter in Nähe des Vakuumanschlusses an den Aufnahmebehälter, um einen beträchtlichen Anteil der andauernd in der Luftströmung enthaltenen Feinstteilchen daran zu hindern, zu der Vakuumpumpe zu fließen. So ist beispielsweise bei solchen Transportsystemen ein Fortschritt erzielt worden mit den Maßnahmen nach der US-Patentanmeldung Nr. 930 715 der Anmelderin vom 3, August 1978; hier ist eine noch ausgeprägtere Zyklon-Abscheidung vorgesehen, die in vielen Fällen die Notwendigkeit eines Filters in Nähe des Vakuumanschlusses an den Aufnahmebehälter vermeidet. Nichts desto weniger umfassen alle Ausführungen solcher Transportsysteme notwendigerweise ein Passivfilter, wie beispielsweise ein Tuchscheibenfilter oder ein Metallsieb, welches in

030048/0638

der Vakuumleitung in Nähe der Vakuumpumpe angebrächt ist.

Bei der Verwendung von Passivfiltern der beschriebenen Art in Nähe des Aufnahmebehälters und/oder der Vakuumpumpe ergeben sich von Natur aus gewisse Probleme, und zwar beispielsweise:

1. Herabgesetzte Material strömungsmenge Infolge des nach und nach ansteigenden Druckabfalls an den Filtern, wenn diese sich zunehmend mit Feinstteilchen verstopfen.

2. Grobe, rauhe Material strömung mit Schwankuhgen und Leitungsverstopfungen infolge von verschmutzten Filtern* welche die Luftströmung behindern.

3. Beträchtliche Wartungsprobleme und -kosten, hervorgerufen durch die Notwendigkeit einer häufigen Filterreinigung oder eines Filterersatzes, In dieser Beziehung ist festzustellen, daß mit einer typischen Kunststofftransportvorrichtung, die ca. 230 kg Pulver pro Stunde transportiert, es nicht ungewöhnlich ist, daß eine Filterwartung alle acht Stunden notwendig wird.

4. Beschädigte Vakuumpumpen durch falsch eingebaute, oder fehlende Filter,

5. In solchen Systemen, die Filter in Nähe der Aufnahmebehälter-Vaktiumleitungsverbindung umfassen, ein erhöhtes Wartungsrtsiko Infolge der Primärfilterlage. In diesen Fällen liegt wegen der großen Menge von Feinstteilchen, die aus der normalen Material strömung ausgeschieden werden, der Primärfilterlhäufig innerhalb des Primär-Materialaufnahmebehälters, also etwa 2,40 bis 3,7 m über der

030048/0838

Bodenebene. Zu dieser hochgelegenen Stelle muß das Wartungspersonal hochklettern, um den Filter zu er- ' setzen oder zu reinigen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Vakuum-Materialtrarsportsystem mit einer Zyklon-StaubsammelvOrrichtung in der Vakuumleitung zwischen den Aufnahmebehältern und der Vakuumpumpe. Diese Staubsammelvorrichtung ist auf Bodenebene angeordnet und umfaßt zusätzlich Mittel zur wahlweisen Entnahme der gesammelten Feinstteilchen ohne nennenswerte Unterbrechung des Arbeitszyklus des Transportsystems. Ferner umfaßt die Staubsammelvorrichtung nach der Erfindung Einrichtungen zur automatischen Rezirkulierung der angesammelten Feinstteilchen zu der Primärruführungsleitung des pneumatischen Transportsystem, Durch die Erfindung werden also in beträchtlichem Maße die weiter oben geschilderten Probleme ge-; mindert, die bei den bisher bekannten Vakuum-Material-¹ transportsystem vorhanden waren. Insbesondere wegen des beträchtlichen Ma:?.ßes an strömurrgsabwärtiger Entfernung von mitgeführten Leichtsgewichts-Feinstteilchen aus der Luftströmung, gekoppelt mit der gewählten Entnahme der angesammelten Feinstteilchen ohne Beeinträchtigung des Arbeitszyklus des Transportsystems ergeben folgende Vorteile: die Wartung der Endfilter in Nähe der Vakuumpumpe wird beträchtlich herabgesetzt; auf die Filter an der Aufnahmebehälter-Vakuumleitung-Ver- ^! bindungsstelle kann in vielen Fällen verzichtet werden; insbesondere dann, wenn die sehr wirksame Trennanordnung nach der USA-Patentanmeldung Nr. 930 715 verwendet wird; Materialvergeudung, Abschaltzeiten und erforderliche Arbeitszeiten werden beträchtlich herabgesetzt; insgesamt ergeben sich eine wirksamere und glattere Material-

030048/0638 dBAD ORIGINAL

strömung und ein wirksameres und glatteres Arbeiten der Vakuumpumpe.

