DE3105463A1

DE3105463A1 - "verfahren und vorrichtung zur steuerung der entnahme von schuettguetern aus druckbeaufschlagten behaeltern"

Info

Publication number: DE3105463A1
Application number: DE19813105463
Authority: DE
Inventors: Dietrich Dipl.-Ing. 6240 Königstein Maurer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-02-14
Filing date: 1981-02-14
Publication date: 1982-09-02
Also published as: FR2499954A1; CH654551A5; FR2499954B3

Description

Anmelder: Dipl.-Ing. Dietrich Maurer
Drosselweg 4
6240 Königstein/Taunus

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Entnahme von Schüttgütern aus druckbeaufschlagten Behältern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Entnahme •von Schüttgütern aus druckbeaufschlagten Behältern durch Fernbetätigung eines in der Entnahmeleitung vorgesehenen Absperrventiles sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei der Entnahme von Schüttgütern aus druckbeaufschlagten Vorratsbehältern, gegebenenfalls Über eine pneumatische Förderleitung, besteht im Gegensatz zu pneumatischen Chargenförderern ein besonderes Sicherheitsris.iko darin, daß bei Ausfall des Steuermediums der druckbeaufschlagte Behälter nicht oder nicht

schnell genug verschlossen wird. Dies führt beispielsweise dann, wenn das Fördergut über eine lange Förderleitung gefördert wird, dazu, daß der Aufnahmebehälter und die Förderleitung mit Fördergut überfüllt werden und so eine schwierig zu beseitigende Arbeitsunterbrechung infolge Verstopfung der Förderleitung eintritt.

Es ist bereits eine Vorrichtung zur Entnahme von Schüttgütern aus druckbeaufschlagten Behältern bekannt, bei der beispielsweise bei Unterbrechung der elektrischen Steuerleitung- zwischen dem druckbeaufschlagten Behälter und dem am Ende der Förderleitung vorgesehenen Aufnahmebehälter der druckbeaufschlagte Behälter verschlossen wird. Diese Vorrichtung ist jedoch nicht in der Lage, den druckbeaufschlagten Behälter beispielsweise bei Ausfall des für die Betätigung der Entnahmevorrichtung erforderlichen elektrischen Stromes sofort zu verschließen.

Bei einer solchen bekannten Vorrichtung muß der Benutzer,dei in aller Regel von dem druckbeaufschlagten Behälter weit entfernt ist, schnellstmöglich das zwischen Behälterauslauf und der speziellen Entnahmevorrichtung befindliche handbetätigte Absperrventil verschließen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile der bekannten Einrichtung zu beseitigen und eine Vorrichtung zu schaffen, mit der der druckbeaufschlagte Behälter sowohl bei Unterbrechung der Steuerleitung für die Entnahmevorrichtung als auch bei Ausfall der Betätigungsenergie für die Entnahmevorrichtung sofort und sicher verschlossen wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll dabei gemäß einer weiteren Aufgabe der vorliegenden Erfindung klein, leicht transportabel und schnell zwischen druckbeaufschlagtem Behälter und Förderleitung einzubauen sein.

Letzteres ist insbesondere deshalb wichtig, weil druckb^aufschlagte Behälter als Teil einer pneumatischen Förderanlage

mehr und mehr als wirtschaftliche Transportbehälter für Schüttgüter an wechselnden Verbrauchsorten aufgestellt werden und im allgemeinen auch kein optimal geschultes Personal für die Bedienung der Gesamtanlage zur Verfügung steht.

Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch, daß das Absperrventil unter der Einwirkung der von gespeicherter Energie ausgeübten Kraft in Schließstellung gehalten und durch direkte oder indirekte Einwirkung eines Steuersignals unter Überwindung der auf das Absperrventil einwirkenden Kraft geöffnet wird.

Durch die ständig auf das Absperrventil wirkende Kraft wird dieses so langein Schließstellung gehalten, bis eine Zur Einwirkung gebrachte Gegenkraft größer ist und das Absperrventil unter Überwindung der von der gespeicherten Energie ausgeübten Kraft öffnet.

