DE2625263C3 - Vorrichtung zur Aufgabe von Schüttgut in eine pneumatische Förderleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufgabe von Schüttgut in eine pneumatische Förderleitung, mit einem durch eine erste Verschlußklappe mit Gegengewicht verschließbaren, in eine Vorkammer mündenden Schüttguteinlauf, einem durch eine zweite Verschlußklappe verschließbaren, in eine unter der Vorkammer liegende Förderkammer mündenden Vorkammcrauslauf, einem die über eine Abzweigleitung mit der Reinluft-Druckleitung verbundene Förderkammer mit der Förderleitung verbindenden Fördereinlauf, einer ein Absperrventil enthaltenden Luftverbindungslcitung zwischen der Förderkammer und der Vorkammer, einer die Vorkammer mit der freien Atmosphäre verbindenden, ein Entlüftungsventil enthaltenden Entlüftungslcitung und einer Steuerung zur wechselweisen Betätigung des Absperrventils und des Entlüftungsventil.

Eine der charakteristischen Größen zur Beschreibung des Strömungszustandes innerhalb einer pneumatischen Förderleitung ist die Beladung μ, die das Verhältnis vom Schüttgutmengenstrom oder Produkldurchsatz zum Gasmengenstrom angibt. Dabei wird eine Förderung umso wirtschaftlicher, je höher die Eleladung ist, d. h.

umso größer das Schüttgutgewicbt ist, das sich z, B, mit 1 kg Luft transportieren läßt, Allerding steigt mit zunehmender Beladung μ auch die für den pneumatischen Transport erforderliche Druckdifferenz an.

Gleichzeitig wird in der industriellen Praxis zur Vermeidung großer Förderluftmengen und der damit verbundenen Nachteile und um Verschleiß und Geräuschentwicklung niedrig zu halten in nahezu allen Fällen eine möglichst niedrige Luftgeschwindigkeit angestrebt Da hiermit allerdings die Förderdrücke recht hoch werden, gibt es gewisse Probleme, die zu transportierenden Schüttgüter aus der Atmosphäre in eine Förderleitung mit einem erheblichen Überdruck einzuspeisen und zu dosieren.

Bei großen Förderdrücken von einigen bar werden fast ausnahmslos Druckbehälter zur pneumatischen Förderung eingesetzt Diese haben als Einzelgerät den Nachteil, daß sie hintereinander erst befüllt und dann entleert werden können. Durch den diskontinuierlichen Betrieb und die dadurch entstehenden Totzeiten, die an Förderzeit verloren gehen, müssen derartige Anlagen so bemessen sein, daß während der Förderphase der Produktdurchsatz etwa 50 bis 100% größer als dessen zeitlicher Mittelwert ist Entsprechend vergrößern sich Rohrleitungen, Kompressoren, Abscheider und Armaturen. Eine Verbesserung ist hier mit parallel geschalteten Druckbehältern zu erzielen, bei denen jeweils einer befüllt und der andere entleert wird.

Durch Hintereinanderschalten von zwei Druckbehältern läßt sich eine kontinuierliche pneumatische Förderung erreichen. Hierbei wird zunächst der obere Behälter befüllt. Anschließend wird die Einfüllöffnung verschlossen und unterer und oberer Behälter werden durch eine Ausgleichsleitung auf gleiches Druckniveau gebracht. Jetzt kann das Schüttgut in dem unteren Behälter entleert und pneumatisch gefördert werden. Nachdem der Auslauf des oberen Behälters wieder verschlossen ist, wird dieser gefüllt und der Beschikkungszyklus wiederholt sich.

to Läßt man nun die beiden Druckbehälter immer kleiner werden, so kommt man zu der ebenfalls schon bekannten Doppelpendelklappe.

Hier werden beide Klappen über einen mechanischen Antrieb von außen her wechselweise geschlossen und geöffnet. Dabei fällt das Schüttgut zunächst aus dem Vorratsbehälter in den mittleren Raum, der anschließend in den unter Druck stehenden Förderraum entleert wird. Da die Klappen gegen die unter ihnen herrschende Druckkraft geöffnet werden müssen, sind erhebliche

so Antriebskräfte erforderlich. Diese werden in einer Ausführungsform vermindert, bei der die eigentlichen Verschlußklappen nicht fest mit der Antriebseinrichtung verbunden sind. Betätigt werden lediglich Hilfsklappen, die sich mit den frei hängenden Vcrschlußklappen nach oben bewegen können und dabei eine Bohrung in ihnen verschließen. Die eigentliche Verschlußkraft wird durch die nach oben gerichtete Druckdifferenz aufgebracht. Zum Öffnen der Klappen braucht nur die geringe Kraft zum Öffnen der Hilfsklappen aufgebracht

&° zu werden. Durch die freigelegte Öffnung der Verschlußklappe erfolgt nun ein Druckausgleich zwischen dem darüber- und dem darunterliegenden Raum und die obere Klappe öffnet nun selbsttätig infolge der auf sie wirkenden Schwerkraft.