Dementsprechend ist eine Aufgabe der Erfindung die Schaffung eines neuen, verbesserten Vakuum-Materialtransuortsystems für körniges oder pulverförmiges Material aiii einer verbesserten Staubsammeleinrichtung zur Abscheidtng der Leichtgewichts-Feinstteilchen, die in dem transportierten Material enthalten sind, an einer Stelle strömungsabwärts von den Aufnahmebehältern, und zur nachfolgenden, wahl weisen Abführung der Feinstteilchen aus den Staubsammeieinrichtungen ohne nennenswerte Beeinträchtigung des Arbeitszyklus des Transportsystems. Dabei soll die Staubsammeleinrichtung sich in Nähe des Fußbodens befinden. Die verbesserte Staub* sammeleinrichtung soll eine wahlweise Wiedereinleitung der angesammelten Feinstteilchen in die Hauptroaterianströmung ermöglichen.

Diese und weitere Aufgaben sowie die Merkmale der Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausfühnjngsbeispielen der Erfindung.

Figur 1 ist eine schematische Darstellung eines Vakirum-Materialtransportsystems, bei dem eine Staubsammeleinrichtung sowie das Verfahren nach der Erfindung verwendet sind.

Figur 2 ist teils ein Schnitt und teils eine schematische Ansicht der Staubsammeleinrichtung eines Vakuum-Materialtransportsystems nach der Erfindung bei Einsatz dieser Staubsammeleinrichtung in automatischer Entleerungs-FUl lungs-Arbeitsweise.

0 30 0 4 8/ 06 3*8

.- . .jAtf£#■■:·> Q·

Figur 3 ist teils ein Schnitt, teils eine schematische Ansicht der Staubsammeleinrichtung nach Figur 2 mit einer von Hand oder halbautomatisch arbeitenden Ansetzvorrichtung, die anstelle der automatischen Entlade- und Belade-Änsatzvorrichtung, wie sie in Figur 2 dargestellt ist, vorgesehen ist und mit einer Bodenstandvorrichtung zur Halterung der Staubsammeleinrichtung.

Figur 4 zeigt in einem schematischen Grundriß die in Figur 3 dargestellte Bodenstandvorrichtung.

Figur 1 zeigt schematisch ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Materialtransportsystem nach der Erfindung, und zwar derjenigen Art, die beim Vakuumtransport von fein zerteiltem, körnigem oder pulverförmigen Material benutzt wird, und die, wie dargestellt, zur Anwendung bei der,Kunststoffherste!lungsindustrie gedacht ist.

Das System 10 umfaßt: eine strömungsaufwärtsjliegende Mater 1alq.uell.e 12; ein oder mehrere Aufnahmebehälter 14, die strömungsabwärts des Vorrats 12 liegen (nur ein Behälter 14 ist dargestellt); und eine Primär-Materialtransleitung 16, welche zwischen dem Vorrat und dem Materialaufnahmebehälter 14 liegt. Eine Vakuumpumpe 20 steht mit dem Aufnahmebehälter 14 über eine Leitung 18 in Verbindung, und sie erzeugt den Unterdruck, der erforderlich ist, um eine Luftströmung zu erzeugen für den Transport des zu verarbeitenden Materials vom Vorrat 12 über die Leitung 16 zum Aufnahmebehälter 14. Bei dem Transport-system 10 nach Figur 1 wird das zu dem Aufnahmebehälter 14 transportierte Material aus diesem abgegeben zwecks nachfolgender Verarbeitung oder Lagerung, beispielsweise an eine

030.048/0638

BAD

Kunststoffverarbeitungsmaschine 22 oder in einen (nicht dargestellten) Vorratsbehälter.

Das System 10 nach der Erfindung umfaßt zusätzlich eine Staubsammeleinrichtung 24, die in Nähe des Fußbodens angebracht ist und die mit der Saugleitung 18 in Verbindung steht an einer Stelle strömungsabwärts des Aufnahmebehälters 14 und strömungsaufwärts der Vakuumpumpe 20. Die Staubsammeleinrichtung 24 ist in ein System 10 eingebaut, das zum Abtrennen eines beträchtlichen Anteils des Staubs oder der Leichtgewichts-Feinst· teilchen dient, die von dem Luftstrom getragen werden können, der aus den Aufnahmebehältern 14 austritt. Diese Trennung wird durch die Einrichtung 24 in jeder beliebigen, geeigneten Art und Weise vorgenommen, beispielsweise durch Zyklonwirkung, und die Einrichtung 24 "um«· faßt Vorkehrungen für die Ansammlung und für die wahlweise oder automatische Entnahme der angesammelten Feinstteilchen ohne nennenswerte Beeinträchtigung des Betriebszyklus des Systems 10. Erforderlichenfalls kann ein auf Bodenebene Hegendes Filter 25 in der Saugleitung 18 zwischen der Staubsammeleinrichtung 24 und 4er Vakuumpumpe 20 vorgesehen sein, um zu gewährleisten, daß eine kleine Menge von Feinstteilchen, die von der Abscheideeinrichtung 24 nicht abgeschieden werden, trotzdem die Vakuumpumpe 20 nicht erreicht.

