DE4240014C2 - Beladungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Beladungsvorrichtung zum Befüllen von Tanks aus einem Siloauslauf, insbesondere für Schüttgut, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Beladungsvorrichtung wird beim Verladen von schüttfähigem Gut, beispielsweise pulverförmigen, schrottigen oder körnigen Produkten benutzt.

Üblicherweise werden derartige Beladungsvorrichtungen mit einer sogenannten Verladegarnitur beim Befüllen von auf Silofahrzeugen oder Bahnwaggons installierten Tanks vorgesehen. Diese können unter den Siloauslauf fahren, wobei die einen flexiblen Schlauch umfassende Verladegar­ nitur mit ihrem unteren Anschluß auf einen nach Art eines Hohlzylinders nach oben überstehenden und die Einlauföff­ nung bildenden Anschluß, den sogenannten Dom aufsetzbar ist.

Während der Befüllung allerdings kommt es zu einer starken Luftverdrängung durch das einlaufende Produkt im Tank. Die aus dem Tank herausgedrängte staubhaltige Luft tritt dabei ebenfalls durch die Tanköffnung nach oben hin aus. Der Schüttstrahl des schüttfähigen Gutes weist dazu in der Regel einen Durchmesser auf, der deutlich enger ist als der Innendurchmesser des Anschlußkegels bzw. der Ein­ laßöffnung am Tank. Durch den so gebildeten Ringspalt zwi­ schen dem in den Tank fallenden Schüttgut und der Tanköff­ nung kann dann die im Tank verdrängte Luft nach oben hin aussteigen.

Um sicherzustellen, daß die im Tank verdrängte staubhal­ tige Luft an der Verbindungsstelle zwischen dem Verlade­ schlauch und dem Dom nicht nach außen in die Atmosphäre entweicht, ist in der gattungsbildenden DE 84 24 067 U1 vor­ geschlagen worden, eine schlauchförmige elastische Ab­ dichtmanschette für die Verladegarnitur zu verwenden, die beim Befüllen gegen den Dom gepreßt wird und dadurch eine luftdichte Verbindung herstellt. Dabei ist die Abdicht­ manschette bevorzugt mit einem die zylinderförmige Tank­ öffnung innen hintergreifenden Wulst versehen, so daß die Abdichtmanschette nicht nur luftdicht an der Einlaßöffnung des Tankes angepreßt, sondern auch verhindert wird, daß der Verladeschlauch beim Befüllen des Tanks durch die entweichende Luft vom Tank abgehoben wird.

Diese Vorrichtung hat sich grundsätzlich in der Praxis sehr bewährt. Denn der verwendete flexible Verladeschlauch besteht aus einem luftdurchlässigen Gewebe, der die aus dem Tank verdrängte Luft gefiltert nach außen entweichen läßt und so einer Verschmutzung und Gefährdung des Bedie­ nungspersonals entgegenwirkt.

Aus dem DE-U1 72 18 354 ist darüber hinaus eine Beladungsvorrichtung zur staubfreien Beladung von Silos mit Schüttgütern bekannt geworden. Diese vorbekannte Beladevorrichtung umfaßt einen an einem Teleskoprohr in der Höhe einstellbaren Beladekopf. Dieser ist über einen Faltenbalg mit einer Absaug- und Entstaubungseinrichtung zum Absaugen und Entstauben von aus dem zu befüllenden Tank entweichender Luft funktionell verbunden. Die Entstaubungs- und Absaugeinrichtung ist oberhalb des Beladekopfes in einem Behälter angeordnet, der sich an den Faltenbalg anschließt.

Mit einer derartigen Vorrichtung muß ein durchaus nicht unwesentlicher Unterdruck von beispielsweise 200 bis 300 mm Wassersäule erzeugt werden. Schließlich erfordert diese Vorrichtung entsprechende Filtereinrichtungen. Durch den erzeugten Unterdruck soll darüber hinaus auch gewährleistet werden, daß der in Richtung Tank sich konisch verjüngende Beladekopf in der Tanköffnung gehalten wird, ohne daß er während des Beladevorganges abhebt.

