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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches
1 genannten Art.
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Ein
typisches Anwendungsgebiet für
eine derartige Vorrichtung sind beispielsweise Rostkühler für Zementklinker,
bei denen üblicherweise
sogenannter Rostdurchfall in die unterhalb der Rostfläche angeordneten
Belüftungskammern
fällt.
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Im
allgemeinen wird das Rostdurchfallmaterial in Trichtern gesammelt
oder mittels Kratzerförderern
oder Förderschnecken
zu einem Sammelplatz gefördert.
Die Ausschleusung des Rostdurchfallmaterials aus der druckbeaufschlagten
Belüftungskammer
erfolgt mechanisch mittels Doppelpendelklappen, Zellenschleusen,
Muschel- bzw. Flachschiebern usw.. Doppelpendelklappen und Zellenschleusen dichten
mechanisch und arbeiten meist kontinuierlich. Bei Muschel- bzw.
Flachschiebern erfolgt die Dichtung gegen den Kammerdruck durch
eine Mindestmenge des Schüttgutes
selber.
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Die Öffnung der
unterschiedlichen Absperrorgane wird üblicherweise durch geeignete
Abstandssonden ausgelöst,
die bei einem vorgegebenen Füllstand
ein Signal abgeben. Das am Sammelort ruhende Schüttgut gelangt dann infolge Schwerkraft über die
geöffneten
Absperrorgane in einen mechanischen Förderer, welcher das Schüttgut abtransportiert.
Als mechanische Förderer
sind üblicherweise
metallische Plattenbänder
oder Kratzerförderer
im Einsatz.
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Durch
den Einsatz von neuen Rostböden
haben sich die Menge des Rostdurchfalls wie auch dessen Korngröße verringert.
Die bekannten mechanischen Absperrorgane und Förderer sind für diese
geringen Schüttgutmengen überdimensioniert
und zu aufwendig.
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Durch
die
EP 0 072 018 AI ist
es bereits bekannt, zum Ausschleusen von Schüttgut aus einer trichterförmigen Belüftungskammer
für einen
Rostkühler
eine Rohrleitung zu verwenden, die mit einem ersten Ende in die
druckbeaufschlagte Belüftungskammer
hineinragt und mit ihrem anderen Ende nach außerhalb der Kammer geführt ist,
wobei in der Rohrleitung ein zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung
verstellbares Absperrorgan angeordnet ist. Das bekannte Verfahren
dient zum Fördern von
rieselfähigem
Schüttgut
wie etwa Quarzsand, Korund, Tonerde, Zement oder Getreide. Diese Schüttgüter verhalten
sich im Wesentlichen wie Fluide, das heißt sie legen sich abdichtend
an die Innenwand der Rohrleitung an und können allein durch einen Druckunterschied
zwischen Eingangsöffnung und
Ausgangsöffnung
der Rohrleitung gefördert
werden. Dazu wird die Oberfläche
des Schüttgutes
mit Druckluft beaufschlagt und das Schüttgut durch die Rohrleitung
gedrückt.
Um Druckverluste zu vermeiden, wird der Fördervorgang so gesteuert, dass
der untere Füllstand
ständig
oberhalb des Niveaus des Mundstückes
der Förderleitung
gehalten wird.
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Mit
diesem Verfahren kann grobkörniges Schüttgut, welches
sich nicht wie ein Fluid verhält, nicht
gefördert
werden.
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Aus
der DE-AS 1 146 443 ist eine Vorrichtung mit drei hintereinander
geschalteten Förderbehältern bekannt,
bei denen der Fördervorgang
wie bei der vorgenannten Druckschrift durch Druckbeaufschlagung
bzw. Entlüftung
der Förderbehälter gesteuert
wird, und die aus den oben genannten Gründen ebenfalls eine Förderung
von grobem Schüttgut nicht
erlaubt.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der im Oberbegriff
des Anspruches 1 genannten Art zu schaffen, bei der mit einfachen
Mitteln das Ausschleusen von grobem und feinem Schüttgut möglich ist.
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Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
die Rohrleitung als Abstandssonde ausgebildet ist, die bei Annäherung des
Füllstandspegels
von unten her an die Mündung
des ersten Endes der Rohrleitung ein Öffnungssignal an einen motorischen
Verstellantrieb des Absperrorgans gibt.