Die Erfindung liegt in erster Linie in der Verwendung und in der Lageanordnung der Staubsammeleinrichtung 24 in einem Transportsystem, wie dem System 10, und die generelle Arbeitsweise und Ausbildung von Vakuum-Transportsystemen und ihrer zugehörigen Teile sind allgemein bekannt; deshalb ist eine ins Einzelne gehende Beschreibung dieser allgemein bekannten Arbeitsweise

030048/0638

und der Bauteile des Systems 10 für den Durchschnittsfachmann zum vollen Verständnis der Erfindung nicht notwendig. Beispielsweise findet sich eine allgemeine Beschreibung der Vakuum-förderung in der USA-Patentanmeldung Nr. 971 344 vom 20. Dezember 1978 der Anmelderin Eine spezielle Beschreibung einer Materialaufnahmevor? richtung, wie der Vorrichtung 14, findet sich in der USA-Patentanmeldung 930 715 der Anmelderin vom 3, August 1978. Beschreibungen der Aufnahmebehä'lter-Entleerungsventile finden sich in den USA-Patentschriften 3 273 943 und 3 635 377.

Die in der Zeichnung dargestellte StaubsammeTeinrichtung 24 umfaßt eine Mehrzahl von wahlweise austauschbaren Betriebskomponenten. Im einzelnen, und dies wird nachstehend 1m Detail beschrieben, sorgt die Anordnung der Staubsammeleinrichtung 24 in den Figuren 1 und 2 für ein automatisches Zurückfuhren der angesammelten Leichtgewichts-Feinstteilchen zu der Primär-Materialtransportleitung 16, und die in Figur 3 dargestellte Staubsammel:- einrichtung 24 dient zur handgesteuerten oder halbautomatischen Herausnahme der angesammelten Feinstteilchen.

Die Staubsammeleinrichtung 24 ist von jeder beliebi-gen geeigneten Konstruktion, vorausgesetzt daß diese die folgenden Kriterien erfüllt:

1. Sie bewirkt eine beträchtliche Abscheidung von Leichtgewichts-Feinstteilchen aus der hindurchfließendjen Luftströmung;

2. Sie erzeugt keinen nennenswerten Luftströraungswiderstand für die Strömung durch die Saugleistung 18 von der Materialaufnahmevorrichtung 14 zur Vakuumpumpe 20;

030048/0838

3„sie muß von angesammelten Feinstteilchen bequem entleerbar sein ohne nennenswerte Auswirkung auf den Arbeltszyklus des Systems 10; und

4. sie muß eine große Fläche fUr das Ansammeln von Feinstteilchen oder, alternativ dazu, Einrichtungen zur automatischen oder zeitlich gestuften Entnahme der angesammelten Feinstteilchen aufweisen.

Nach Figur 2 umfaßt die Staubsammeleinrichtung 24 einen Trennabschnitt 26, der mit der Saugleitung 18 In Verbindung steht. Saugluft, in welcher die Leichtgewichts-Feinstteilchen suspendiert sind, tritt aus der Leitung 18 in den Trennabschnitt 26 ein und wird dort einer geeigneten Zyklon- und/oder Windungsbahn-Strömung unterworfen durch eine Mehrzahl von Zyklonrohren27, was zu einer Abscheidung eines beträchtlichen Teils der suspendierten Feinstteilchen aus der Luftströmung führt. Die "gereinigte" Luftströmung tritt sidann in einen Filterabschnitt 28 der Sammelvorrichtung 24 ein, welche neben dem Abschnitt 26 oberhalb desselben vorgesehen 1st. Geignete Filterelemente, wie z. B. eine Filterpatrone 29, sind Innerhalb des Filterabschnitts 28 vorgesehen, um jegliche kleine Menge von suspendierten Feinstteilchen auszufütern, die noch bis über den Trennabschnitt 26 hinaus getragen worden sind. Die reine Saugluft fließt sodann vom Filterabschnitt 28 zurUck in den strömungsabwärtsfllegenden Abschnitt der Leitung 18 und von dort zur Vakuumpumpe 20, Am Abschnitt 28 kann neben dem Anschluß der Leitung 18 an diesen Abschnitt ein geeignetes Rohrventil 30 angeschlossen sein, um ein plötzliches Druckdifferen ial erzeugen zu können, um angesammelte Feinstteilchen von der Filterpatrone 29 innerhalb des

030048/0638

Filterabschnitts 28 entfernen zu können. Ein Endfilter 25 ist in der Leitung 18 zwischen der Sammeleinrichtung 24 und der Vakuumpumpe 20 vorgesehen, um noch eine weitere Sicherung gegen das Eindringen von Leichtgewichts-·? staub in die Vakuumpumpe 20 zu schaffen. Es ist darauf hinzuweisen, daß die noch zu diesem Endfilter 25 gelangende Staubmenge recht unwesentlich ist, so daß das Endfilter 25 nur recht selten ersetzt oder gereinigt werden muß.

