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Verfahren und Anlage zum Zuführen von Schüttgut zu Behältern
Die Erfindung
betrifft ein Verfalireii und eine Anlage für die Zufuhr von körnigem oder pulverförmigem
Material zu einem Behälter, aus welchem das durch atmosphärische Luft oder andere
Gase Rießfähig gemachte Gut auf gleichmäßige Weise durch eine oder mehrere im Behälter
vorgesehene Austrittsöffnungen ausgeleert wird.
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Es ist bekannt, aufgelockertes Material der obenerwähnten Art durch
Austrittsöffnungen eines Behälters auszuleeren und eine gleichbleibende Höhe des
Gemisches von Material und Luft im Behälter aufrechtzuerhalten. Dies wird bei den
bisher bekannten Verfahren dadurch erreicht, daß man den Behälter mit einem überlauf
versehen hat. Durch diesen Überlauf wird das bei der Materialzufuhr zum Behälter
überschüssige Material ausgeleert.
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Die Anwendung eines solchen Überlaufs ist jedoch mit gewissen Schwierigkeiten
verbunden; beispielsweise ist es nicht besonders bequem, falls man wünscht, den
Materialstand im Behälter zu ändern, weil der Überlauf dann hoher oder tiefer gestellt
werden muß. Ein anderer und größerer Nachteil eines solchen Überlaufs ist der, daß
das durch den Überlauf austretende Material in das System wieder eingeführt werden
muß, und zwar meistens zu einem über dem Behälter befindlichen Silo, was bewirkt,
daß dieses Material eine besondere Fördervorrichtung, z. B. ein Becherwerk, beansprucht,
damit es erneut in das System eingeführt werden kann. Bei Verwendung eines Überlaufs
können im
Behälter allerdings kurzdauernde, größere Materialhöhen
als die gewünschte auftreten, beispielsweise falls die Aufgabe von Material zum
Behälter nicht sehr gleichmäßig gehalten und der aus dem Behälter ausgeleerten Materialmenge
angepaßt wird. Selbst wenn man am Auslauf des oberhalb des Behälters angebrachten
Silos eine Ausziehvorrichtulxg angeordnet hat, dann bewirkt eine größere oder kleinere
Materialhöhe im Silo, daß die Austrittsmenge aus dem Silo größer oder kleiner wird.
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Derartige selbst kurzdauernde Schwankungen der Materialhöhe im Behälter
beeinflussen die aus demselben ausgeleerte Materialmenge, da die Materialhöhe ganz
wie bei einer Flüssigkeit für die aus dem Behälter ausgeleerte Materialmenge maßgebend
ist, wenn der Querschnitt der Austrittsöffnungen dieses Behälters gleichbleibt.
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Gemäß der Erfindung werden obige Nachteile dadurch beseitigt, daß
die Materialzufuhr zum Behälter selbsttätig in Abhängigkeit von der Materialhöhe
im Behältr gesteuert wird. Dabei kann das Material zuerst eine Aufgabevorrichtung
passieren, deren Materialabgabe zum Behälter selbsttätig in Abhängigkeit der Materialhöhe
im Behälter gesteuert wird, wobei die Materialzufuhr zur Aufgabevorrichtung wiederum
selbsttätig in Abhängigkeit von der Materialhöhe in der . ufgabe vorrichtung gesteuert
wird. Die Steuerungen der Material Zufuhr zur Aufgabevorrichtung und zum Behälter
werden erfindungsgemäß vorzugsweise zusammengekuppelt, und zwar beispielsweise derart,
daß die Ntaterialzufuhr sowohl zur Aufgabevorrichtung als zum Behälter unterbrochen
wird, wenn die Materialhöhe im Behälter einen vorbestimmten Wert erreicht hat. Die
Steuerung gemäß der Erfindung erfolgt vorzugsweise auf pneumatischem Wege.
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Durch das Verfahren gemäß der Erfindung erzielt man, daß die jeweilig
dem Behälter zugeführte Älaterialmenge der aus demselben auszuleerenden Materialmenge
angepaßt werden kann. Hierdurch werden Schwankungen in der Materialhöhe im Behälter
vermieden, so daß diese Materialhöhe gleichbleibend gehalten werden kann, was für
eine gleichmäßige Entleerung von fließfähig gemachtem NIaterial der obenerwähnten
Art wichtig ist. Durch die Erfindung wird ferner eine Vereinfachung der Bauart erzielt,
da der bisher benutzte Überlauf sowie die Fördervorrichtung zum Fördern des Materials,
das durch den Überlauf ausgetreten ist, ganz vermieden werden. Dies bedeutet ferner,
daß gemäß der Erfindung eine Ersparnis an Kraftverbrauch gegenüber den bisher bekannten
Anlagen erzielt wird.
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Durch Aufrechterhaltung einer gleichbleilenden Druckhöhe in der Aufgabevorrichtung
erzielt man, daß etwaige Schwankungen des Materialhöhenstands im Silo die aus dem
Behälter ausgeleerte Alaterialmenge durchaus nicht beeinflussen.
