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Verfahren und Vorrichtung zum Entleeren
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eines Behälters Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entleeren
eines mit verunreinigtem Filtergranulat gefüllten Behälters sowie eine Vorrichtung
zer Durchführung des Verfahrens.
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Ind@striebetriebe, die vil Wasser benötigen oder besonders hohe Anforderungen
an die Qualität des Wassers stellen müssen, wie beispielsweise die Lebensmittelindustrie,
die Pharmazie, Erauereien- und Getränkeindustrie haben in vielen Fällen eine eigene
Wasserversorgung. Wenn auch das aus eigenem Brunnen geförderte Wasser preisgünstiger
ist als das vom Wasserwerk bezogene, so ist die Qualität des Wassers in den meisten
Fällen aber nicht ausreichend. Es ist daher erforderlich, das Wasser einem Filtervorgang
mittels Aktivkohlegranulat zu unterziehen, durch das dann Verlnreiniqungen und Geschmacksstoffe
ausgefiltert werden kinren. Nach einer gewissen Zeit setzt sich aber die hkti,;-rohle
mit Verunreinigungen zu, sie wird inaktiv. Aus diesem runde muß die Aktivkohle in
gewissen Zeitabständen, =ie sich nach dem Grad der Verunreinigungen des Wassers
eezimmen, regeneriert werden. Zu diesem Zweck ist es eror-erlich, sie dem Behälter
in dem sie gelagert ist, zu --nt-eh#en. Dies geschieht bisher auf umständliche Art
und
Weise per Hand mittels einer Schaufel, weil das Aktivkohlegranulat im Laufe der
Zeit aneinanderbackt, feucht und daher nicht rieselfähig ist. Bei dieser Art der
Entleerung wird ein relativ hoher prozentualer Anteil Kohle so stark mechanisch
beschädigt, daß sie nicht mehr wiederverwendet werden kann.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Möglichkeit zu schaffen, zu reinigende feuchte und nicht rieselfähige Aktivkohle
auf material schonende Weise eienm Behälter zu entnehmen. Das wird erfindungsfemäß
dadurch erreicht, daß das Granulat aufgespült, danach gemeinsam mit dem Spülmittel
abgesaugt und im Anschluß daran das Granulat vom Spülmittel getrennt wird.
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Nach diesem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, Aktivkohlegranulat
einem Behälter zu entnehmen, ohne daß dieses stark mechanisch beschädigt wird. Das
Spülmittel kann dabei flüssig oder gasförmig sein.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens
zeichnet sich durch einen Abscheider mit einem unteren dichtend verschließbaren
Auslaufstutzen aus, an welchem über ein AbfluBrohr eine Saugpumpe angeschlossen
ist, wobei in den oberen Teil des Abscheiders eine Leitung mündet, die mit einem
Saugrüssel mit zugeordneter Spülmitteldüse verbunden ist. Zweckmäßigerweise ist
dabei die Spülmitteldüse im Inneren des Saugrüssels höhenverlagerbar gehalten. Auf
konstruktiv einfache Art und Weise besteht die Spülmitteldüse aus einem den Mantel
des Saugrüssels durchdringendem Rohrstück, das fest mit dem Saugrüssel verbunden
ist, auf welches ein weiteres Rohrstück aufgeschoben und in verschiedenen Stellungen
arretierbar ist. Zwecks Abscheidung des Granulats vom Spülmittel ist im Inneren
des Abscheiders ein Siebkörper gelagert, durch den das Spülmittel vom Filtergranulat
retrennt wird.
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Dabei ist der Siebkörper im Bereich seines größten Durchmessers mit
der Innenwand des Abscheiders verbunden und verjüngt sich von dieser Verbindungsstelle
an zum Auslaufstutzen hin in seinem Durchmesser derart, daß zwischen dem Stützkörper
und der Innenwand des Abscheiders stets ein Abscheiderringraum verbleibt. Die Verbindungsstelle
zwischen dem Siebkörper und dem Abscheider befindet sich in Förderrichtung des Granulates
gesehen unterhalb der Zuführleitung. Auf vorteilhafte Weise ist in Gutförderrichtung
gesehen die durch die untere Abschlußkante des zylindrischen Auslaufstutzens und
dem unteren Rand des Siebkörpers gebildete ringförmige Öffnung durch einen runden
Kragen geschlossen.