Die Staubsammeleinrichtung 24 umfaßt zusätzlich einen unter dem Trennabschnitt 26 vorgesehenen Abstütz- und Obergangsabschnitt 32. Dieser Abschnitt 32 umfaßt folgende Teile: einen hohlen, im wesentlichen zylindrischen Hauptkörper 33, der den Abschnitt 26 mit seinem oberen Ende dichtend abstützt, und einen Abstützteil 34, der sich um einen Teil des Hauptkörpers 33 herum erstreckt und mit einer Bodenabstützung 100 zusammenarbeitet zwecks lösbarer Abstützung der Staubsammeleinrichtung 24 in einer nachstehend noch im Detail zu beschreibenden Art und Weise.

Eine Mehrzahl (nur einmal dargestellt) von in Umfangsrichtung verteilten übertotpunkt-Schnapp-Hakenverschlüssen 38 wird vom Haupkörper 33 in Nähe dessen unteren Endes getragen. Wie dargestellt, dienen diese SchnappverschlUsse 38 zur wahl weisen Aufhängung eines Produkt-Aufnehmers 40 für die automatische oder halbautomatische Herausnahme der angesammelten Feinstteilchen aus der Staubsammeleinrichtung 24, oder aber eines Produkt-Auf nahmekanisters 80 (Figur 3) für das Sammeln und die anschließende, von Hand erfolgende Entfernung von Feinstteilchen, die von der Staubsammeleinrichtung 24 aus der Luftströmung ausgeschieden worden sind.

Nach den Figuren 1 und 2 trägt die Staubsammeleinrichtung 24 den Produkt-Aufnehmer 40 am unteren Ende des Hauptkörpers 33, und zwar mittels der Schnappverschlüsse 38. Der Produkt-Aufnehmer 40 weist einen hohlen^ sich nach unten verengenden, kegelstumpfförmigen Bodenteil 44 mit einem in Umfangsrichtung und radial nach außen verlaufenden Flansch 46 an seinem oberen Ende auf. Der Flansch 46 besitzt eine in Umfangsrichtung und nach oben verlaufende Lippe 48 in Nähe seines Außenumfangs, die so ausgebildet ist, daß sie mit dem benachbarten unteren Außenumfang des Hauptkörpers 33, in Verbindung mit dem Flansch 46, derart zusammenwirkt, daß ein in umfangsrichtung verlaufender Abdichtbereich zwischen dem Hauptkörper 33 und dem Bodenabschnitt 44 geschaffen wird, wenn der Produkt-Aufnehmer 40 mittels der Schnappverschlüsse 38 gehaitert Wird, In Nähe der unteren Auslaßöffnung 52 des Abschnitts 44 ist ein Regelventil 50 vorgesehen. Das Kegelventil 50 kann wahlweise so betätigt werden, beispielsweise durch ein bei 54 schematisch gezeigtes pneumatisches Ventil, daß die Auslaßöffnung 54 geschlossen oder geöffnet werden kann, um dadurch das Auslassen von angesammelten Feinstteilchen zu bewirken. Die spezielle Formgebung und Wirkungsweise des Auslaßventils 50 ist allgemein bekannt und auch bereits in vielen älteren Patentschriften dargestellt und beschrieben, beispielsweise in den USA-Patentschriften 3 273 943 und 3 635 377; deshalb ist eine nähere Beschreibung dieses Ventils für den Durchschnittsfachmann zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich.

Der Produkt-Aufnehmer 40 weist zusätzlich in Nähe seines unteren Endes einen radial nach außen ragenden Flansch 56 auf. Dieser Flansch 56 hat entlang seinem Außen'um-

030048/0638

fang eine nach unten ragende Lippe 58, die derart ausgebildet und dimensioniert ist, daß sie, im Zusammenwirken mit dem Flansch 56, mit den benachbarten Abschnitten einer automatischen Umladeeinrichtung 60 derart zusammenwirkt, daß eine Umfangsabdichtung zwischer dem Produkt-Aufnehmer. 40 und der Umladeeinrichtung 60 erzeugt wird, wenn die Einrichtung 6Ό von dem Aufnehmer 40 getragen wird.

Die Umladeeinrichtung 60 umfaßt einen oberen zylindrischen Teil 62 und einen unteren Bodenteil 64 in Form eines umgekehrten Kegelstumpfs, der sich vom zylindrischen Teil 62 aus, koaxial zu diesem, nach unten erstreckt. DerAbschnitt 62 weist eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung verteilten, nach oben ragenden SchnappverschlGssen 66 (von denen nur einer dargestellt ist) in Nähe seines oberen Endes auf, die dazu dienen, im Zusammenwirken mit dem Flansch 56 die Umladeeinrichtung 60 an dem Produkt-Aufnehmer 40 aufzuhängen, also an diesem dichtend zu befestigen. Die untere Auslaßöffnung 68 des Bodenteils 64 steht in offener Verbindung mit einem Oberführungsieitungsstutzen 70. Dieser steht an seinem einen Ende mit einer Umlade- oder öberführungsleitung 72 in Verbindung, die ihrerseits, wie dargestellt, zwischen dem Stutzen 70 und einem strömungsoberhalb liegenden Abschnitt der Primär-Materialtransportleitung 16 verläuft, ßas mit der unteren Ausgangsöffnung 68 verbundene Ende des. öberführungsleitungsstutzens 70 ist normalerweise gegenüber der Atmosphäre geschlossen und wird wahlweise mit der Atmosphäre über irgendein geeignetes Ventil verbunden, beispielsweise mittels eines schematisch in Figur 2 bei 74 dir-