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Die
Position der Abstandssonde und der Mündung der Rohrleitung sind
so aufeinander abgestimmt, dass der Luftstrom gerade dann einsetzt, wenn
das Schüttgut
von diesem sicher erfasst wird. Das Schließen des Absperrorgans kann
entweder zeitabhängig über eine
Zeitsteuerung erfolgen, oder in Abhängigkeit von der Luftströmungsgeschwindigkeit
in der Rohrleitung, die ein Maximum erreicht, wenn kein Schüttgut mehr
gefördert
wird.
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Grundsätzlich kann
die Abstandssonde auf mechanische Weise funktionieren, wobei sie
etwa durch das Schüttgut
selbst um einen kleinen Betrag verschoben wird und dabei einen Mikroschalter
betätigt.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen,
dass die Abstandssonde eine kapazitive Sonde ist, wobei eine elektrische
Kapazitätsänderung
im Augenblick der Berührung
der Sonde mit dem Schüttgut
zur Erzeugung eines Signals, in diesem Falle eines Öffnungssignals
ausgenutzt wird. Dabei ist wenigstens ein Teil des innerhalb der
Kammer befindlichen inneren Rohrabschnittes der Rohrleitung als
kapazitive Sonde ausgebildet. In bevorzugter Ausgestaltung ist der
innere Rohrabschnitt im Bereich seiner Durchführung durch eine Wand der Kammer
gegenüber
dieser Wand und gegenüber dem
außerhalb
der Kammer verlaufenden äußeren Rohrabschnitt
elektrisch isoliert, so dass der gesamte innere Rohrabschnitt die
kapazitive Abstandssonde bildet.
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Es
ist vorteilhaft, mit jedem Förderintervall möglichst
viel Schüttgut
zu erfassen und dadurch die Anzahl der Schaltvorgänge sowie
die Luftverluste durch Nachlauf bei geringer Beladung mit Schüttgut gering
zu halten. Die Mündung
des inneren Rohrabschnittes wird deshalb in der Nähe des sich
verengenden Trichterbodens so angeordnet, dass von den Trichterwänden nachfließendes Schüttgut von
der Rohrmündung
erfasst wird. Um die Rohrmündung
in die dafür
günstigste
Position einstellen zu können,
ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die
Mündung
des inneren Rohrabschnittes höhenverstellbar
ist. Dazu ist vorzugsweise ein mündungsnahes
Endteil des inneren Rohrabschnittes an diesem vertikal verschiebbar
angeordnet.
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Eine
weitere Maßnahme
zur Verringerung der Anzahl der Förderintervalle besteht darin,
im Bereich der Mündung
des inneren Rohrabschnittes ein vorzugsweise verstellbares Mundstück aus einem elektrisch
isolierenden Material anzuordnen. Dieses Mundstück hat wenigstens einen längs einer
Mantellinie verlaufenden Längsschlitz.
Bei dieser Ausführung
wird nicht bereits beim ersten Kontakt mit der Mündung des inneren Rohrabschnittes
ein Schließsignal
erzeugt. Der Füllstand
kann vielmehr um die Höhe
des Mundstückes
weiter anwachsen, ohne daß es
zum Öffnen
des Absperrorgans und damit zur Schüttgutförderung kommt. Der Längsschlitz
im Mundstück
stellt sicher, daß die
Luftströmung
auch bei einem über
den unteren Mündungsrand
angestiegenen Füllstand
einsetzt, ohne daß die
Mündung durch
das Schüttgut
selbst verstopft wird.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zumindest
ein Teil der Kammer oder der Sammelraum höhenverstellbar ist. Auf diese
Weise kann zum Zwecke eines gezielten Startes eines Ausschleusvorganges
der Schüttgutpegel
an die Mündung
der Rohrleitung herangebracht und gegebenenfalls während des
Ausschleusvorganges nachgeführt
werden. Vor allem durch die letzere Maßnahme ist es möglich, die
Anzahl der Förderintervalle
noch weiter zu verringern. Der verstellbare Teil der Kammer bzw.
der verstellbare Sammelraum ist dabei vorzugsweise über eine
luftdichte, eine Höhenverstellung
erlaubende Verbindungseinrichtung mit einem festen Teil der Kammer
verbunden.