Stromausfall oder Unterbrechung der Steuerleitung führt automatisch zum Erlöschen der Gegenkraft, sodaß die unter der Einwirkung der gespeicherten Energie ausgeübte Kraft wieder

zur Einwirkung kommt und das geöffnete Absperrventil sofort verschließt. Verstopfungen und ein Überlaufen des Aufnahmebe- ^, hälters am Ende der Förderleitung sind damit ausgeschlossen.

j ' Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn,das Absperr- ! ventil durch Einwirkung einer Federkraft in Schließstellung

gehalten wird und mittels eines durch die Einwirkung des

j · Steuersignals in einem auf das Absperrventil wirkenden Arbeits-ί zylinder-Kolben erzeugten Druckes unter Überwindung der Feder-

^:[- kraft geöffnet wird. Eine solche Ausführungsform ist relativ

einfach im Aufbau, billig in der Herstellung und vor allem *■ den rauhen Arbeitsbedingungen auf Baustellen gewachsen.

. Es hat sich dabei als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn bei

dem erfindungsgemäßen Verfahren unter der Einwirkung des Steuersignals ein Gaskompressor so geschaltet wird,/ er den für den

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Arbeitszylinder-Kolben benötigten Druck zum öffnen des Absperrventils erzeugt. Ein geeignetes, beispielsweise 4-2-Wege-Magnetventil wird über eine Steuerleitung vom Verbraucher angesteuert und ist so geschaltet, daß im stromlosen Zustand das Magnetventil den Arbeitszylinder-Kolben entlastet, sodaß der Federspeicher die Kolbenstange bewegt und somit das Absperrventil schließt.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform des erfindunqsgemäßen Verfahrens wird die Gebläse-FÖrderluft des druckbeaufschlagten Behälters zur Betätigung des Arbeitszylinder-Kolbens ausgenutzt. Unter der Einwirkungdes Steuersignals wird ein elektromagnetisch betätigtes Rückschlagventil geöffnet, durch welches der im druckbeaufschlagten Behälter vorhandene Druck in dem Ärb.eitszylinder-Kolben unter Öffnung des Absperrventiles zur Einwirkung kommt. Bei einer solchen Ausführungsform entfällt der separate Gaskompressor für die Steuerluft, die erfindungsgemäße Vorrichtung ist somit wesentlich einfacher, leichter transportabel und wirtschaftlicher herstellbar.

Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Gebläseforderluft des druckbeaufschlagten Behälters anstelle des Federspeichers verwendet, um das Absperrventil ständig in Schließstellung zu halten, Und letzteres wird mittels eines durch Einwirkung des Steuersignals erzeuqlen, auf den Arbeitszylinder-Kolben wirkenden Gegendruckes geöffnet. Für die Erzeugung dieses Gegendruckes kann der vorerwähnte Gaskompressor benutzt werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch das Steuersignal direkt oder indirekt ein Elektromagnet betätigt, der unter Oberwindung der Federkraft das Absperrventil öffnet. Ein Ausfall der Steuerleitung oder der durch die Steuerleitung gesteuerten elektrischen Energie zur Betätigung des Elektromagneten läßt automatisch die auf das Absperrventil einwirkende Federkraft wieder in Erscheinung

I rehen mit der Folge, daß das Absperrventil automatisch ge— ί: c:h 1 or> so η wird.

Er hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn bei dem erfindung^gemäßen Verfahren die übertragung des Steuersignals von der Entnahmestelle an die in der Nähe des druckbeaufschlagten Behälters angebrachte Vorrichtung auf hydraulischem, pneumatischem oder elektrischen Wege oder mittels elektromagnetischer WpJ.lon durchgeführt wird.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einem in die Entnahmeleitung einsetzbaren Absperrventil mit pneumatischer, hydraulischer oder elektrischer Π α ta I: igung, wobei das Absperrventil beispielsweise als Schlauchquetschvent.il, als Schieberventil, als Klappenventil oder als Kugelventil ausgebildet sein kann. Die Vorrichtung ist dabei erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil unter der Einwirkung einer mittels gespeicherter Energie erzeugten Kraft in Schließstellung gehalten und durch die unter der Einwirkung eines Steuersignals einem damit verbundenen Arbeitszylinder-Kolben zugeführten pneumatischen oder hydraulischen Energie oder die einem damit verbundenen Elektromagneten zugeführte elektrischen Energie zu öffnen ist.