030048/0.838

gestellten Elektroventils. Es ist eine entsprechende Steuerung, wie sie bei 76 schematisch gezeigt ist, für die wahlweise Steuerung des Ventils 74 vorgesehen. Wie dargestellt, wird das Ventil 74 von der Umladeeinrichtung 60 in Nähe des Bodenabschnitts derselben getragen, und wenn es gegenüber der Atmosphäre geöffnet ist, so ist auch der Innenumfang der Umladeeinrichtung 60 einschließlieh des überführungsleitungs-Stutzens 70, mit der umgebenden Atmosphäre verbunden*

Bei einer Ausgestaltung, wie vorstehend beschrieben, und bei Vorsehen geeigneter MIttel zur elektrischen Signalisierung und sich daraus ergebenden Betriebsweise in dem gesamten Material transport 10 -J₅^ _e|_ne Betriebsfolge in einem Zyklus eines Systems 10 nach der Erfindung, wenn ein automatisches Ansammeln von Feinstteilchen und darauffolgende automatische Wiedereinführung desselben durch die Staubsammeleinr richtung 24 gewünscht wird, wie folgt:

1. Die Vakuumpumpe 20 wird für eine erste Zeltspanne eingeschaltet, um zu bewirken, daß das zu bear* beitende Material durch die Primär-Materiaitransportleitung 16 fließt, um die Materialaufnahmebehälter 14 zu füllen, die dann anschließend in Sequenzfolge in die Verarbeitungsmaschinen 22 hinein entleert werden.

2. Während der ersten Zeitspanne wird das Kegelventil 50 eingeschaltet, so daß es die untere Ausgangsöffnung 52 verschließt, wodurch dafür gesorgt wird,

030048/0638

- 2ο -

daß die Leichtsgewichts-Kleinstteilchen, die aus dem Sauglu-rftstrom, welcher durch die S taubs amme lein richtung 24 fließt, innerhalb des Produktaufnehmers 40 gesammelt werden,
++ausgeschieden werden

3. Während eines ersten Teils der ersten Zeitspanne ist das Ventil 74 eingeschaltet, so daß der Leitungsstutzen 70 mit der Atmosphäre verbunden ist, und zwar während einer Zeitspanne von beispielsweise insgesamt 5 bis 10 Sekunden. Das hat die Folge, daß die angesammelten Lei.chtgewichts-Kleinstteilchen, die vorher aus dem Aufnahmebehälter 40 in die Umladeeinrichtung .60 abgelassen worden sind, hiervon durch Saugwirkung durch den Stutzen 70, durch die Umladeleitung 72 abgezogen und wieder in die Hauptmaterialströmung an der Verbindungsstelle zwischen der Umladeleitung 72 und der Primär-Materialtransportleitung 16 eingeleitet werden.

4. Nun wird die Vakuumpumpe 20 während einer zweiten Zeltspanne abgeschaltet mit der Folge einer Unterbrechung der Strömung des zu verarbeitenden Materials durch die Primär-Materialleitung 16.

5. Während der zweiten Zeitspanne ist auch das Kegelventil 50 ausgeschaltet, so daß die untere Auslaßöffnung 52 zu der Umladeeinrichtung 60 hin offen 1st und die Leichtgewichts-Feinstteilchen, die sich in dem Produktaufnehmer 40 gesammelt haben, durch Schwerkraft in die Umladeinrichtung 60 hineinfließen.

6. Während eines zweiten Teils der ersten Zeitspanne und durchgehend während der zweiten Zeltspanne 1st das Ventil 74 abgeschaltet, mit der Folge, daß der Leitungsstutzen 70 gegenüber der Atmosphäre geschlossen ist.

030048/0638

Es 1st darauf hinzuweisen, daß die vorangehenden Ziffern 1 bis 6 einen !kompletten, bevorzugten Arbeitszyklus einer Staubsammeleinrichtung beschreib ben, welche einen Produkt-Aufnehmer 40 und eine automatische Umladeeinrichtung 60 umfaßt und die Leicht gewichts-Feinstteilchen aus der fließenden Luftströmung in Fußbodenhöhe ausscheidet und die ausgeschiedenen Feinstteilchen anschließend automatisch wieder in die Haupt-Material strömung zurückl.eitet. Es ist welter darauf hinzuweisen, daß, je nach den Betriebsumständen und/oder der Kapazität der gesamten Anlage, in gleicher Weise Abwandlungen des beschriebenen Zyklus brauchbar oder sogar bevorzugt sein können.