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Zwecks Abfuhr des Spülmittels steht der Abscheiderraum in seinem unteren
Abgabebereich mit einem Abflußrohr in Verbindung. In weiterer Ausgestaltung der
Erfindung ist der Abscheider fest mit einem Spülmittelbehälter verbunden, auf dessen
Deckel sowohl die Saugpumpe wie auch eine Druckpumpe für das Spülmittel montiert
sind. Um einen hohen Gutdurchsatz zu erreichen sind mit dem Spülmittelbehälter zwei
abwechselnd betätigbare Abscheider gleichen Aufbaus verbunden. Ein wesentliches
Merkmal der Erfindung wird darin gesehen, daß beiden Abscheidern eine gemeinsame
Saugpumpe und ein gemeinsamer Saugrüssel mit einer Spülmitteldüse zugeordnet sind.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung steht die Rohrleitung, die mit dem Saugrüssel
verbunden ist über ein Verteilerstück mit den beiden Zuführleitungen zu den Abscheidern
in Verbindung, wobei jede Zuführleitung ein Ventil aufweist, die wechselweise betätigbar
sind. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß die an der Saugpumpe angeschlossene
Leitung über ein Verteilerstück mit den beiden Mbsaugrohren in Verbindung steht,
wobei jedes Absaugrohr ein Ventil aufweist, die wechselweise betätigbar isnd. Auf
einfache Art und Weise sind alle Ventile über ein Umsteuergerät schaltbar und zwar
derart, daß im Wechsel die Ventile eines
Abscheiders gemeinsam geschlossen
und die Ventile des zweiten Abscheiders gemeinsam geöffnet werden oder umgekehrt.
Die die Abscheider nach unten abdichtenden Klappen sind dabei ebenfalls von den
Ventilen betätigbar. Um überhaupt einen Unterdruck in den Abscheidern erzeugen zu
können ist bei geöffneten Ventilen des ersten Abscheiders die zugehörige Klappe
geschlossen und bei gleichzeitig geschlossenen Ventilen des zweiten Abscheiders
die zugehörige Klappe geöffnet.
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Im folgenden soll die Erfindung anhand eines f\usführungsbeispieles
und mehrerer dieses schematisch Darstellen der Figuren näher erläutert werden. Dabei
zeigt: Figur 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in perspektivischer Darstellung,
Figur 2 den Saugrüssel der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung in vergrößerter Darstellung
perspektivisch, Figur 3 einen Abscheider der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung
in vergrößerter Darstellung, Figur 4 ein Funktionsschaltbild der erfindungsgemaßen
Vorrichtung und Figur 5 ein Umsteuergerät.
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Pufbau: Mit 1 ist ein verfanrbarer Flüssigkeitsbehälter bezeichnet,
aus dem während des Betriebes über die auf dem Behälterdeckel 2 montierte Pumpe
3 Flüssigkeit beispielsweise Wasser angezogen und mit einem Druck von ca. 3 - 6
bar in die flexible Leitung 4 gedrückt wird. Von dort aus gelangt das Spülwasser
in eine Düse 5, aus der es dann austritt. Diese Düse 5 besteht im wesentlichen aus
2 Rohrstücken 6 und 7, von denen das Rohrstück 7 abgewinkelt ist und von der Seite
her den Mantel des Saugrüssels 5 durchdringt. Sowohl im Bereich der Durchdringung
wie auch im Inneren des Saugrüssels 3 ist das Rohrstück 7 fest mit dem Saugrüssel
3 verbunden. Auf das freie Ende des Rohrstückes 7 ist ein zweites Rohrstück 6 höhenverlagerbar.
Zu diesem Zweck ist mit dem Rohrstück 6 ein Bolzen 9 verschweißt, der durch einen
Längsschlitz 10 des Saugrüssels 8 nach außen ragt. Auf das nach außen ragende Ende
des Bolzens 9 ist eine Knebelschraube 11 aufgesetzt. Durch Andrehen dieser Schraube
11 wird die Wand des Rüssels 8 zwischen den im Inneren des Rüssels 8 auf den Bolzen
9 aufgesetzten Distanzstück 12 und der Schraube 11 verspannt. und somit das Rohrstück
6 in der gewünschten Höhenlage arretiert. Der aus der Düse 5 austretende Wasserstrahl
trifft auf die Oberfläche des mit Verunreinigungen durchsetzten in einem Behälter
13 befindlichen Filtermediums beispielsweise Aktivkohlegranulat und spült dieses
auf. Die aufgespülten Teile werden dann von dem die Düse 5 konzentrisch umgebenen
Rüssel 8 abgesogen. Der Saugrüssel 3 wird dabei von Hand geführt. Denkbar wäre allerdings
auch eine automatische Rüsselführung. Zum Zwecke des Absaugens ist der Rüssel 8
an einen Schlauch 14 angeschlossen, der in
eine Rohrleitung 15
mündet. Auf das freie Ende der Rohrleitung 15 ist ein Verteilerstück 16 aufgesetzt,
von dem aus je eine Leitung 17 bzw. 18 in den oberen zylindrischen Teil je eines
Abscheiders 19 bzw. 20 mündet.