Es hat sich dabei als zweckmäßig erwiesen, wenn das Absperrventil unter der Einwirkung einer mechanischen Feder steht, die dasselbe in Schließstellung hält. Die mechanische Feder kann dabei als Druckfeder oder als Zugfeder, gegebenenfalls auch als Spiralfeder, ausgebildet sein.

Ein solcher Federspeicher stellt dabei sowohl in herstellungstechnischer Hinsicht als auch vom wirtschaftlichen Standpunkt aus die einfachste und sicherste Form zur Speicherung von Energie dar, die im Bedarfsfalle wirksam- wird und das Absperrventil verschließt.

In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor- ; ,j

richtung ist das Absperrventil mit einem Arbeitszylinder- M

Kolben verbunden, der dasselbe unter der Einwirkung des in ^r?

dem druckbeaufschlagten Behälter vorhandenen Druckes in Schließ- _;_. ■■_

stellung hält* Bei dieser Ausführungsform erübrigt sich ein f'i, zusätzlicher Federspeicher.

Sowohl bei der vorerwähnten, mit Federspeicher arbeitenden Ausführungsform als auch bei der unter Ausnutzung der Gebläse-4fe förderluft des druckbeaufschlagten Speichers arbeitenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für die Überwindung der durch gespeicherte Energie erzeugten Kraft ein von einem Steuersignal schaltbarer Gaskompressor vorgesehen sein, ^! der mit einem auf das Absperrventil einwirkenden Arbeitszylinder- | Kolben in Verbindung steht und durch den erzeugten Druck da.·; : : Absperrventil öffnet. |.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann statt -v·¹:-- des Gaskompressors auch eine von einem Steuersignal schalt- ;''_ bare Hydraulikpumpe vorgesehen sein, die mittels der erzeugten Druckflüssigkeit über den Arbeitszylinder-Kolben das Absperrventil öffnet.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet die Gebläse-Förderluft des druckbeaufschlag"ten Behälters «um öffnen des Absperrventiles. KIe woisl dabei ein durch ein elektrisches Steuersignal zu ÖffnoncTrrs I Rückschlagventil auf, das in einer von dem druckbeaufHchlaqLon Behälter kommenden und zu einem auf das Absperrventil einwirkenden Arbeitszylinder-Kolben führenden Druckleitung vorgesehen ist. Durch den einwirkenden Druck auf den Arbeitszylinder-Kolben wird die durch die gespeicherte Energie erzeugte Kraft kompensiert und das Absperrventil läßt sich öffnen.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn bei der erfindungsgemäßgen Vorrichtung die Größe des Steuersignals und in Abhängig-

keit davon der Öffnungsquerschnitt des Absperrventiles variierbar sind. Ein solchermaßen veränderliches Steuersignal bewirkt eine verschieden große Gegenkraft/ die auf die von der gespeicherten Energie erzeugte und auf das Absperrventil wirkende Kraft einwirkt und so das Ventil nur bis.zu einem gewissen Grad öffnet, sodaß auf-diese Weise die Fördermenge dem Bedarf entsprechend gesteuert werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind das unter Federdruck in Sperrstellung stehende Absperrventil, der darauf einwirkende Arbeitszylinder-Kolben und der damit verbundene pneumatische oder hydraulische Druckerzeuger zu einer Baueinheit zusammengefaßt;, die mittels verriegelbarer Schnellkupplungen in die EntnahJneleltung einsetzbar ist. Eine solche Baueinheit, die dabei zweckmäßig in einem allseitig geschlossenen, leicht abnehmbaren Gehäuse angeordnet ist, welches gegebenenfalls an der Unterseite Belüftungsöffnungen aufweist, kann schnell auf Baustellen transportiert werden und innerhalb kurzer Zeit in die Förderanlage eingesetzt werden, um so eine gegen Störfälle gesicherte Entnahme aus dem druckbeaufschlagten Behälter zu ermöglichen.