Beispielsweise könnte ein solcher, abgewandelter Zyklg| identisch mit den oben beschriebenen Punkten 1 bis 6 sein, mit der Ausnahme, daß die Aufeinanderfolge der Punkte 2 und 5 etwas abgewandelt wird derart, daß das Kegelventil 50 die Auslaßöffnung 52 nur während des ersten Teils der ersten Zeitperiode verschließt. Bei diesem abgewandelten Arbeitszyklus würde das Kegelventil 50 abgeschaltet werden zu Beginn des zweiten Abschnitts der ersten Zeitperiode, so daß die Aufnehmer einheit 40 mit der Umladeeinrichtung 60 in offener Verbindung steht während des zweiten Teils der ersten Zeitperiode wie auch während der zweiten Zeitperiode.

Eine weitere Abwandlung der weiter oben in den Punkten 1 bis 6 beschriebenen automatischen Belade- und Entlade sequenz würde darin bestehen, daß das Kegelventil 50 eingeschaltet ist und daher die untere Auslaßöffnung schließt nur während eines mittleren Teils jeder anderen, ersten Zeitperiode. In den ersten und letzten Teilen dieser ersten Zeitperiode wie auch während der zwischenliegenden ersten Zeitperiode und sich daran

030048/0638

anschließenden zweiten Zeitperioden wäre dagegen das Kegelventil 50 ausgeschaltet, so daß die Auslaßöffnung 52 in offener Verbindung steht mit der Umladeeinrichtung 60. Bei einer solchen, wahlweisen Sequenz ist das Sequenzarbeiten des Ventils 74 identisch mit demjenigen des Ventils 50, um zu gewährleisten, daß, wenn die öffnung 52 geschlossen ist, die Einschaltung des Ventils 74 die Verbindung des Leitungsstutzens 70 mit der Atmosphäre bewirkt. Diese letztgenannte Variante ergibt eine größere Länge der Zeit, während derer sich ausgeschiedene Leichtgewichts-Feinstteilchen in dem Produkt-Aufnehmer 40 ansammeln können, und eine wesentlich kürzere Zeitspanne für die Wirkungsverbindung zwischen der Umladeeinrichtung 60 und der Primär-Materialtransportleitung 16. Die hier beschriebene Variante wäre also eher wünschenswert für solche Anwendungsfälle, bei denen die Stromaufwärts.-Abscheidung von Leichtgewichts-Feinstteilchen relativ wirksam ist (d.h. wenn Materialbeladeeinrichtungen 14 verwendet werden, wie sie in der US-Patentanmeldung 930 715 vom 3. August 1978 beschrieben sind}. Wenn aber ein solcher, besonders wirksamer, stromaufwärts liegender Separator nicht verwendet wird, dann kann die kurze Verbindung zwischen der Umladeeinrichtung 60 und der Leitung 16 in einer unerwünschten Material-Stoßwelle resultieren.

Es ist darauf hinzuweisen, daß Staubsammeleinrichtungen 24 auch in einer "halbautomatischen" Art und Weise benützt werden können. Bei dieser Abwandlung würde nur der Produktaufnehmer 40 von der Staubsammeleinrichtung 24 getragen. Ein Anschluß für eine Umladeeinrichtung 60 wäre dann nicht vorhanden. Die öffnung 52 des Produkt-Aufnehmers 40 kann so angeordnet sein, daß sie wahlweise mit irgend einer geeigneten Material-Abladestelle,

030048/0633

beispielsweise einem (nicht dargestellten) Bunker- oder Fülltrichter in Verbindung steht. Bei einer solchen wahlweisen Anordnung könnte das Kegelventil 50 in jeder beliebigen Art und Weise zeitgesteuert werden; beispielsweise durch eine Zeitsteuereinr-ichtung.eihe elektrische Verriegelungseinrichtung, oder durch Einschaltung auf Grund eines Impulses, der bei Erreichen einer bestimmten, abgetasteten Füllhöhe in Aufnehmer erzeugt wird.

Figur 3 zeigt eine von Hand erfolgende Entladeart für die Staubsammeleinrichtung 24. Bei diesem Ausführungsbeispiel trägt der Staubsämmel-Trag- und Obergangsabschnitt 32 am unteren Ende des Hauptkörpers 33 über Schnappverschlüsse 38 einen Produkt-Aufnahmekanister 80\ Der Produkt-Aufnahmekanister 80 hat einen hohlen, insgesamt etwa zylindrischen Hauptabschnitt 82 mit einer unteren, quer verlaufenden Endstirnwand 84 und einen radial nach außen ragenden Flansch 86 in Nähe seines oberen Endes. Dieser Flansch 86 umfaßt einen in Umfangsrichtung verlaufenden, nach oben ragenden Flansch 88 entlang seines Außenumfangs, wobei dieser Flansch so ausgebildet 1st, daß er mit dem benachbarten unteren Umfang des Abschnitts 33 eine Umfangsabdichtung zwischen dem Abschnitt 33 und dem Hauptkörper 82 bildet, wenn die Schnappverschlüsse 38 den Produkt-Aufnahmebehälter 80 haltern. Der Bodenabscftnitt 82 weist außerdem ein diametral gegenüberliegendes Paar von Handgriffen SQ auf, die dazu dienen, die Handhabung des Kanisters 80 bei seiner Entleerung von Hand zu erleichtern.