Abgesehen von den vorstehend genannten Nachteilen ist damit der weitere Nachteil verbunden, daß ein derartiger, lediglich durch seine konische Form in der Tanköffnung aufliegende Beladekopf nicht zwangsläufig die gewünschte hermetische Dichtigkeit im Bereich der Tanköffnung erzeugen kann.

Schließlich ist ein Füllstutzen mit einer Verteilerein­ richtung für Schüttgüter auch aus der DE-U1 90 06 250 bekannt geworden. Auch diese Beladungsvorrichtung umfaßt im Bereich der Tanköffnung eines zu befüllenden Tanks ein sich nach unten hin konisch verjüngendes Endstück. Auch hier wird über eine Absaugvorrichtung während des Befüllens die aus der Tanköffnung austretende Luft benachbart zu dem Siloauslauf abgesaugt. Über die Weiterbehandlung dieser abgesaugten und gegebenenfalls mit gefährlichen Partikeln oder Gasen durchsetzten Luftströmung ist in dieser Druckschrift nichts ausgesagt.

Dieser Stand der Technik weist den Nachteil auf, daß zum einen der nach unten in der Tanköffnung sitzende, sich konisch verjüngende Beladekopf nicht die gewünschte Dichtigkeit herstellen kann. Nur durch ausreichend hohen Absaug-Unterdruck kann versucht werden sicherzustellen, daß der Beladekopf während des Befüllens aus der Tanköffnung nicht abhebt. Schließlich müssen die abgesaugten und gegebenenfalls mit gefährlichen Dämpfen, Gasen oder Partikel durchsetzten Luftmengen noch auf in dieser Druckschrift nicht weiter offenbarte Weise behandelt werden, um eine Gefährdung von Mensch und Umwelt zu vermeiden.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, mit einfachsten Mitteln eine Beladungsvorrichtung zum Befüllen von Tanks aus einem Siloauslauf zu schaffen, wodurch sichergestellt wird, daß beim Verladen keine Stoffe, Partikel oder Gase austreten, die zu einer Gefährdung von Mensch und Umwelt führen könnten.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein neuer Weg beschritten .

Es wird nämlich ein Abluft-Rückführsystem vorgesehen. Die beim Befüllen des Tanks ausweichende Luft bzw. ausweichenden Dämpfe werden, nicht wie beim Stand der Technik, über eine balgförmige Filtereinrichtung gefiltert oder durch separate Rückführleitungen abgesaugt und gegebenenfalls Filtern zugeführt, sondern über das Abluft-Rückführsystem in einen rückwärtigen Bereich des sich beim Befüllen des Tanks gleichzeitig entleerenden Silos rückgeführt. Dadurch ergibt sich ein sich geschlossenes System, ohne daß separate externe Filtereinrichtungen, Gas-Auffangkammern etc. vorgesehen sein müssen. Mit der erfindungsgemäßen Beladungsvorrichtung ist es also möglich, daß unter Umständen auch für Umwelt und Mensch gefährliche Gase im Zusammenhang mit dem abzuführenden Schüttgut im Gegensatz zum Stand der Technik durch den verwendeten Schlauch nicht hindurch austreten können, sondern sicher zurückgehalten werden.

Durch diese erfindungsgemäße Lösung entfällt auch grundsätzlich die Notwendigkeit, mit entsprechend hohem Unterdruck absaugen zu müssen. Im Gegensatz kann sogar durch Befüllung des Tanks und durch die aus der Tanköffnung gleichzeitig austretende Luft bzw. durch die Gase im Bereich des Beladungskopfes ein Überdruck auftreten. Durch Verwendung des an der Tanköffnung luftdicht ankoppelbaren Tankbefüllungsanschlusses wird nicht nur ein luftdichter Abschluß gewährleistet, sondern gleichzeitig der Befüllungskopf auch (quasi- und/oder formschlüssig) gehalten. Selbst bei hier auftretenden Überdrücken kann also der Beladekopf nicht abheben.

Durch den Überdruck werden dann die aus dem zu befüllenden Tank entweichenden Gase bzw. Luftmassen über das Abluft- Rückführsystem zum rückwärtigen Bereich des Silos rückgeführt.