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Für eine unterhalb
eines Schüttgutrostes
angeordnete Belüftungskammer
ist erfindungsgemäß vorgesehen,
daß der äußere Rohrabschnitt
der Rohrleitung in einen Be reich über dem Schüttgutrost geführt ist.
Dadurch wird das aus dem Sammelraum ausgeschleuste Schüttgut auf
kürzestem
Weg wieder auf das auf dem Rost lagernde Schüttgutbett gefördert und
auf normalem Wege am Rostende abgeführt.
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Zum
Schließen
des Absperrorgans nach einem Ausschleusvorgang ist gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung eine Zeitsteuerung vorgesehen, welche
nach einem vorgegebenen Zeitablauf den Verstellantrieb des Absperrorgans
im Sinne einer Schließbewegung
steuert. In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist in der
Rohrleitung eine Sonde zum Erfassen der Luftströmungsgeschwindigkeit vorgesehen,
die dann, wenn die Luftströmungsgeschwindigkeit
im Rohr ohne weitere Schüttgutförderung
ein Maximum erreicht, das Absperrorgan schließt.
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Mehrere
Ausgestaltungen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und im folgenden näher beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 schematisch
einen Rostkühler
in einem Querschnitt, mit einer Vorrichtung zum Ausschleusen von
Schüttgut
aus der druckbeaufschlagten Belüftungskammer;
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2 eine
Einzelheit der Vorrichtung im Bereich der Rohrmündung.
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1 zeigt
schematisch in einem Querschnitt eine Kühlrostanlage mit einem in einem
Rekuperatorraum 4 angeordneten Kühlrost 6, auf welchem
ein Schüttgut 8 gefördert wird.
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Unterhalb
des Kühlrostes 6 ist
eine Belüftungskammer 10 angeordnet,
die über
einen Lüfter 12 mit
Druckluft versorgt wird. Die Druckluft strömt durch die Rostöffnungen
des Kühlrostes 6 sowie durch
das Schüttgut 8 hindurch,
um das letztere zu kühlen.
Die beim Durchströmen
des Schüttgutes 8 aufgewärmte Luft
wird im Rekuperatorraum 4 gesammelt und im allgemeinen
beispielsweise einem Brennofen zum Brennen des Schüttgutes
als Verbrennungsluft zugeführt.
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Im
allgemeinen ist es unvermeidbar, daß ein geringer Teil des Schüttgutes 8 durch
die Rostöffnungen
des Kühlrostes 6 hindurchfällt und
sich in der unterhalb des Kühlrostes
angeordneten Belüftungskammer 10 sammelt.
Die Belüftungskammer
ist im dargestellten Ausführungsbeispiel
mit wenigstens einem etwa trichterförmig ausgebildeten Sammelraum 14 ausgestattet,
in welchem sich der sogenannte Rostdurchfall 16 sammelt.
Dieser Rostdurchfall 16 muß von Zeit zu Zeit aus der
druckbeaufschlagten Belüftungskammer 10 ausgeschleust
und vorzugsweise dem Schüttgut
zur weiteren Verwendung wieder zugeführt werden.
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Die
im Ausführungsbeispiel
verwendete Vorrichtung zum Ausschleusen des Rostdurchfalls 16 besteht
aus einer Rohrleitung 18, deren erstes, inneres Ende in
den Sammelraum 14 hineinragt und deren zweites, äußeres Ende
aus der Belüftungskammer 10 heraus
und in den Rekuperatorraum 4 hineingeführt ist. In der Rohrleitung 18 ist
ein zwischen einer Öffnungsstellung
und einer Schließstellung
verstellbares Absperrorgan 20 angeordnet, welches mit einem
motorischen Verstellantrieb 22 gekoppelt ist.
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Zum
Ausschleusen des Rostdurchfalls 16 wird das Absperrorgan 20 in
dem Augenblick, in welchem der Füllstandpegel
sich dem inneren Ende der Rohrleitung 18 nähert, das
Absperrorgan 20 geöffnet, so
dass sich infolge des Überdruckes
in der Belüftungskammer 10 gegenüber dem
Rekuperatorraum 4 eine Luftströmung durch die Rohrleitung 18 ausbildet.