030048/0638:

Bei der in Figur 3 dargestellten Anordnung scheidet die Staubsammeleinrichtung 24 automatisch die Leichtgewi chtsf einstteil chen aus der Luftströmung aus, und die ausgeschiedenen Feinstteilchen fallen durch Schwerkraftwirkung in den Kanister 80 herunter, der ein großes Volumen zur Aufnahme der angesammelten Feinstteilchen aufweist.Wenn der Kanister 80 entleert werden soll, dann werden einfach die Schnappverschlüsse 38 gelöst.

Die Figuren 3 und 4 zeigen zusätzlich, das Zusammenwirken zwischen der Trageinrichtung 34 und der Bodenabstützung 100 zur Abstutzung der Staubsammeleinrichtung 24 nach oben in Nähe der Fußbodenebene. Wie dargestellt, umfaßt die Trageinrichtung folgende Teile:

einen bogenförmigen Abschnitt 102, der starr, beispielsweise durch Verschweißung, am benachbarten Umfangsabschnitt des Abschnitts 32 befestigt ist, und ein [ Paar von in Winkelrichtung fm gegenseitigen Abstand von-eineranderlllegenden Winkelstücken 104 deren längere Schenkel an bogenförmigen Enden des

Abschnitts 102 befestigt sind und von diesem aus räch außen ragen. Bei einer solchen Anordnung können die freien Schenkel der Winkelstücke lösbar, beispielsweise mittels Schrauben 106 o.dgl,, an einer Wandkonsole oder, wie dargestellt, lösbar an der BoderabstUtzung 100 befestigt werden.

Die Bodenabstützung 100 umfaßt ein Paar von in Querrichtung zum Abstand zueinanderllegenden L-förmigan

030048/0638

Winkeln 108, wovon der vertikal verlaufende Schenkel 110 einen an ihm lösbar befestigten freien Schenkel eines benachbarten Winkelstuckes 104 aufweist, und der horizontal verlaufende Winkelschenkel 112 stützt sich unten, in Nähe der Staubsammeleinrichtung 24, am Boden ab. Ein DiagonalstUck 114 verläuft ii Winkel zwischen den Schenkel 110 und 112, und außerdem verlaufen auch noch, wenn gewünscht, entsprechende (nicht dargestellte) Streben in Querrichtung zwischen den Teilen 108, um die Bodenabstützung 100 zu versteifen.

Die dargestellten Ausführungsbeispiele sind die zum jetzigen Zeitpunkt bevorzugten Ausführungsformen eines Vakuum-Materialtransportsystems 10 nach der Erfindung. Es sind jedoch zahlreiche Abwandlungen der Ausführungsbeispiele, die hier beschrieben wurden, durch den Durchschnittsfachmann möglich, ohne daß dabei der in den Patentansprüchen gekennzeichnete Erfindungsgedanke verlassen wird. Beispielsweise kann die Sequenz-Betriebsfolge des Systems 10 geändert werden, um bestimmten Betriebsbedingungen zu entsprechen, und es können auch andere Materialarten transportiert werden. Es können Einrichtungen zur Abtastung der Menge der Leichtgewichts-Feinstteilchen die in der Aufnehmereinheit 40 angesammelt worden sind,

vorhanden sein, Es können auch andere Abstutzeinrichtungen, als die Einrichtung 34 und die Bodenabstützung 100, verwendet werden, und noch zahlreiche andersartige Abänderungen sind möglich.

030048/0838

, -Ζ6-

Leerseite

Claims

P Λ _t E: f T AN WALT DIPL.-iNG, HARRY ROEVER-■■ ·-*■- ti- .M i tii'Oi ii..:·' Al·.' HOG₁EN 2.3 Ρ'.'ν-Γϊ -'JHAXX "51 340

2. Mai 1980

Conair, Inc.

Conair Building
Franklin Pennsylvania

USA 16323

Patentansprüche;

1. Verfahren zur Förderung von körnigem oder puTverförmigem, Leichtgewichts-Feinstteil chen enthaltendem Material zu einer Aufnahmeeinrichtung durch Erzeugung eineis Vakuums mittels einer Vakuumpumpe zwecks Susjjendierung dieses Materials und der Feihstteii-vchfen "in einer fließenden Luftströmung, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

wahlweise Einschaltung der Vakuumpumpe, um zu bewirken, daß das Material und die Feinstteilchen zu der Aufnahmeeinrichtung fließen;

während dieser Einschaltung Abscheidung aus der fließenden Luftströmung zumindest eines HauptteiIs der Leichtgew1chts-Fe1nstte11chen, die von der Aufnahraeeinrich- , tung aus weitergetragen worden sind;

Anordnung der Abscheideeinrichtung an einer Stelle strömungsabwärts der Aufnahmeeinrichtung und strömungsaufwärts der Vakuumpumpe;

Ansammlung unter Ausnutzung der Schwerkraft der Leichtgewichts-Feinstteilchen, die während des Ab-

030048/063»

scheidevorgangs aus der Luftströmung abgeschieden worden sind.