Diese bekannten Doppelpendelklappen haben jedoch den Nachteil der von außen erfolgenden mechanischen Betätigung und der Durchführung von drehenden Teilen aus einem staubhaltigen, unter Druck stehenden Raum

in die Atmosphäre, Des weiteren kann es vorkommen, daß an den Klappern Schüttgutpartikel an den Verschlußöffnungen eingeklemmt werden und daß somit jeweils der obere Druckraum nicht richtig abgedichtet wird. Dann strömt aber Luft-Staubgemisch mit annähernder Schallgeschwindigkeit durch den entstehenden Spalt. Dies führt einmal zu einem Luftverlust und zum anderen, wie beim Sandstrahlen, zum Verschleiß der Dichtflächen. Ferner können die meisten Doppelpendelklappen nur bei Förderdrücken bis zu ca. 2^ bar eingesetzt werden.

Aus der DE-PS 5 88 014 ist bereits eine Vorrichtung der einleitend genannte» Gattung bekannt, bei der die erste, obere Verschlußklappe im unbelasteten Zustand nur einen schmalen Öffnungsspalt am Schüttgiiteinlauf in die Vorkammer und die untere, zweite, als federbelastetes Kegelventil ausgebildete Verschlußklappe den Vorkammerauslauf im unbelasteten Zustand überhaupt nicht und bei darauf lastendem Schüttgut auch nur in Form eines Ringspaltes freigeben. Die geringen freien Querschnitte ermöglichen nur einen geringen Schüttgutdurchsatz oder zwingen zu sehr großen Abmessungen für die entsprechenden öffnungen und die zugehörigen Verschlußklappen. Vor allem aber kann es leicht zu Funktionsstörungen kommen, wenn auf einer der Verschlußklappen oder auf beiden Schüttgut liegen bleibt, das ein vollständiges Schließen dieser Verschlußklappe verhindert. Bei hohen Förderdrücken kann dann das von der übertretenden Leckluft mitgerissene Schüttgut eine Auswaschung der Dichtung hervorrufen. Bei der bekannten Vorrichtung werden die verschiedenen Be- und Entlüftungsventile über ein Rädergetriebe gesteuert. Damit muß zwangsläufig in der Taktzeit eine bestimmte Totzeil vorgesehen sein um sicherzustellen, daß die Förderkammer vor der erneuten Befüllung stets vollständig geleert ist. da sie andernfalls überfüllt würde. Die Vorrichtung kann also nicht mit optimalem Schüttguldurchsatz arbeiten.

Der Er^rindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der einleitend angegebenen Gattung zu *o schaffen, die bei gegebener Baugröße einen optimalen Schüttgutdurchsatz bei hoher Betriebssicherheit gestattet.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches I angegebenen Merkmale gelöst. Für den im Rahmen dieser Lösung vorgesehenen Niveaufühler wird dabei kein Elementenschutz beansprucht, da ein geeigneter Niveaufühler beispielsweise aus der DE-GM 69 02 734 bekannt ist.

Die im Rahmen der Erfindung verwirklichte Betätigung der Verschlußklappen hat nicht nur den Vorteil eines einfacheren Aufbaus als die bisher bekannte, mechanische Steuerung sondern vermeidet gleichzeitig auch alle jene bekannten Betriebsstörungen. Dichtungsund Verschleißprobleme, die bei Vorrichtungen auftreten, die zwar rein pneumatisch gesteuert sind, bei denen aber die Verschlußklappen die jeweiligen Öffnungsquerschnitte im unbelasteten Zustand nur spaltweit oder überhaupt nicht freigeben. Dies wiederum ermöglicht es, die Vorrichtung und damit ausgestattete Anlagen mit ^fe0 weitaus höheren Betriebsdrücken als bisher zu fahren. Ein weiterer Vorteil besteht in der nur äußerst geringen, zum Betätigen der Ventile erforderlichen Antriebsleistung. Außerdem steuert die Vorrichtung ihren Arbeitstakt selbst, und zwar derart, daß Totzeiten völlig vermieden werden.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Steuerung etwa im Gleichtakt mit der ersten Verschlußklappe ein im SchflttgwteinSauf liegendes Absperrorgrtng, betätigt. Hierdurch wird vermieden, daß die erste Verschlußklappe gegen den Schüttgutstrom schließen muß, was sowohl der Güte der Abdichtung als auch der Lebensdauer der Dichtung selbst zugute kommt und vor allem auch die für die Schließbewegung aufzuwendende Kraft, also die notwendige Druckdifferenz, niedrig halten läßt