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Zur Ausübung des Verfahrens gemäß der Erfindung kann eine Anlage
verwendet werden, die aus einem Silo oder einem anderen Lagerbehälter für das Material
sowie aus einem Behälter mit einer oder mehreren Austrittsöffnungen besteht, und
deren erfindungsgemäße Besonderheit darin liegt daß im Behälter ein I1öhenstandsanzeiger
angeordnet ist, der an Organen gekuppelt ist, die, wenn der anzeiger vom Material
beeinflußt wird, eine Einstellung voll Regelorgaiien des Materialaustritts aus dem
Silo und gegebenenfalls auch des Austrittsventils einer Aufgabevorrichtung bewirken.
Auch in der Aufgal>evorrihtung kann ein Höhenstandsanzeiger vorgeseheii sein,
welcher auf das Austrittsventil des Silos einwirkt. Als besonders vorteilhaft für
die Zwecke der Erfindung haben sich Membranhöhenstandsanzeiger bewährt, d. h.
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Höhenstandsanzeiger, bei denen das fließfähig gemachte Gemisch von
Material und Luft auf eine Membran einwirkt, deren Bewegung durch ein an der Membran
befestigtes Gestänge weiteergeführt wird. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet für die
Erfindung bilden Pack- und Wägemaschinen, bei denen es von besonderer Wichtigkeit
ist, daß die Ausleerung des Materialluftgemisches völlig gleichmäßig bleibt.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel einer
schematisch dargestellten Anlage, bestehend aus einem Silo, einer Aufgabevorrichtung
und einem Behälter, veranschaulicht.
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In der Zeichnung bezeichnet 1 einen Teil eines Silos, 2 eine Aufgal>evorrichtun,g
und 3 den oberen Teil eines Behälters, der im unteren Teil mit einer oder mehreren
Austrittsöffnungen versehen ist.
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4 zeigt ein Austrittsventil des Silos I, 5 eine Ausziehvorrichtung
für das im Silo gespeicherte Gut und 6 ein Becherwerk mit Ablauf 7 zur Aurfabevorrichtung
2. 8 zeigt ein Austrittsventil der aufgabevorrichtung und g ein Ablaufrohr von derselben
zum Behälter 3. Das Material bewegt sich somit vom Silo I durch das Austrittsventil
4 4 zur Ausziehvorrichtung 5, von dieser zum Becherwerk G und danach weiter durch
das Ablauforhr 7 zur Aufgabevorrichtung 2 und durch deren Austrittsventil S und
das Ablaufrohr 9 zum Behälter 3. Sowohl in der Aufgabevorrichtung 2 als auch im
Behälter 3 ist erfindungsgemäß je ein Niemlorananzeiger vor gesehen, bestehend aus
einer Membran 11, deren Rand an einer Offnung in einem Kasten 10 befestigt ist,
der in die Aufgabevorrichtung bzw. den Behälter versenkt ist. an der Mitte der Membran
11 sit ein Gestänge 12 befestigt. das mit einem zweiten Gestänge fest verbunden
ist; beide Gestänge sind um einen Punkt 14 drehbar. Das Gestänge I3 ist an einem
Ende I6 mit einem Gestänge I7 gelenkig verbunden, das oben mit einer Ventilkugel
I8 verselben ist. Am anderen Ende des Gestänges 13 ist ein Gegengewicht 15 angebracht.
I)as Gestänge I7 und die Ventillkugel I8 werden in einem Gehäuse 19 bewegt, an welches
zwei Rohre angeschlossen sind, die, soweit der Behälter in Frage kommt, mit 20 bzw.
26 und, soweit die Aufgabevorrichtung in Frage kommt, mit 43 und 44 bezeichnet sind.
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Die Rohre 20 und 26 führen zu einem Gehäuse 23 eines Schiebers 24.
Auf dem Schieber sind drei Kolben 25, 27 bzw. 28 angebracht. Der Kolben 25 wird
gegen den einen Endboden des Gehäuses 23 mittels einer Feder 29 gedrückt, die iii
einem ein-
geengten Teil 22 des Gehäuses des Schiebers angebracht
ist. Im Gehäuse 23 ist eine Entlüftungsöffnung 30 angeordnet.
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Durch eine Leitung 21 wird beispielsweise von einem Kompressor Druckluft
dem engen Gehäuse teil 22 zugeführt, von welchem zwei Leitungen 3I und 32 für Druckluft
ausgehen. Die Leitungen 3I, 32 sind je mittels einer anderen Leitung 33 bzw.
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36 mit entgegengesetzten Enden des gleichen Zylinders 34 verbunden.
Ein solcher Zylinder 34 ist sowohl am Auslauf der Aufgabevorrichtung 2 als am Auslauf
des Silos I vorgesehen. Im Zylinder ist ein Kolben 35 mit einer Kolbenstange 37
angeordnet, die mit einem um einen Punkt 39 drehbar gelagerten Gestänge 38 gelenkig
verbunden ist. Das Gestänge 38 ist am anderen Ende mit einem Ventil 40 gelenkig
verbunden, das den Auslauf vom Silo I bzxv. von der Aufgabevorrichtung 2 absperren
kann.