Verfahren nach Anspruch I₁ gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt des wahlweisen Auslassens der durch Schwerkraftwirkung angesammelten Leichtgewichts -Feinstteilchen.

Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt der wahlweisen Wiederein führung der abgelassenen, angesammelten Feinstteilchen in die Aufnahmeeinrichtung.

Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt der Aufrechterhaltung einer Wirkungsverbindung zwischen der Vakuumpumpe und den abgelassenen, angesammelten Feinstteilchen nur während der Wiedereinleitung zwecks Suspendierung der abgelassenen, angesammelten Feinstteilchen in einer Sekundär-Luftströmung.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufrechterhaltung der Verbindung und die Wiedereinführung nur während der Unterbrechung des Auslassens erfolgt.

030048/0638

6. Fördersystem zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, für den Transport von körnigem oder pulverförmigem Material von einer Materialquelle durch eine Primär-Transportleitung zumindestens einer Füllvorrichtung unter Verwendung einer wahlweise einschaltbaren Vakuumpumpe, welche das körnige oder pulverförmige Material pneumatisch In einer fließenden Luftströmung suspendiert, welche aus der Füllvorrichtung austritt, und mit der Vakuumpumpe über eine Auslaßleitung in Verbindung steht, gekennzeichnet durch eine Staubsammeleinrichtuhg in Verbindung mit der Auslaßleitung an einer Stelle strömungsunterhalb der Füllvorrichtung und Strömungsoberhalb der Vakuumpumpe, welche Staubsammeleinrichtung kontinuierlich übertragene Leichtgewichts-Feinstteilchen aus der Luftströmung ausscheidet, wenn diese hindurchfließt, und durch Schwerkraft zumindest den Hauptteil dieser abge* schiedenen Leichtgewichts-Feinstteilchen ansammelt,

7. Fördersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet« daß die Staubsammeleinrichtung einen Aufnahmeabschnitt für das Ansammeln der ausgeschiedenen Leichtgewichts-Feinstteilchen umfaßt.

8. Fördersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeabschnitt ein Auslaßventil aufweist

030048/06 38

zum wahlweisen Herauslassen der darin angesammelten Leichtgewichts-Feinstteilchen.

9. Fördersystem nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch zusätzliche öbertragungseinrichtungen in Verbindung mit dem Aafnahmeabschnitt und mit der Prfmär-Leitung zur wahlweisen Wiedereinführung der Leichtgewichts-Feinstteilchen, die aus dem Aufnahmeabschnitt herausgelassen worden sind, in die Primär-Transportleitung.

Fördersystem nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein Wiedereinführungsventil, das wahlweise so betätigbar ist, daß die Vakuumpumpe auf die übertragungseinrichtung wirksam wird derart, daß die in der übertragungseinrichtung enthaltenen Leichtgewichts-Feinstteilchen pneumatisch in einer Sekundär-Luftströmung suspendiert und durch eine Wiedereinführungsleitung in die Primärleitung eingeleitet werden.

11. Fördersystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß das Wiedereinführungsventil derart arbeitet, daß die Vakuumpumpe auf die übertragungseinrichtung nur einwirkt während derjenigen Zeitspannen, in welchen die Auslaßeinrichtung wirksam ist, um das Auslassen von Leichtgewichts-Feinstteilchen aus dem Aufnahmeabschnitt zu verhindern.

03Ö048/0838

12. Fördersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Staubsammeleinrichtung in Nähe der Fußbodenebene angeordnet 1st.

13, Fördersystem nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch . Ablöseeinrichtungen in Verbindung mit der Staubsammel einrichtung, die wahlweise betätigbar sind zum Ablösen zumindest eines Teils der Leichtgewichts Feinstteilchen, die an den Innenflächen der Staubsammeleinrichtung angehaftet sind.

14. Fördersystem, in welchem körniges oder pulverförmiges Material periodisch durch eine Zuführung** leitung von einer bestimmten Quelle zu einer bestimmten Aufnahme- und Ansammeleinrichtung geführt wird durch Mitnahme des Materials in einer durch eine Vakuumpumpe erzeugten Luftströmung, weiche Über eine Vakuumleitung mit der Aufnahme- und Ansammeleinrichtung verbunden 1st, wobei die Lelchtgewichts-Feinstteilchen des geförderten Materials während der Förderperiode in die Vakuumleitung hinübergetragen werden, gekennzeichnet durch eine während der Förderperiode⁺zusamraenarbe1tende Staubsammeleinrichtung zur Abscheidung zumindest fast aller der abscheidbaren FeinstteiTchen aus der Vakuumleitung vor der Verbindung der Vakuumleitung mit der Vakuumpumpe, wobei die Staubsammeleinrichtung einen Aufnehmerabschnitt, getrennt von der Yakuumleitung, aufweist zum Ansammeln der

+ mit der Vakuumleitung

- 6 -■

030048/0638

Feinstteilchen bei ihrer Abscheidung aus der Vakuum· leitung.

030048/0638