DE7118015U - Vorrichtung zum pneumatischen Materialfördern - Google Patents

Description

9523 B/Vo

Hermann Josef Linder
Avenida de Navarra 20, E
Zarauz (Guipuzcoa)/Spanien

\ Vorrichtung zum pneumatischen Materialfördern /

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum pneumatischen Fördern von festen oder flüssigen Stoffen durch rohrförmige Leitungen mittels Druckgas oder -luft.

Die Vorrichtung eignet sich besonders für stai oförmige, körnige, trockene oder nasse, gemischte, aufbereitete, breiige, dickflüssige Stoffe unter Einschluss von Stoffen mit klebenden und abriebverursachenden Eigenschaften.

Bekannt sind verschiedene Vorrichtungen dieser Art, die nachfolgend beschrieben werden, deren Nachteile aber hauptsächlich darin bestehen, daß sie gegenüber Änderungen des Fördergutes anfällig sind.

Unterschieden werden hauptsächlich drei Arten von Geräten und Anlagen für die Materialaufgäbe.

Bekannt ist ein Fördertyp für staubförmige trockene Stoffe mit einer unten porös ausgebildeten Fläche, die zur Bildung einer Wirbelschicht dient, in welcher die EinlaufÖffnung der Förderleitung angeordnet ist. Nachdem der Widerstand der Leitung durch den Druck em Aufgabegerät überwunden ist, beginnt sich das Gerät zu entleeren.

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Feinsr ist eine Anlage bekannt, die sich besonders für trookene körnige Stoffe, wie z.B» trockenen Sand, eignet. Anlagen dieser Arb Bind mit einer oben liegenden Belüftungsvo r richtung ausgerüstet· Me LuIL udex- das Druckgas, we Ichs s in das Aufgabegerät eintritt, durchdringt das eingelagerte Fördergut und reisst dieses in Richtung Förderleitung mit. Erforderlich hierfür ist, dass das Fördergut ausreichend durchlässig ist, um den Luftdurchgang durch seine Leerräume zu ermöglichen, das wesentliche Merkmal dieses Fördersystems.

Ferner sind bekannt Geräte bzw· Anlagen für die Förderung von nassen Stoffen, welche verschiedene, oben, tangential und auch unten angeordnete Belüftungsvorrichtungen besit/.on. Es gibt auch ein Gerät mit elastischer Innenauskleidung welches stossweise durch Druckluft während der Förderung betätigt wird. Bei einer Ausführungsfo' ι wird die elastische Innenauskleidung in zv/ei Teile, einen oberen und einen unteren Teil, unterteilt. Beide Teile sind aussen über eine Leitung verbunden und werden auch für die Regelung verwendet.

Alle diese Systeme arbeiten mit zusätzlicher- Luft, die an bestimmten Stellen des Förderweges über eingebaute Βεlüftungsvorrichtungen zugeführt wird. Bei dem oben beschriebenen System bilden sich häufig in der Förderleitung Pfropfen von unkontrollierbarer Länge, die sich der Beeinflussung entziehen. Wenn diese Hroßfen oder Stränge so lang werden, dass die Druckkraft nicht ausreicht, um sie weiter zu fördern, trennen sich von den Pfropfen oder Strängen Teilmengen ab, die durch die Druckkraft, die auf sie wirkt, gefördert werden. Dies geschieht jedoch nur dann, wenn das Material so durchlässig ist, dass die Druckluft die in diesen Leitungen gebildeten Pfropfen oder Stränge durchdringen kann.

AndexTLfalls, d.h. wenn das Mateiäal nicht ausreichend durchlässig ist, verstopft sich die Leitung. Diese Schwierigkeit ergibt sich vor allem bei staubförmigen und nassen Stoffen.

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Ein weiterer Nachteil der bekannten Anlagen liegt in der Erhöhung der Fördergeschwindigkeit etwa ab Mitte des Föi·- derweges. Wegen der starken Ausdehnung der Druckluft oder des DruckgßseE, welche etwa auf halbem Wege eintritt, nimmt die Geschwindigkeit progressiv zu, wodurch sich unkontrollierte und sehr hohe Geschwindigkeiten ergeben. Deshalb kann der Verschleiss der Leitung im zweiten Abschnitt des Förderweges und vor allem in den Krümmern beträchtlich sein, insbesondere,, wenn es sich um abriebverursachende Stoffe handelt.