Zwar kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung in der Abluft-Rückführ-Leitung ein Gebläse oder eine Pumpe zur Unterstützung der Abluft-Rückführung installiert sein. Diese erfüllt aber im wesentlichen in der Regel nur den Zweck, die in dem Leitungssystem auftretenden Reibungsverluste zu kompensieren, um eine möglichst gleichmäßige, den Befüllvorgang des Tanks nicht behindernde Rückströmung der Luft und der anderen Gase zu gewährleisten. Dies ist mit den im Stand der Technik vorgeschlagenen und notwendigen Unterdruck-Absaugsystemen nicht vergleichbar.

Zwar sind aus der US 33 49 695 grundsätzlich elastische Schläuche bekannt, die gas- und luftdicht sind. Anregungen im Sinne der beanspruchten Erfindung sind aber hieraus nicht zu entnehmen.

Die Abluftrückführung kann an geeigneter Stelle von der Verladegarnitur aus abzweigen. In einer besonders bevor­ zugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anschlußöff­ nung für die Abluftrückführung im Bereich eines siloseiti­ gen Anschlußgehäuses für die Verladegarnitur vorgesehen. D.h. sie ist in der Regel höhenunverstellbar, auch dann, wenn der luftundurchlässige elastische Schlauch mit dessen Anschlußtrichter auf die Anschlußöffnung des Tankes abge­ senkt wird.

Der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen für ein Ausführungsbeispiel erläutert. Dabei zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht auf einen Silo mit einem unter dem Siloauslauf ste­ henden zu befüllenden Tank mit der da­ zwischen wirksamen erfindungsgemäßen Beladungsvorrichtung; und

Fig. 2 eine schematische Vertikalschnittdarstel­ lung durch die erfindungsgemäße Bela­ dungsvorrichtung.

In Fig. 1 ist in rückwärtiger Ansicht ein Tankfahrzeug 1 mit einem zu befüllenden Tank 3 dargestellt, welcher unter einen Silo 5 zur Befüllung mit im Silo befindlichem Schütt­ gut gefahren wurde.

Wie insbesondere in der auszugsweise vertikalen Schnitt­ darstellung gemäß Fig. 2 auch ersichtlich ist, ist der Silo 5 mit einem untenliegenden Siloauslauf 7 versehen. In Höhe des Siloauslaufes 7, d. h. im konkreten Ausführungs­ beispiel oberhalb des dazu untenliegenden Rohr- oder Trichterendes des Siloauslaufes 7 ist ein Anschlußgehäuse 9 fest angebracht, welches eine rückwärtige Anschlußplatte 9′ und eine untenliegenden Tragplatte 9′′ aufweist.

An der Unterseite des Anschlußgehäuses 9, d. h. an der untenliegenden Tragplatte 9′′ ist hermetisch dicht ein nachfolgend auch als elastischer Verladeschlauch 13 be­ zeichneter Befüllungskanal 13 angebracht, an dem untenlie­ gend ein Befüllungstrichter 15 mit einem zylindrischen Auslaufende 17 ebenfalls hermetisch dicht am elastischen Verladeschlauch 13 angebracht ist.

Zu der erläuterten Verladegarnitur 19 gehört im gezeigten Ausführungsbeispiel ferner noch eine Hebe- und Absenkvor­ richtung 21 mit einem motorischen Antrieb 23 und Seilen 25, worüber über den umschaltbaren motorischen Antrieb vorzugsweise in Form eines Elektromotors der Befüllungs­ trichter 15 in die Auslaßöffnung 17 in die Tanköffnung 27 des zu befüllenden Tankes 3 herabgesenkt und bei Bedarf wieder angehoben werden kann (eine manuelle Anhebung und Absenkung ist aber genauso möglich).

Wie aus Fig. 2 auch hervorgeht, weist der Außendurchmes­ ser des zylindrischen Auslaufendes 17 einen geringeren Durchmesser als der Innendurchmesser der Tanköffnung 27 auf, so daß während der Befüllung das zylindrische Aus­ laufende 17 in die einen zylinderförmigen Ring 27′ bilden­ de Tanköffnung 27 eintaucht.

Um beim Befüllen des Tanks 3 den Befüllungstrichter 15 mit dem Auslaufende 17 hermetisch dicht an der Tanköffnung 27 anschließen zu können, ist ferner noch bevorzugt am Über­ gang vom zylindrischen Auslaufende 17 zu dem Befüllungs­ trichter 15 ein außenliegender Flanschring 29 vorgesehen, der von oben her auf dem zylindrischen Ring 27′ der Tank­ öffnung 27 aufliegt.

