DE4004706A1 - Selbsttaetiges absperrorgan fuer ein fuellrohr zum beschicken von behaeltern fuer feinkoerniges schuettgut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein selbsttätiges Absperror­ gan für ein Füllrohr zum Beschicken von Behältern für feinkörniges Schüttgut wie Aluminiumoxyd, Kunststoffpulver, Zement oder Quarz in einem pneu­ matischen Fördersystem, das eine ausdehnbare Druck­ kammer aufweist, die mit einem Ventilkegel zum Ab­ sperren der Auslaßöffnung für das Schüttgut zusam­ men wirkt.

Bei einem pneumatischen Fördersystem für feinkörni­ ges Schüttgut ist es bekannt, mehrere Behälter, die als Silo ausgebildet sein können, von einer Haupt­ leitung der Reihe nach zu speisen. Dafür führt zu jeder Beschickungsöffnung eines Behälters eine von der Hauptleitung abzweigende Nebenleitung, so daß durch Absperrorgane sicher zu stellen ist, daß nach dem Befüllen eines Behälters durch eine Absperrung der Füllvorgang beendet wird und ein nachfolgender Behälter befüllt werden kann. Die Absperrorgane er­ halten ihre Befehle zum Absperren oder Öffnen bei bekannten Anlagen jeweils durch einen in einem Be­ hälter befindlichen Füllstandsmelder. Derartige, fremdgesteuerte Absperrorgane sind jedoch störan­ fällig, zumal ihre Betätigung abhängig ist von der Zuführung externer Energie für die notwendigen Schaltimpulse. Geeigneter sind deshalb selbsttätige Absperrorgane, die nicht des Einsatzes individuel­ ler Niveauschalter bedürfen oder anderer indivi­ dueller Reguliersysteme.

Nach der EP 02 24 436 ist ein selbsttätiges Absperr­ organ bekannt, bei dem die Beschickungsöffnung ei­ nes Behälters durch einen Ventilkegel abzusperren ist unter Ausnutzung einer ausdehnbaren Druckkam­ mer. Diese Druckkammer besteht aus einem unten of­ fenen Förderrohr, das auf seiner Oberseite einen dehnbaren Balg trägt. Dieser Balg ist oberseitig von einer Platte gehalten, die an einer sich durch die Druckkammer erstreckenden Stange den Ventilke­ gel trägt zum Absperren der unteren Öffnung des Förderrohres bzw. des Gehäuses der Druckkammer. Ein solches Absperren durch Anheben des Ventilkegels erfolgt, wenn nach einem Befüllen des Behälters der Druck in der Druckkammer so weit ansteigt, daß sich diese nach oben hin ausdehnt, wobei der Balg als Huborgan wirksam wird. Die bekannte Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß ein von der Hauptförder­ leitung abzweigendes Zuflußrohr für das Schüttgut und ein weiteres Abflußrohr in der Druckkammer mün­ den, denn dadurch treten nach einem Befüllen des Behälters bzw. einem Absperren seiner Öffnung fort­ laufend Verwirbelungen des Schüttgutes innerhalb der Druckkammer auf, die zu einer erheblichen Bean­ spruchung und damit einem hohen Verschleiß der Be­ standteile des Absperrorganes führen. Hinzu kommt, daß ein Schließen der Öffnung gegen den anstehenden Fördergutstrom und den Förderleitungsdruck erfolgen muß, so daß eine entsprechend große Kraft aufzuwen­ den ist. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß das regelmäßig aus elastischem Material wie Gummi ausgebildete Huborgan außerhalb bzw. oberhalb des Behälters oder Silos liegt und damit durch ei­ nen Verschleiß hervorgerufene Leckagen zu einem Ausströmen von Fördergut führen, welches die umge­ benden Räumlichkeiten gefährdet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine strömungsgünsti­ ge, die Arbeitsplätze nicht gefährdende Einrichtung zum Befüllen und Schließen einer Einfüllöffnung ei­ nes Behälters oder Silos zu schaffen, die keiner Fremdsteuerung oder der Zufuhr externer Energie be­ darf und deren empfindlichen Bestandteile keiner beachtenswerten Beanspruchungen durch Staubverwir­ belungen ausgesetzt sind. Nach der Erfindung ist dafür vorgesehen, daß sich ein an eine Hauptförder­ leitung angeschlossenes Füllrohr in die oder durch die Druckkammer hindurch erstreckt, wobei der Boden der Druckkammer zu dem ortsfest angeordneten Füll­ rohr höhenbeweglich ausgebildet ist, um durch seine Verstellung bzw. Bewegung ein Öffnen oder Schließen des Absperrorganes zu bewirken. Eine derartige An­ ordnung hat neben dem Fortfall der vorgenannten Mängel den Vorteil, daß sich sowohl bei geöffneten wie auch geschlossenem Ventil keine nachteiligen Verwirbelungen in der Druckkammer ausbilden, die zu einer erheblichen Belastung insbesondere der empflichen Huborgane wie einer Membran oder einem Balg führen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung und deren Ausge­ staltungen sind nachstehend unter Bezugnahme auf eine Zeichnung erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Absperrorgan mit plattenförmigen Boden in der Öffnungsstellung des Ventiles;