In der Zeichnung ist die Vorrichtung nach der Erfindung anhand einer beispielsweise gewählten Ausführungsform schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigen

Fig. 1, la die Vorrichtung in zwei verschiedenen Arbeitsphasen und

F i g. 2 ein Obersichtsschema einer mit der Vorrichtung nach der Erfindung ausgerüsteten Schüttgutförderanlage.

Gemäß Fig. 1 umfaßt die Vorrichtung einen SchuttguteinlauY 1, der in eine Vorkammer 2 mündet, deren Auslauf wiederum in eine darunter »egende Förderkammer 3 führt, die ihrerseits über einen Fordereinlauf 4 in eine Förderleitung 5 mündet, in welche das Schüttgut mittels der über die Reinluft- Druckleitung 6 angelieferten Druckluft zum Verwendungsort transportiert wird.

Oberhalb der Mündung des Schüttguteinlaufes 1 in die Vorkammer 2 ist ein Absperrschieber 7 vorgesehen, der über einen Preßluftzylinder 11 betätigbar ist, wobei der im geöffneten Zustand freigegebene Querschnitt des Schüttguteinlaufs über die Hubbegrenzungsspindel 12 des Preßluftzylinders 11 einstellbar ist. An der Mündung des Schüttguteinlaufes 1 in die Vorkammer 2 ist eine erste Verschlußklappe 8 derart drehbar gelagert und über ein Gegengewicht 21 ausbalanciert, daß sie bereits im unbelasteten Zustand nahezu den gesamten Querschnitt der Mündung des Schüttguteinlaufs in die Vorkammer 2 freigibt. In gleicher Weise ist an der Mündung des Auslaufes der Vorkammer 2 in der Förderkammer 3 eine zweite Verschlußklappe 9 mit Gegengewicht 21 drehbar angeordnet. Vor der Mündung des Fördereinlaufs 4 befindet sich eine Dosierklappe 10 zur Einstellung der geförderten Schüttgutmenge auf den gewünschten Wert.

Die Vorkammer 2 ist über ein einen Abluft-Verschlußzylindcr 13 und eine Verschlußschsibe 15 umfassendes Entlüftungsventil und eine Entlüftungsleitung 17 mit der freien Atmosphäre über einen Staubabscheider (nicht dargestellt) verbunden. Außerdem ist die Vorkammer 2 mit der Förderkammer 3 über ein einen Zuluft-Verschlußzylinder 14 und eine Verschlußscheibe 16 umfassendes Absperrventil sowie eine daran anschließende Verbindungsleitung 18 verbunden. Die Verbindungsleitung 18 steht ihrerseits über eine Abzweigleitung 19 mit der Reinluft-Druckleitung 6 in Verbindung. Um zu erreichen, daß die Verschlußklappen 8,9 schon bei relativ geringer Druckdifferenz sicher schließen, mündet außerdem die Verbindungsleitung 18 in der jeweiligen Kammer in einer auf die betreffende Verschlußklappe in deren Offenstellung gerichteten Düse 22. Damit wird erreicht, daß schon eine geringe Luftmenge zur Einleitung der Schließbewegung der zunächst weit geöffneten Verschlußklappen ausreicht.

Die Vorrichtung arbeitet wird folgt:

bei geschlossenem Entlüftungsventil 13, 15 strömt nach dem öffnen des Absperrventils 14, 16 über die Verbindungsleitung 18 Luft in die Vorkammer 2, so daß sich dort ein Überdruck gegenüber dem im Schüttguteinlauf 1 herrschenden Atmosphärendruck aufbaut, wodurch die erste Verschlußklappe 8 schließt. Sobald