Anhand der in den anliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele wird nachfolgend die Erfindung im einzelnen näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigt?

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit integriertem Luftkompressor für das öffnen des Absperrventil;;

Pig. 2 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die im druckbeaufschlagten Behälter gespeicherte Druckluft zur Betätigung des Arbeitszylinder-Kolbens und damit zur öffnung des Absperrventiles verwendet wird. -

Der mit dem Schüttgut gefüllte Behälter 1 wird von dem Gebläse 2 mit Druck beaufschlagt und ist an seinem unteren Auslauf durch ein von Hand zu betätigendes Ventil 3 verschlossen. Die zu einer Baueinheit zusammengefaßte Vorrichtung zur Steuerung der Entnahme von Schüttgütern wird mit Schnei1-kupplungen 4 zwischen handbetätigtes Ventil 3 und FÖrderlei-

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tung 10 sowie an die Förderluftleitung/des Gebläses 2 angeschlossen. Das steuerbare Absperrventil 5 wird durch den Arbeitszylinder-KoLben 6 betätigt. Der Luftkompressor 8 -erzeugt Druckluft, die Über ein von der Steuerleitung 9 beeinflussbares Magnetventil 7 in den Arbeitszylinder-Kolben 6 geleitet wird und zum öffnen des Absperrventiles 5 dient;

Bei Ausfall des Luftkompressors 8 oder bei beabsichtigtem Schließen des Absperrventiles 5 fällt der Druck im Arbeitszylinder-Kolben 6 ab und durch den darin vorgesehenen Federspeicher 15 wird das Absperrventil wieder geschlossen.

Die beiden Rückschlagventile 11 verhindern bei Ausfall des Gebläses 2, daß mit Fördergut beladene Druckluft aus dem druckbeaufschlagten Behälter 1 und aus der Förderleitung 10 in das Gebläse 2 zurückströmt.

Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die im druckbeaufschlagten Behälter 1 gespeicherte Druckluft für die Betätigung des Arbeitszylinder-Kolbens 6zum öffnen des Absperrventiles 5 verwendet. Die Druckleitung 12 stellt dabei eine direkte Verbindung zwischen der Druckleitung 13 und dem Magnetventil 7 her und versorgt so den Arbeitszylinder-Kolben 6 mit der notwendigen Druckluft, sodaß der in Figur 1 verwendete Luftkompressor 8 entfallen kann. Gegebenenfalls, wenn der von dem Gebläse 2 erzeugte Luftdruck nicht ausreichend sein sollte, kann vor dem Arbeitszylinder-Kolben 6 ein Druckübersetzer 13 vorgesehen sein, durch den der vom Gebläse 2 erzeugte Druck entsprechend erhöht- wird.

Claims

Dr. rer. nat. Horst Schüler ⁶⁰⁰° ^ankfu-i/Mainι, ιο.2.ΐ9βι

PATENTANWALT Kds.rstra«· 41 Dr.Sch/he

Telefon {0611} 235555 Telex 04-16759 mapot d Pojtscheck-Konfo: 282420-602 Frankfuri/M. . Bankkonlo: 225/0389 Deutsche Bank AG, Frankfurt/M.