Fig. 2 das Ventil von Fig. 1 in der Schließstel­ lung;

Fig. 3 ein Absperrorgan mit trichterförmigem Bo­ den in der Öffnungsstellung;

Fig. 4 einen Teilausschnitt eines Absperrorganes;

Fig. 5 einen Ventilkegel im Teilschnitt;

Fig. 6 einen Ventilkegel mit andersartiger Auf­ hängung;

Fig. 7 ein Absperrorgan mit einer Membran und

Fig. 8 ein Absperrorgan mit höhenverstellbaren Ventilkegel und Membran.

In den Fig. 1, 2 und 3 ist eine Hauptleitung 100 für die Förderung von Schüttgut im Dichtstrom wie­ dergegeben, durch die das Schüttgut in der Richtung der Pfeile gefördert wird. Zum Befüllen eines Be­ hälters 14 ist ein Füllrohr 106 vorgesehen, das über eine Vorkammer 1 an die Hauptförderleitung 100 angeschlossen ist, in der für die Ablenkung von Schüttgut ein Abweiser 3 angeordnet ist.

Das Füllrohr 106 ist durch eine Druckkammer 120 hindurchgeführt und trägt an seinem unten offenen Ende an Streben 6 einen Ventilkegel 7. Die Druck­ kammer 120 besteht aus einer Deckplatte 122, die fest verbunden ist mit der Decke 125 des Behälters 14. An der Unterseite der Deckplatte 122 ist ein manschettenförmiger Balg 11 befestigt, der einen plattenförmigen Boden 12 der Druckkammer trägt. Dieser Boden 12 ist außerdem durch Zugfedern 13 mit der Deckplatte 122 verbunden. Entsprechend Fig. 3 läßt sich die Spannung dieser Zugfedern 13 ein­ stellen durch Gewindestangen 15, die nach einem Lö­ sen von Muttern 17 verstellbar sind.

Die Bodenplatte 12 ist in ihrer Mitte mit einer Öffnung versehen, an die sich ein zylinderförmiger Absperrring 18 anschließt. In diesem Absperrring 18 liegen die Streben 6 des ortsfest angeordneten Füllrohres 106 in der Art von Führungen an.

Erfolgt bei geöffnetem Absperrorgan gemäß Fig. 1 eine pneumatische Beschickung eines Behälters 14 mit Schüttgut 40, so wird das Schüttgut 40 über die Haupftförderleitung 100 und die Vorkammer 1 mit ih­ rem Abweiser 3 in das Füllrohr 106 eingetragen und strömt nahezu drucklos durch den offenen Ringspalt 30 in den Behälter 14. Erreicht der Materialfüll­ stand im Behälter 14 die Austragsöffnung des Füll­ rohres 106 und verschließt diese, so steigt der Förderleitungsdruck im inneren des Füllrohres 106 an. Da das Füllrohr im Bereich der Druckkammer mit Luftdurchtrittsöffnungen 8 für einen Druckausgleich versehen ist, steigt der Druck in der Druckkammer 120 ebenfalls an. Dabei entwickelt die Ringfläche des flachen Bodens 12 der Druckkammer 120 die Wir­ kung eines Ringkolbens, der sich gegen die Kraft der Zugfedern 13 absenkt und mit seinem angeschlos­ senen Absperrring 18 durch Auflage auf dem Ventil­ kegel 7 das Absperrorgan schließt. Da sich während des Absenkens des Bodens 12 der Ringspalt 30 ver­ kleinert, ergibt sich ein weiterer Druckanstieg aus der pneumatischen Förderung, der die Schließwirkung unterstützt. Das hat zur Folge, daß ein Teilstrom der Trägerluft aus der pneumatischen Förderung in die gegenüberliegende weiterführende Förderleitung 101 strömt.

Nach einem beendeten Schließvorgang staut sich ein Teil des Fördergutes im Füllrohr 106 an und die weitere Förderung erfolgt durch die Vorkammer hin­ durch zum nebenstehenden bzw. nachfolgenden Behäl­ ter oder Silo. Wird am Ende der Förderleitung das Fördergut in den letzten zu beschickenden Behälter eingeführt, so wird das Abschalten der pneumati­ schen Förderung bewirkt über einen Füllstandsmelder im letzten Behälter einer Reihe von Behältern. Da­ nach wird die Förderleitung und damit die einzelnen Vorrichtungen druckentlastet. Der zum Schließen führende Überdruck im System baut sich ab, so daß die Zugfedern 13 die Böden 12 und Schließringe 18 anheben und bei absinkendem Materialfüllstand ein offener Austrittsspalt ein Entleeren eines Behäl­ ters ermöglicht. Bei einem erneuten Start der pneu­ matischen Förderung, und zwar vorzugsweise einer Dichtstromförderung, wiederholt sich der vorbe­ schriebene Vorgang.