Am Außenumfang des zylindrischen Auslaufendes 17 ist fer­ ner eine aufblasbare elastische Abdichtmanschette 31 vor­ gesehen, die im leeren Zustand kleiner als der Innendurch­ messer der Tanköffnung 27 ist und deshalb in diese Tank­ öffnung 27 hineinpaßt.

Während des Befüllvorganges wird eine mit der Abdicht­ manschette 31 in Verbindung stehende Druckluftleitung 33 geöffnet und die Abdichtmanschette 31 mit Gas befüllt, so daß sie gegen die Innenseite des Doms, d. h. gegen die In­ nenseite des zylindrischen Rings 27′ der Tanköffnung 27 gepreßt wird. Da während des Aufblasens sich ferner noch ein den zylindrischen Ring 27′ der Tanköffnung 27 im Tan­ kinnenraum hintergreifender Wulst 31′ an der Abdichtman­ schette 31 ausbildet, ist zudem gewährleistet, daß der Verladeschlauch 13 beim Befüllen des Tanks 3 durch die entweichende Luft nicht vom Tank 3 abgehoben wird. Außer­ dem besteht hierdurch eine luftdichte Verbindung zwischen der Tanköffnung 27 und dem elastischen Verladeschlauch 13 der Verladegarnitur 19.

Aus Fig. 2 ist auch ersichtlich, daß der zunächst trich­ terförmige Siloauslauf 7 im gezeigten Ausführungsbeispiel eine zylinderförmige Schüttöffnung aufweist, deren Durch­ messer kleiner ist als das Auslaufende 17. Der Durchmesser des Schüttstrahles 37, der in Fig. 2 strichliert darge­ stellt ist, führt somit unmittelbar durch das zylindrische Auslaufende 17 des Befüllungstrichters 15 und damit in den Tank 3, wobei sich somit zwischen dem Schüttstrahl 37 und der Innenwand des zylindrischen Auslaufendes 17 des Befül­ lungstrichters 15 ein mehr oder weniger freier umlaufender Luftdurchlaß-Ringspalt 38 ergibt, auf den nachfolgend noch eingegangen wird.

Von dem Anschlußgehäuse 9 aus geht eine Abluftrückführung 39 aus, und zwar in Form eines Rohres. Das Ausström-Ende der Abluftrückführung 39 ist am oberen Ende in den Silo 5 zurückgeführt, im gezeigten Ausführungsbeispiel im Bereich der oberen Deckplatte 5′ des Silos 5.

Im Einsatzfalle wird manuell oder motorisch mittels des Motors 23 über die seilförmige Hebe- und Senkvorrichtung 21 der Befüllungstrichter 15 von seiner angehobenen Stel­ lung zur Ladeluke eines zu befüllenden Tanks 3 herabge­ senkt. In der in Fig. 2 dargestellten Anschlagstellung (der Flanschweg 29 liegt auf dem zylindrischen Ring 27′ der Ladeluke auf) ist die Abdichtmanschette durch Öffnung eines Ventiles 41 unter Druck gesetzt, und der luftdichte Abschluß zum Tank hergestellt, wie oben beschrieben.

Anschließend wird eine nicht näher dargestellte Siloöff­ nung geöffnet, so daß das Schüttgut in den Tank herabfal­ len kann.

Die aus dem Tank 3 verdrängte Luft kann deshalb über den Luftdurchlaß-Ringspalt 38 aus dem Tank entweichen, die in dem elastischen Verladeschlauch 13 seitlich neben dem Schüttstrahl 37 nach oben hin aufsteigt und über das An­ schlußgehäuse 9 und der davon ausgehenden Leitung für die Abluftrückführung 39 in den rückwärtigen sich gleichzeitig zunehmend mehr entleerenden Raum des Silos 5 rückgeführt wird.

Um die Abluftrückführung stets sicher aufrechtzuerhalten und zu unterstützen, kann in der Leitung der Abluftrück­ führung 39 auch noch ein Gebläse oder eine Pumpe 41 in­ stalliert sein.