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und die entsprechenden Geräte und Vorrichtungen zu schaffen, die ohne Unterschied für das pneumatische Fördern von Stoffen unterschiedlicher Korngrössen, Feuchtigkeiten und sonstiger physikalischer Merkmale dienen, um die Anfälligkeit der jetzt bestehenden Systeme gegenüber .Änderungen der physikalischen Eigenschaften des Fördergutes auszuschalten oder wenigstens zu vermindern. Dies erreicht man erfindungsgemäss durch Bildung von Materialpfropfen am Auslauf des Aufgabegerätes, abwechselnd mit Druckluftpolstern oder -säcken. Sowohl die Länge der Pfropfen als auch die der Luftsäcke ist dank der Veränderungen in der Betriebsfrequenz durch das Impulsventil verstellbar.

Ea ist auch nötig, Mittel zu schaffen, durch welche die Vereinigung der am Auslauf des Aufgabegerätes gebildeten Pfropfen in der Leitung vermieden wird, um die nachteiliger. Erscheinungen auszuschalten, die an den bekannten Anlagen auftreten.

Wegen der kinetische; Energie der Pfropfen oder Stränge, die durch die Luftausdehi/ong beschleunigt werden, kann der Aufprall, der beim Einlauf des Materials in den Annahmerumpf entsteht, von erheblicher Wirkung sein, wodurch besondere Vorrichtungen für deren Dämpfung notwendig sind»

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Die Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen ausserdem aus der nachfolgenden Beschreibung eines nicht einschränkend aufzufassenden Ausführungsbeispieles unter Bezug auf die Zeichnung hervor, in der

Fig. I eine Materialfördeianlage im Längsschnitt gemäss der Erfindung zeigt und

Pig. II eine Aussenansicht der Aufgabenvorrichtung der in Abb. I gezeigten Anlage darstellt.

Die erfindungsgeniässe Anlage besteht aus folgenden Hauptteilen:

a) Ein Aufgabegerät I mit allen erforderlichen Vorrichtungen für dessen einv/andfreien Betrieb, wie z.B. Sperrschieber 2., Impulsventil $, Rüttler 4 (Fig. 2), Vorrichtung zur Regulierung der Rüttlerstellung 5 und Materialauslaufkrümmer 6. Das Aufgabegerät hat die Form eines umgekehrten geraden kreisförmigen Kegels, an dessen unterem Teil 6, von welchem der Auslaufkrümner abgeht, die Wand des Aufgabegerätes jedoch gegenüber der Horizontalen keine gleichmässige Neigung bzw. Abwinkelung aufweist, sondern einen zwischen 65° und 5°° schwankenden Winkel, wobei der Scheitelpunkt in bezug auf die Kegelachse (die eigentlich die Materialeinlaufachse ist) verschoben wird,, so dass der Anschluss des Ausiaufkrümmers in bezug auf die Achse aussermittig ist. Der Auslaufkrümmer ist in Form eines Kreisbogens ausgebildet, dessen eines Ende mit dem Kegel verbunden ist, während das andere den Querschnitt der Förderleitung hat; dieses Endstück des Krümmers verläuft, wie dargestellt, senkrecht zur Achse des Aufgabegerätes. Um den Materialfluss in diesem Bereich nicht zu beeinträchtigen, soll der mittlere Radius der gekrümmten Leitung etv/a ~'j/2 D bis 2 D-haben, wobei D der Durchmesser der Förderleitung ist und der Höhenabstand zwischen der Einlauföffnung und der Auslaufmittelachse zwischen 2 D bis 5/2 D liegt.

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b) Eine Materialförderleitung, bestehend aus den geraden Stücken 7 und den gekrümmten 8, verbunden durch geeignete Kupplungsstücke 1o und versehen mit Leistungsverstärkern 11 ist für die Aufrechterhaltung optimaler Förderungsbedingungen vorgesehen.

c) Eine verstellbare und federnde und dämpfende Prallwand für die Annahme des Materials im Speicher- bzw. Verbraucherrumpf 1$, versehen mit einer entsprechenden Schleuse 14, durch welche das Austreten des Staubes nach aussen verhindert wird.

Bei Setriebs^egirm. ist die Aufgabevorrichtung 1 leer und deren Abschlusshaube 15 in geöffneter Stellung. Ansohliessend beginnt das Füllen der Aufgabevorrichtung durch die vorgesehene Anlage. Venn die Aufgabevorrichtung ge.'Hllt ist, betätigt ein Maximalfüllstanaswachter 16 das Vierwege-Umsteuer-Elektroventil 17, welches in der Steuerluftleitung angeordnet ist, worauf die Leitung über die Wartungseinheit 18 mit Druckluft beschickt wird.