Die Fig. 3 zeigt insofern eine Abweichung zu den vorbeschriebenen Ausführungen, als dort der Boden 12 trichterförmig ausgebildet ist, so daß staubför­ mige Ablagerungen zwangsläufig in den Behälter ab­ geführt werden.

Der Fig. 3 ist weiterhin zu entnehmen, daß für ei­ nen vorrübergehenden Abschluß eine Sperrscheibe 90 eingesetzt werden kann zwischen den Flanschverbin­ dungen für das Füllrohr 106 und die Vorkammer 1.

Gemäß Fig. 4 kann auch ein weiterdehnbarer Balg 11 mit mehreren Falten Verwendung finden, wobei dann die Falten zu unterstützen sind durch Ringe 124.

Beim Strömen des Schüttgutes in den Behälter werden die Ränder der Absperrorgane besonders beansprucht. Entsprechend Fig. 5 können deshalb der Ventilkegel 7 und der Absperrring 18 jeweils mit einem besonde­ ren Verschleißring 126 versehen werden.

Eine Halterung des Ventilkegels 7 unterhalb der Öffnung des Füllrohres 106 ist auch möglich inner­ halb des Füllrohres durch Speichen 130 gemäß Fig. 6, welche die Spitze des Ventilkegels 7 mit dem Füllrohr 106 verbinden.

Die Fig. 7 zeigt insoweit eine Abwandlung, als dort der trichterförmige Boden 12 der Druckkammer 120 unmittelbar als Absperrorgan für ein Zusammen­ wirken mit dem Ventilkegel 7 Anwendung findet, der seinerseits durch bügelförmige Halterungen 200 mit dem Füllrohr 106 feststehend verbunden ist. Dafür ist die Decke der Druckkammer 120 in der Art einer Membran 144 ausgebildet, die bei entstehen eines Überdruckes in der Druckkammer 120 den trichterför­ migen Boden 112, der gleichzeitig als Druckkammer­ wandung wirksam ist, nach oben anhebt, so daß er in der Absperrstellung mit seiner Innenwandung am unteren Außenrand des Ventilkegels 7 anliegt.

Eine kinematische Umkehrung der vorbeschriebenen Ausführungen ist in Fig. 8 wiedergegeben. Dort ist der Ventilkegel 7 durch Speichen 130 mit dem zylin­ derförmigen höhenverstellbaren Gehäuse 142 der Druckkammer 120 fest verbunden. Das Gehäuse 142 hängt hier ebenfalls an einer Membran 144, die bei Auftreten eines Überdruckes in der Druckkammer 120 das Gehäuse 142 und damit den Ventilkegel 7 anhebt, so daß die Öffnung des Füllrohres 106 abgesperrt wird.

Claims (10)

1. Selbsttätiges Absperrorgan für ein Füllrohr zum Be­ schicken von Behältern (14) für feinkörniges Schüttgut (40) in einem pneumatischen Fördersystem, mit einer ausdehnbaren Druckkammer (120), die mit einem Ventilkegel (7) zum Absperren einer Auslaß­ öffnung (30) für das Schüttgut (40) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß sich das an eine Haupt­ förderleitung (100) angeschlossene Füllrohr (106) in oder durch die Druckkammer (120) hindurch er­ streckt und der Boden (121) der Druckkammer (120) zu dem ortsfesten Füllrohr (106) höhenbeweglich ausgebildet ist.

2. Selbsttätiges Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wand des Füllrohres (106) im Bereich der Druckkammer (120) Luftdurch­ trittsöffnungen (8) angeordnet sind.

3. Selbsttätiges Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllrohr (106) unter seiner unteren Ausgabeöffnung (30) den Ventilkegel (7) trägt und der absenkbare Boden (12) der Druckkammer (120) ein ringförmiges Absperrorgan (18) für den Ventilkegel (7).

4. Selbsttätiges Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllrohr (106) durch Stre­ ben (6) mit dem Ventilkegel (7) verbunden ist.

5. Selbsttätiges Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (12) der Druckkammer (120) trichterförmig ausgebildet ist.

6. Selbsttätiges Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (12) der Druckkammer (120) an Zugfedern hängt.

7. Selbsttätiges Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (12) der Druckkammer (120) durch einen Balg (11) mit der Decke der Druckkammer (120) verbunden ist.

8. Selbsttätiges Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Decke der Druckkammer (120) als Membran (144) ausgebildet ist (Fig. 7, 8).

9. Selbsttätiges Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkegel (7) mit dem hö­ henverstellbaren Boden der Druckkammer (120) ver­ bunden ist (Fig. 8).

10. Selbsttätiges Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllrohr (106) durch eine Vorkammer (1) mit der Hauptförderleitung (100) ver­ bunden ist, in der ein Abweiser (3) für das Förder­ gut (40) angeordnet ist.