Somit stellt das gesamte Ladesystem ein in sich geschlos­ senes System dar, ohne daß gegebenenfalls gefährliche Par­ tikel oder Gase aus dem Tank 3, dem Silo 5 oder auch im Bereich der Verladegarnitur 19 nach außen hin austreten können.

Die Anschluß- und Einlaßöffnung 39′ der Abluftrückführung 39 ist besonders günstig in Höhe des Anschlußgehäuses 9 un­ tergebracht. Denn diese Anschlußöffnung 9′ ist am unteren Ende des Silos 5 fest vorgesehen und beim Anheben und Absenken des Befüllungstrichters 15 der Verladegarnitur 19 nicht mitbewegbar. Gleichwohl könnte aber die Anschlußöff­ nung 39′ der Abluftrückführung auch an anderer Stelle von der Verladegarnitur 19 ausgehen, beispielsweise auch im Bereich des unteren Befüllungstrichters 15. In diesem Falle würde bevorzugt ein sich entsprechend der Hebe- und Absenkstellung des Befüllungstrichters 15 mitbewegbarer elastischer Schlauch für die Abluftrückführung 39 zumin­ dest in deren unteren Teil verwandt werden.

Abweichend von der in den Zeichnungen dargestellten Ab­ dichtmanschette können auch andere Dichtmaßnahmen zum dichten Anschluß der Verladegarnitur 19 an einer Tanköff­ nung vorgesehen sein. Beispielsweise kann über einen gum­ mielastischen Dichtring ein entsprechender Befüllungs­ trichter 15 auf eine Tanköffnung beispielsweise pneuma­ tisch unter Druck stehend angepreßt werden, um einen dich­ ten Anschluß zu gewährleisten.

Claims (6)

1. Beladungsvorrichtung zum Befüllen von Tanks (3) aus einem Siloauslauf (7) aus einem Silo (5), insbesondere für Schüttgut, bestehend aus

• - einer Verladegarnitur (19), wobei
• - die Verladegarnitur (19) einen Siloauslauf (7) und einen den Siloauslauf mit größerem Durchmesser umgebenden Befüllungskanal (13) und
• - einen Tankbefüllungsanschluß (15) umfaßt,
• - der Tankbefüllungsanschluß (15) ist an einer Tanköffnung (27) eines zu befüllenden Tanks (3) unter Vermeidung eines ungewollten Abhebens von der Tanköffnung (27) luftdicht ankoppelbar,
  dadurch gekennzeichnet, daß
• - die Verladegarnitur (19) einschließlich des Befüllungskanals (13) gegenüber der Atmosphäre luft- und/oder gasundurchlässig ist,
• - ein geschlossenes Abluftrückführsystem von dem zu befüllenden Tank (3) in den während des Befüllvorganges sich entleerenden Silo (5) vorgesehen ist,
• - welches eine Abluftrückführung (39) umfaßt, die zum einen mit dem Befüllungskanal (13) in Verbindung steht und davon ausgehend zurück zum Silo (5) führt.

2. Beladungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abluftrückführung (39) ein Gebläse oder eine Pumpe (41) zur Unterstützung der Abluftrückführung installiert ist.

3. Beladungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschluß- und Einlaßöffnung (39′) der Abluftrückführung (39) an einem im Höhenbereich des Siloauslaufes (7) angeordneten Anschlußgehäuses (9) vorgesehen ist, dessen Gehäuseinnenraum mit dem Befüllungskanal (13) in Verbindung steht.

4. Beladungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Anschlußgehäuse (9) der in der Höhe verstellbare Befüllungskanal (13) luftdicht angekoppelt ist, wobei der Anschlußbereich des Befüllungskanals (13) am Anschlußgehäuse (9) einen größeren Innendurchmesser als den Außendurchmesser des Siloauslaufes (7) in dessen unterem Öffnungsbereich aufweist.

5. Beladungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußgehäuse (9) oberhalb des unteren Endes des Siloauslaufes (7) angeordnet ist.

6. Beladungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschluß- und Einlaßöffnung (39′) der Abluftrückführung (39) im Bereich des absenk- und anhebbaren Befüllungstrichters (15) vorgesehen ist.