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Zwei Ventile 21 und 22, von denen eines in die Leitung 17 und eines
in die Leitung 18 eingebaut ist, werden wechselweise geschaltet, sodaß stets nur
ein Abscheider und zwar in dem in Figur 1 dargestellter Betriebsstellung der Abscheider
19 mit der Rohrleitung 15 in Fließverbindung steht. Die beiden unteren zylindrischen
Auslaufstutzen 23 und 24 der Abscheider 19 und 20 weisen je ein Abflußrohr 25 bzw.
26 auf, in die je ein Ventil 27 und 28 eingebaut ist und die in einem beiden Rohren
25 und 26 gemeinsamen Verteilerstück 29 enden. Von diesem Verteilerstück 29 aus
verläuft eine Leitung 30 zu einer Pumpe 31, die wie die Pumpe 3 auf dem Deckel 2
befestigt ist und das angesaugte Wasser in den Behälter 1 zurückpumpt.
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In der in Fig. 1 dargestellten Betriebsstellung steht das Ventil 27
offen, während das Ventil 28 geschlossen ist.
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Da beide Abscheider 19 und 20 lediglich zwei Leitungsanschlüsse und
je einen Auslaufstutzen 23 und 24 aufweisen, ansonsten aber allseitig geschlossen
sind, herrscht bei geöffneten Ventilen 22 und 27, gleichzeitig geschlossenen Ventilen
21 und 28 und geschlossener Klappe 41 durch die Saugwirkung der Pumpe 31 ein Unterdruck
im Abscheider 19 ebenso wie im Saugrüssel 8, So daß das von der Düse 5 aufgespülte
Filtergranulat zusammen mit dem Spülwasser angesaugt wird. Dieses Wasser-Filtermedium-Gernisch
gelangt, wie schon erwähnt, über die Leitungen 14 und 17 in den obereb zylindrischen
Teil des Abscheiders 19.
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Wie die Fig. 3 zeigt, besteht der Abscheider 19 aus einem oberen zylindrischen
Teil 33, an das sich ein mittlerer konisch sich verjüngender Teil 34 anschließt.
An diesen konischen Teil 34 schließt sich wiederum ein zylindrischer Auslaufstutzen
23 an. Im Inneren des Abscheiders 19 ist ein Siebkörper 37 befestigt, dessen Höhe
in etwa 2/3 der Höhe des Abscheiders 19 entsoricht. In seinem
obereb
Bereich ist der Durchmesser des Siebkörpers so groß wie der Innendurchmesser des
Abscheiders 19. Mit diesem Bereich liegt er dichtend an der Innenwand des Abscheiders
19 an und ist hier mit ihm beispielsweise durch eine Rundschweißnaht verbunden.
Diese Verbindungsstelle 38 liegt etwa auf der halben Höhe des oberen zylindrischen
Teiles 33 des Abscheiders 19. Von dort aus nach unten hin nimmt der Durchmesser
des Siebkörpers 37 kontinuierlich derart ab, daß zwischen der AuRenand des Abscheiders
19 und dem Siebkörper 37 ein Abs-heiderringraum 39 verbleibt. Lediglich im unteren
zylindrischen Auslaufstutzen 23 verläuft dann der Siebkörper 37 auch wieder zylindrisch,
wobei aber der Durchmesser des Siebkörpers 37 immer noch deutlich geringer ist als
der Innendurchmesser des zylindrischen Auslaufstutzens 23.
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Nach unten hin ist die durch die untere Abschlusskante des zylindrischen
Auslaufstutzens 23 und dem unteren Rand des Siebkorners 37 gebildete ringförmige
Auslassöffnung durch Einen runden Kragen 40 abgeschlossen.
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Die verbleibende Öffnung ist durch eine Klappe 41 verschließbar die
an einer in den Wänden des zylindrischen Auslaufstutzens 23 drehbar gelagerten Welle
42 befestigt und von dem Zylinder 70 verdrehbar ist. Ebenso wie der in Fig. 3 dargestellte
Abscheider 19 ist auch der Abscheider 20 aufgebaut. Auch er weist eine an einer
Welle 43 befestigte Klappe 44 auf, die von dem Zylinder 72 betätigbar ist.
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Funktion: Die Funktion soll anhand des in Fig. 4 dargestellten Funktionsschaltbildes
erläutert werden: Zu Beginn des Entleerungsvorganges des Behälters 13 wird zunächst
ein Sack 32 an den Auslaufstutzen 23 angehängt und mittels eines Klemmbügels 45
festgehalten. Sodann werden von einem Umsteuergerät 45 die Ventile 28 und Z1 geschlossen
und durch den Zylinder 72 die Klappe 44 #geöffnet. Gleichzeitig werden die Ventile
22 und 27 geöffnet und über den Zylinder 70 die Klappe 41 geschlossen.