Dieses Elektroventil betätigt einen doppelt wirkenden Druckluftzylinder 19, welcher die von einem Kompressor über den Filter 21, das Druckminderventil 22 und den Durchflussregler 23 zum Dreiwegeventil 2o gelangte Förderluft direkt freigibt. Sobald das Dreiwegeventil 2o betätigt wird, ist der Weg für die Luft zur Aufgabevorrichtung frei. Die Luft tritt durch die Leitung 24 ein, weil die Rückschlagventile 25 und 26 den Durchgang durch andere Leitungen verhindern. Das Rückschlagventil 25 Bestattet den Durchgang lediglich in einer Richtung, nachdem der Druck den eingestellten Wert erreicht hat. Nunmehr beaufschlagt die Druckluft in der Leitung 24 über den Kolben 27 die Abschluashaube 15» die ihrerseits durch Druck auf die Dichtung 28 den Durchtritt des Fördergutes aus dem kleinen Trichter 29 in das Innere des Aufgabegerätes verhindert. Sobald die Haube geschlossen ist, er-

reicht die Luft in der Leitung 24 einen so hohen Druck, dass das Rückschlagventil 25 geöffnet wird und die Luft über die Regler 3o und 31 zu den Belüftungsvorrichtungen $2 und 33 gelangt, wobei nicht erforderlich ist, dass beide Belüftungsvorrichtungen gleichzeitig wirksam werden. Der Druck, der sich im Innern der Aufgabevorrichtung aufbaut, drückt, untersützt λ οίε Rüttler 4 (der nur bei schwer förderbaren Stoffen benötigt wird und dessen Stellung durch die Vorrichtung 5 verändert werden kann) das Gut durch den Auslaufkrümmer 6 zum Impulsventil 3, hes über das Druckminderventil 34, den Speicher 35 und ein Zweiwege-Umsteuer-Elektroventil 36 mit Druckluft beschickt wird. Letzteres Ventil gitt die Luft zum Impulsrentil in regelbaren Zeitabständen frei, so dass sich im Wechsel mit den Luftsäcken 38 Materialpfropfen 37 bilden. Um eine Verstopfung des Impulsventils zu verhindern, wird es dauernd über den Regler 39 und das Rückschlagventil 4o, welches den Rückfluss der Druckluft aus der vorerwähnten Leitung verhindert, von Luft geringeren Druckes und geringerer Menge durchflossen. Am Auslauf der Aufgabevorrichtung ist ein Stück abriebfeater Schlauchleitung 4-1 vorgesehen, durch welche verhindert wird, dass die Schwingungen des bei 42 elastisch gelagerten Aufgabegerätes aui die Stahlrohrleitung übertragen werden·

Die Verbindung zwischen der Gummileitung und der Stahlleitung sowie zwischen den nachfolgenden Stahlleitungsstücken erfolgt über die Spezialkupplungen 1o, durch welche die Verwendung und Verschweissung von Flanschen am Montageort überflüssig wixti.

Die Förderleitung besitzt Krümmer 8 und Leistungsverstärker 11, deren Aufgabe darin besteht, die Luftsäcke aufzufüllen, falls sich der Druck darin vermindert hat, mid der Leitung den erforderlichen Druck zuzuführen, falls eine übermässige Materialanhäufung in einem bestimmten Bereich erfolgen sollte.

Ein Verstopfen der Leitung ist praktisch unmöglich, da die einzelnen Leistungsverstärker über eine Hilfsleitung 47 den Betriebsdruck des Druckluftnetzes erhalten. Der Druck in der Hilfsleitung 47 wird mittels des Druckregulators 46 reguliert. Jeder Leistungsverstärker besitzt einen Regler, durch welchen automatisch der Durchfluss von Zusatzluft vermindert wird, wann der Gegendruck in der Fördevleitung absinkt, als Zeichen dafür, dcLSS kein zusätzlicher Druck benötigt wird. Falls ein Gegendruck in der Förderleitung einen zusätzlichen Kraftbedarf anzeigt, so kehrt der Regler in seine Normalstellung zurück und gibt ien erforderlichen Zusatzdnck an die Förderleitung at-,

Die Leistungsverstärker werden in der !förderleitung in Abständen angeordnet, die kleiner sind, als die Länge eines Materialstranges, der in einem Stück unter der Wirkung des verfügbaren Druckes weiter gefördert werden kann.

Jftif diese Weise gelangt das Material zur verstellbaren, federnd und dämpfenden Prallwand 12, die unerlässlich ist und dafür sorgt, dass das Fördergut in geeigneter Weise in den Trichter bzw. Annahme rumpf 15 gelangt und vermeidet, daß es auf ungeschützte Teile des Silos prallt. Der Filter verhindert das Austreten von Staub nach aussen und ermöglicht gleichzeitig die erforderliche Ausdehnung der Förderluft.