Dadurch wird das Rostdurchfallmaterial angesaugt und über die
Rohrleitung 18 auf das Schüttgutbett 8 gefördert. Wenn
kein oder nur noch wenig Rostdurchfallmaterial von der Rohrleitung 18 erfasst wird,
wird das Absperrorgan 20 wieder geschlossen, bis nach Ansteigen
des Füllstandpegels
ein erneuter Ausschleusvorgang gestartet wird.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der innerhalb der Belüftungskammer 10 verlaufende
innere Rohrleitungsabschnitt 24 selbst als Abstandssonde
ausgebildet. Sie kann entweder auf mechanische Weise funktionieren,
indem sie durch das Rostdurchfallmaterial 16 angehoben
wird (siehe gestrichelte Darstellung) und dabei einen nicht dargestellten
Mikroschalter betätigt.
Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass der innere Rohrabschnitt 24 selbst
als kapazitive Abstandssonde ausgebildet ist. Der innere Rohrabschnitt 24 besteht
aus einem elektrisch leitenden Material, und er ist im Bereich seiner Durchführung durch
die Wand 28 der Belüftungskammer 10 dieser
gegenüber
und gegenüber
dem äußeren Rohrabschnitt 26 hochohmig
isoliert. Wenn der Pegel des Rostdurch fallmaterials 16 die
Mündung 30 des
inneren Rohrabschnittes 24 erreicht, ändert sich die elektrische
Kapazität
dieses Rohrabschnittes, was in einer Auswertesteuerung 32 in
ein Öffnungssignal
umgewandelt wird, das über
die Verbindungsleitung 34 an den Verstellantrieb 22 gegeben
wird.
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Um
die Lage der Mündung 30 in
die für
die jeweilige Konsistenz des Rostdurchfalls günstigste Position einstellen
zu können,
ist am inneren Rohrabschnitt 24 ein in Richtung des Doppelpfeiles 35 vertikal
verstellbares Endteil 36 vorgesehen.
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Eine
andere Möglichkeit
besteht darin, den den Sammelraum 14 bildenden Trichter 38 in
Richtung des Doppelpfeiles 39 vertikal verschiebbar auszubilden.
Die Verbindung des Trichters 38 zum festen Teil der Belüftungskammer 10 ist über eine
die vertikale Verstellung erlaubende Verbindung 40, beispielsweise
eine Schiebeverbindung oder eine Balgverbindung, hergestellt.
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2 zeigt
das innere Ende 42 des inneren Rohrabschnittes 24 in
einer vergrößerten Darstellung.
Es kann sich dabei um das innere Ende des Endteils 36 der 1 handeln.
Auf dem inneren Ende 42 ist ein Mundstück 44 aus einem hochohmig isolierenden
Material vorzugsweise in Richtung des Doppelpfeiles 45 verstellbar
angeordnet. Das Mundstück 44 weist
wenigstens einen längs
seiner Mantellinie verlaufenden Längsschlitz 46 auf.
Das Mundstück 44 bewirkt,
daß die
durch den inneren Rohrabschnitt 24 gebildete kapazitive
Füllstandsonde
nicht bereits beim ersten Kontakt mit dem Rostdurchfallmaterial 16 ein Öffnungssignal
erzeugt; dieses wird vielmehr erst dann er zeugt, wenn der Füllstandpegel das
innere Ende 42 des Rohrabschnittes 24 erreicht. Der
Längsschlitz 46 stellt
dabei sicher, daß sich
beim Öffnen
des Absperrorgans 20 ein Luftstrom ausbilden kann, durch
den ohne die Gefahr einer Verstopfung das Rostdurchfallmaterial 16 erfaßt und ausgeschleust
wird.
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Beispielsweise
im äußeren Rohrabschnitt 26 ist
eine Sonde 48 zum Erfassen der in diesem Rohrabschnitt
herrschenden Luftströmungsgeschwindigkeit
vorgesehen; wenn beim Ende des Ausschleusvorganges die Luftgeschwindigkeit
in dem Rohrabschnitt 26 ohne weitere Förderung von Rostdurchfallmaterial
ein Maximum erreicht, gibt die Sonde 48 über die
Leitung 50 ein Schließsignal
an den Verstellantrieb 22.
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In
einer anderen Ausgestaltung enthält
die Auswertesteuerung 32 ein Zeitglied, welches nach Ablauf
einer vorgegebenen Zeit ein Schließsignal an den Verstellantrieb 22 gibt.