der Druck in der Vorkammer 2 annähernd gleich hoch wie der Druck in der Förderkammer 3 und damit die in der Reinluft-Druckleitung 6 ist, öffnet die zweite Verschlußklappe 9 unter dem Gewicht des auf ihr lastenden Schüttgutes den Vorkammerauslauf, so daß die Vorkammer 2 sich in die Förderkammer 3 entleert. Dieser Zustand ist in Fig. 1 dargestellt. Aus der Förderkammer 3 strömt das Schüttgut in der durch die Dnsierklappe 10 vorgegebenen Menge in die Förderlei tung 5. Zu einem durch die Steuerung 28 (vergleiche Fig. 2) vorgegebenen Zeitpunkt schließt nun das Absperrventil 14, 16 und das Entlüftungsventil 13, 15 gibt die Entlüftungsleitung 17 frei. Die entstehende Druckdifferenz zwischen der Vorkammer 2 und der Förderkammer 3 läßt die zweite Verschlußklappe 9 schließen. Praktisch gleichzeitig öffnet die erste Verschlußklappe 8 und. betätigt über die Steuerung 28 üi'id den pi'cSiü'i/.yiiiidef ί ί. uiis Auspei luiguii 7. mi uaß Schüttgut in die Vorkammer 2 fließt (Fig. la) bis das Absperrorgan 7 über die Steuerung 28 oder wahlweise einen Niveaufühler (nicht dargestellt) in der Vorkammer 2 wieder geschlossen wird. Sobald nun ein weiterer Niveaufühler 20 an die Steuerung 28 meldet, daß die Förderkammer 3 nahezu leer ist, läßt die Steuerung 28 das Entlüftungsventil 13, 15 wieder schließen und das Absperrventil 14, 16 wieder öffnen, womit der Ausgangszustand wieder erreicht ist und ein neuer Arbeitstakt beginnt.

F i g. 2 zeigt eine Anlage zum Transport von Schüttgut aus einem Schüttgutvorratsbehälter 50 über die beschriebene Vorrichtung, die Förderleitung 5 und

in einen Abscheider 51 beispielsweise in einem Grantilnt-Zwisehcnspeicherbehällcr 52 einer Kunststoffcxtrusionsprcsse. Die zuvor erläuterte Funktion des Absperrventils 14. 16. des F.ntlüflungsvcntils 13. 15 und des Absperiorgans 7 wird durch die in einem Stcuerkastcn

ii enthaltene Steuerung 28 sichergestellt.

Die beschriebene Vorrichtung eignet sich vorzüglich zum pneumatischen Transport auch abrasiver Schüttgü·

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sollten. Vor allem aber läßt sich mit der Vorrichtung 2ü eine kontinuierliche pneumalische Förderung von Kunststoffgranulaten bei extrem kleinen Geschwindigkeiten verwirklichen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche;

1. Vorrichtung zur Aufgabe von Schüttgut in eine pneumatische Förderleitung, mit einem durch eine erste Verschlußklappe mit Gegengewicht verschließbaren, in eine Vorkammer mündenden Schüttguteinlauf, einem durch eine zweite Verschlußklappe verschließbaren, in eine unter der Vorkammer liegende Förderkammer mündenden Vorkammerauslauf, einem die über eine Abzweigleitung mit der Reinluft-Druckleitung verbundene Förderkammer mit der Förderleitung verbindenden Fördereinlauf, einer ein Absperrventil enthaltenden Luftverbindungsleitung zwischen der Förderkammer und der Vorkammer, einer die Vorkammer mit der freien Atmosphäre verbindenden, ein Entlüftungsventil enthaltenden Entlüftungsleitung und einer Steuerung zur wechselweisen Betätigung des Absperrventils und des Entlüftungsventils, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußklappen (8,9) mit ihren Gegengewichten (21) derart schwenkbar aufgehängt sind, daß sie im kräftefreien Zustand die Auslauföffnungen praktisch vollständig freigeben, daß die Abzweigleitung (19) für die Förderkammer (3) in die Verbindungsleitung (18) mündet und diese in auf die Verschlußklappen (8,9) gerichteten Düsen (22) endet und daß in der Nähe des Fördereinlaufs (4) ein Niveaufühler (20) angeordnet ist, der an die Steuerung (28) das Signal zum Füllen der Förderkammer (3) gibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung-.^}) etwa im Gleichtakt mit der ersten Verschlußklappe (8) ein im Schüttguteinlauf (1) liegendes Absperrorgan (7) betätigt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (28) einen Zeitgeber zur Betätigung des Absperrorgans (7) umfaßt.

4. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkammer (2) ebenfalls einen Niveaufühler enthält, der über die Steuerung (28) das im Schüttguteinlauf (1) liegende Absperrorgan (7) betätigt.