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Im Anschlup daran werden die Pumpen 3 und 31 eingeschaltet.
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Die Druckpumpe 3 pumpt sodann Wasser aus dem Behälter 1 durch die
Düse 5, wodurch das verunreinigte Filtergranulat aufgespült wird. Dieses aufgespülte
verunreinigte Filtergranulat wird durch den Rüssel a abgesaugt und zwar durch die
Saugpumpe 31, die über das Absaugrohr 25 mit de Auslaufstutzen 23 verbunden ist
und im Abscheider 19 einen -Unterdruck bildet. Das durch die Zuführleitung 17 in
den Abscheider 19 etwa tangential einströmende Wasser Filtergranulat-Gemisch bewegt
sich ungetrennt entlang der Innenwand des Abscheiders 19 nach unten bis zu der Stelle,
wo der Siebkörper 37 mit dem zylindrischen Teil 33 verbunden ist. Von hier aus kann
zwar das Wasser weiter entlang der Innenwand des Abscheiders 19 nach unten strömen
Es wird dann durch das Absaugrohr 25 abgesogen. Das Filtergranulat, dessen Körnung
größer ist als die Sieböffnungen des Siebkörpers 37, rieseit aber entlang der Innenfläche
des Siebkörpers 37 nach unten und sammelt sich über der Klappe 41 des Auslaufstutzens
23. Nach einer vorbestimmten Zeit werden die Ventile 22 und 27 geschlossen sowie
die Klappe 41 geöffnet und gleichzeitig die Ventile 21 und 23 geöffnet sowie die
Klappe 44 geschlossen. Vorher kann schon ein Sack auf den Auslaufstutzen 24 aufgeschoben
und d -l durch den Bügel 46 erretiert worden sein.
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Die Pumpen 3 und 31 laufen während dieser Zeit weiter.
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In dieser Schaltstellung wird der Abscheider 20 betrieben, während
das vom Spülmittel getrennte Granulat aus dem Ahscheider 19 in den Sack 32 fließt.
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Das Umsteuergerät 46 selbst besteht, wie Fig. 5 veranschaulicht, aus
einem Handschieberventii 60 sowie zwei identisch aufgebauten Zeitverzögerungsventilen
61,62 und einem Impulsventil 63. Von dem Handsteuerventil 60, an dem ständig ein
Druck von einer nicht dargestellten Druckpumpe her ansteht, führt eine Leitung 64
zu einem Verteilerstück 65. An dieses Verteilerstück 65 schließen sich drei weitere
Leitungen 66,67 und 68 an, von denen die Leitungen 67 und 58 je zu einem Zeitverzögerungsventil
61 bzw. 52 und die Leitung 66 zum Impulsventil 63 führen. Das Impulsventil 63 wiederum
ist über die Leitung 69 mit den 2/2 Wegeventilen 22 und 27 sowie der Kolben-Zylinder-Einheit
70 für die Klappe 41 und über die Leitung 71 mit den 2/2 Wegeventilen 21 und 28
sowie der Kolben-Zylinder-Einheit 72 für die Klappe 44 verbunden.
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Von den Leitungen 69 und 71 zweigen zwei Leitungen 73 und 74 ab, die
zu den Zeitverzögerungsventilen 61 und 26 führen. Letztere stehen über Steuerleitungen
75 und 76 mit dem Impulsventil 63 in Verbindung. In der in Fig. 5 dargestellten
Schaltstellung gelangt der Druck über die Leitungen 64, 65 und 66 durch das Impulsventil
63 hindurch zu der Leitung 69, sodaß die Ventile 22 und 27 geöffnet werden und über
die Kolben-Zylinder-Einheit 70 die Klappe 41 geschlossen wird. Da von der Leitung
69 Druck auch zu oem Zeitverzögerungsventil 61 gelangt, wird der Schieber dieses
Ventiles 61 zeitverzögert soweit verschoben, bis die Leitung 58 mit der
Leitung
75 verbunden ist und somit Druck am Schieber des Impulsventiles 53 ansteht. Hierdurch
wird der Schieber des Impulsventiles 63 derart verschoben, daß die Verbindug der
Leitung 66 zu der Leitung 59 unterbrochen und stattdessen die Leitung 66 mit der
Leitung 71 verbunden ist. In diesem Moment baut sich der Druck in der Leitung 69
ab, die Ventile 22 und 27 schließen und die Koloen-Zylinder-Einheit 70 öffnet die
Klappe 41. Gleichzeitig baut sich der Druck in der Leitung 71 auf, die Ventile 21
und 28 werden geöffnet und über die Kolben-Zylinder-Einheit 72 wird die Klappe 44
geschlossen. Der weitere Umschaltvorgang erfolgt dann in analoger Weise.
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