U / 2178

Anmelder: Dipl.-Ing. Dietrich Maurer
Drosselweg 4
6240 Königstein/Taunus

Patentansprüche

. . Verfahren zur Steuerung der Entnahme von Schüttgütern aus druckbeaufschlagten Behältern durch Fernbetätigung eines in der Entnahmeleitung vorgesehenen Absperrventil los?, dadurch gekennzeichnet, daß (Ins Absperrventil unter der Einwirkung der von gespeiche.tt.er Energie ausgeübten Kraft in Schließstellung gehalten und durch direkte oder indirekte Einwirkung eines Steuei-•signals unter Oberwindung der auf das Absperrventil einwirkenden Kraft geöffnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil durch Einwirkung einer Federkraft in Schließstellung gehalten wird und mittels eines durch Einwirkung des Steuersignals in einem damit verbundenem Arbfi Ιτ;7.γ1 1 ndcr-Kni hen .·ι vimujI cn Drucken unUu Überwindung doi ivdei ι-, ι ,-■ Π ί<·<"\ ι ι π,ί wild.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß unter der Einwirkung des Steuersignals ein Gaskompressor so geschaltet wird, daß er den für den Arbeitszylinder-Kolben benötigten Druck zum öffnen des Absperrventiles liefert.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß unter der Einwirkung des Steuersignals ein elektromagnetieah bet&tigfceß Rückschlagventil geöffnet wird, durch welche'a der im druckbeaufschlagten Behälter vorhandenen Druck in dem Arbeitszylinder-Kolben unter Öffnung des Absperrventiles zur Einwirkung kommt.
5. Verfahren nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil unter der Einwirkung des in dem druckbeaufschlagten Behälter vorhandenen Druckes auf einen Arbeitszylinder-Kölben in Schließstellung gehalten und mittels eineis durch Einwirkung des Steuersignals erzet$<gteri, auf den Arbeitszylinder-Kolben wirkenden Gegendruckes geöffnet wird,
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet', daß durch dae Steuersignal direkt oder indirekt ein Elektromagnet- betätigt wird, der unter Überwindung der Federkraft das Absperrventil öffnet.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung des Steuersignals auf hydraulischem, pneumatischem oder elektrischem Wege oder mittels elektromagnetischer Wellen durchgeführt wird.
8. Vorrichtung zur Druchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 aus einem in die Entnahmeleitung einsetzbaren Absperrventil mit pneumatischer, hydraulischer oder elektrischer Betätigung, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (5) unter der Einwirkung einer mittels gespeicherter Energie erzeugten Kraft in Schließstellung gehalten und durch die unter der Einwirkung eines Steuer- j signals einem damit verbundenen Arbeitszylinder-Kolben (6) J zugeführten pneumatischen oder hydraulischen Energie oder J die einem damit verbundenen Elektromagneten zugeführten elektrischen Energie zu öffnen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß das Absperrventil (5) unter der Einwirkung einer mechanischen Feder (15) in Schließstellung gehalten ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn-- ' " zeichnet, daß das Absperrventil (5) unter der \ Einwirkung des in dem druckbeaufschlagten Behälter (1) [, vorhandenen Druckes auf einen Arbeitszylinder-Kolben (6) " in Schließstellung gehalten ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, ,dadurch gekennzeichnet, daß ein von einem Steuersignal schaltbarer Gaskompressor (8) vorgesehen ist, der mit einem auf das Absperrventil (^r>) einwirkenden Arbeitszylinder-Kolben·(6) in Verbindung steht und durch den erzeugten Druck die durch gespeicherte Energie erzeugte Kraft kompensiert und dan Abspart ventil (5) öffnet.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine von einem Steuersignal einschaltbare Hydraulikpumpe

vorgesehen ist, die mit einem auf das Absperrventil (5) einwirkenden Arbeitszylinder-Kolben (6) in Verbindung steht und durch den erzeugten Druck die durch die gespeicherte Energie erzeugte Kraft kompensiert und das Absperrventil (5) öffnet.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9/ dadurch gekennzeichnet, daß ein durch ein elektrisches Steuersignal zu öffnendes Rückschlagventil (7) in einer von.dem druckbeaufschlagten Behälter (1) kommenden und zu einem auf das Absperrventil (5) einwirkenden Arbeitszylinder-Kolben (6) führenden Druckleitung (12) vorgesehen ist, und durch den einwirkenden Druck die durch gespeicherte Energie erzeugte Kraft kompensiert und das Absperrventil (5) zu öffnen ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Steuersignals und in Abhängigkeit davon der Öffnungsquerschnitt des Absperrventiles (5) variierbar ausgebildet sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das unter Foderdruok in Spejrstellung stehende Absperrventil (5)· der darauf einwirkende Arbeitszylinder-Kolben (6) und der damit verbundene pneumatische oder hydraulische Druckerzeuger zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind, die mittels verriegelbarer Schnellkupplungen (4) in die Förderleitung (10) einsetzbar ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Baueinheit in.einem allseitig geschlossenen, leicht abnehmbaren Gehäuse angeordnet ist.

Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse auf der Unterseite Belüftungsöffnungen aufweist.