Kurz vor Leerförderung des Aufgabetrichters wird das Elektroventil 17 über den Mindestfüllstandswächter 4$ betätigt, um die Luftzufuhr abzusperren, bevor das Aufgabegerät völlig leer geworden ist, damit eine direkte Ausdehnung der Druckluft im Aufgabegerät über die Transportleitungen vermieden wird. Dieses Elektroventil 17 öffnet über den Druckluftzylinder 19 eine direkte Verbindung vom Aufgabegerät 1 zu einem Punkt jenseits des Dreiwegeventils 2o. (Anstelle von Maximal-· und Minimalfüllstandswächtern für die Betätigung des Elektroventils 17 können eben-

falls Zeitschalter oder auf das Höchst- bzw. Mindestgewicht des Fördergutes ansprechende Wiegevorrichtung vorgesehen werden). In diesen Augenblick entweicht die im Inneren der Aufgabevorrichtung vorhandene Luft schnell nach auθsen über das Rückschlagventil 26, das für diese Durchflussrichtung geöffnet ist, und die Entlüftungsvorrichtungen 32 und 33· Sowie die Aufgabevorrichtung wieauch die Leitung 2A- drucklos geworden sind, öffnet sich die Abschlusshaube 15, so dass die Förderanlage für einen Förderzyklus bereit ist.

In dem Annahme rumpf befinden sich zwei Füllstandswächter 44 und 45 für den Maximalfüllstand und den Minimalfüllstand. Bei Erreichen der oberen Füllstandsmarke, wird die Aufgabevorrichtung durch den Maximalfüllstandswächter abgeschaltet*

Der Minimalfullstandswachter setzt die Anlage bei Erreichen der unteren Füllstandsmarke wieder in Betrieb.

Selbstverständlich können einzelne Konstruktionsmerkmale geändert werden, ohne dass deshalb der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

Claims (1)

1. - 9 Ansprüche

   1. Vorrichtung zum pneumatischen Fördern von festen oder flüssigen Stoffen auroh rohrförmige Leitunger: mittels Druckgas oder -luft, gekennzeichnet durch ein mit einem Anschlußelement für eine Förderleitung versehenes Aufgabegerät (1) an dessen Auslaß (6¹) ein steuerbares Impulsventil (3) für unterbrochenen Betrieb angeordnet ist.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufgabegerät (1) elastisch gelagert und mit einem elastischen Glied (41) zum Verbinden mit der Förderleitung sowie mit mindestens e' -»em Rüttler (4) insbesondere Fliehgewichtsrüttler versehen ist, der vorzugsweise auf einer höhenverstellbaren Befestigungsvorrichtung gelagert ist, wobei der Rüttler als Tangential- und/oder Axial- und/oder Schrägrüttler ausgebildet ist.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rüttler (4) als elektromagnetischer Rüttler ausgebildet und im Rhytmus oder phasenverschoben zum Impulsventil (3) antreibbar sind.

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   M. Vorrichtung nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß das Aufgabegerät (1) fest gelagert ist.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Pliehgewichtsrüttler oder ein elektroblech- er Rüttler (4) mit mindes-

   # tens einer starren Befestigungsvorrichtung für eine

   vorgegebene Rüttleranordnung am Aufgabegerät (1) vorgesehen ist.

   6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufgabegerät (1) ein starre (43) und eine höhenverstellbare, von außen einstell- und befestigbare Be-

   t B lüftungsvorrichtung (32) besitzt.

   7. Vorrichtung nach -inem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufgabevorrichtung (1) eine Zulaufsperre mit einem bei gefüllter bzw. geleerter Aufgabevorrichtung automatisch schließ- und offenbaren, insbesondere haubenartigen Verschlußorgau (15) versehen ist.

   8. Vorrichtung nach einem oder mehrerer, der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die

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   Aufgabevorrichtung (i) ala ein umgedrehter ger-ader-Kreiskegel ausgebildet ist, dessen untere Wand (6) am ganzen Umfang in Bezug auf die Horizontale ungleichmäßig abgewinkelt ist, wobei diese Abwinkelung zwischen 65 ° und 50 ° schwankt, so daß der Scheitel in Bezug auf die Materialeintrittsachse bzw. die Kegelachse verschoben ist, wodurch der Auslaufkrümmer (6^r) in Kreisbigenform von einem in Bezug auf die Achse exzentrisch gelegenen Punkt aus-

   9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Radius des Auslaufkrümmers (6¹) größenmäßig im Bereich von 3/2 D bis 2 D liegt, wobei D dem Durchmesser der Förderleitung entspricht, und daß der Höhenabstand zwischen der Einlauföffnung und der Hittelachse der Auslauföffnung einen zwischen 2 D bis 5/2 D liegenden Wert aufweist.