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An die Leitungen 3I und 32 sind ferner Leitungen 4I und 42 für Druckluft
angeschlossen. Diese Leitungen führen zu einem in einem Gehäuse 45 gelagerten Schieber
46. Der Schieber ist mit einem kolben 47 und mit zwei Eindrehungen 48 und 49 v ersehen.
Im Gehäuse 45 sind Kanäle 52, 53, 54, 55, 56 und 57 ausgespart. Letzterer Kanal
57 führt vom Innern des Gehäuses 45 ins Freie. An einem I'iide steht der Kanal 52
mit einem Raum 50 an einem Ende des Gehäuses 45 in Verbindung. Zu diesem Raum führt
eine Druckluftleitung 51 beispielsweise von einem Kompressor. Die früher erwähnte
Druckluftleitung 44 steht ebenfalls mit diesem Raum 50 in Verbindung, während die
früher erwähnte Leitung 43 zu dem Ende des Gehäuses 45 führt, worin der Kolben 47
sich befindet. Die Kain wie 53 und 54 stehen mit einer Druckluftleitung 59 iii Verbindung,
die zum einen Ende des Zylinders 34 am Silo I führt. Die Kanäle 55 und 56 stehen
mit einer Druckluftleitung 58 in Verbintung, die zum entgegengesetzten Ende des
genannteil Zylinders 34 führt. l)er Arbeitsvorgang gemäß der Erfindung ist wie folgt:
In der Zeichnung ist die Einstellung der Teile für den Fall dargestellt, daß das
Material im 13ehälter 3 nicht bis zur Membran 1 1 reicht, wie durch die Lage der
Querlinie im Behälter 3 angedeutet ist. nei dieser Stellung der Teile verschließt
die Ventilkugel t8 das eine Ende der Leitung 20. Der Schieber 24 wird durch die
Feder 29 in der gezeigten Stellung gehalten, und die Druckluft, die durch die Leitung
21 strömt, gelangt in das Gehäuse des Schiebers, kann aber nicht durch die Leitung
20 abströmen, da das eine Ende derselben geschlossen ist; der Druckluft ist durch
den Kolben 28 auch der Weg zur Leitung 32 versperrt, so daß sie nur durch die Leitung
3I abströmen kann. Von hier geht sie weiter durch die Leitung 33 zum Zylinder 43
und drückt den Kolben 35 in die gezeigte Stellung hinauf, wodurch das Ventil 40
durch die Gestänge 37 und 38 von der Austrittsffnung der Aufgahevorrichtuna frei
gehalten wird, wie in der Figur gezeigt.
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Von der Leitung 3I strömt die Druckluft durch die T,eitung zum Gehäuse
45 des Schiel) ers 46.
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Letzterer wird in der gezeigten Stellung gehalten, indem die Druckluft,
die durch die Leitung 51 dem Raum 50 zugeleitet wird, den Schieber 46 gegen das
Ende des Schiebergehäuses 45 drückt, das dem Raum 50 entgegengesetzt ist. Die Druckluft
von der Leitung 41 kann daher infolge der Eindrehung 48 zum Kanal 56 weiterströmen
und von diesem durch die Druckluftleitung 58 zum Zylinder 34 am Silo I. Der Kolben
35 dieses Zylinders wird in die Stellung hinaufgedrückt, die in der Zeichnung gezeigt
ist, und das Ventil 40 wird mittels der Gestänge 37 und 38 in der gezeigten Stellung
frei vom Auslauf des Silos gehalten, so daß das Material aus dem Silo frei abzufließen
vermag. Eine Voraussetzung dafür, daß das Material vom Silo I der Aufgabevorrichtung
2 zugeführt wird, ist jedoch, daß die Membran 1 1 der Aufgabevorrichtung nicht vom
Material in derselben beeinflußt ist Falls das Material in der Aufgabevorrichtung
die Membran II beeinflußt, dreht sich nämlich das Gestänge I3, und die Ventilkugel
I8 sperrt nicht me'hr die Leitung 44 ab, so daß die Druckluft vom Raum 50 durch
die Leitungen 44 und 43 bis zum Ende des Gehäuses 45 gelangen und auf den Kolben
47 einwitlten kann, wodurch der Schieber in seine entgegengestzte Außenstellung
bewegt wird. Hierdurch verschiebt sich die Eindrehung 48 unter den Kanal 57; der
Schieber 46 sperrt also die Leitung 4I ab. Die Eindrehung4g verschiebt sich bis
an die Kanäle 52 und 53, so daß die Druckluft von der Leitung 51 sich durch den
Raum 50, den Kanal 52, die Eindrehung 49, den Kanal 53 und die Leitung 59 zum Zylinder
34 bewegt, wo sie den Kolben von der gezeigten Stellung in die entgegengesetzte
Außenstellung drückt, was bewirkt, daß das Ventil 40 gegen seinen Sitz im Auslauf
des Silos I hinaufgedrückt wird, wodurch die Materialzufuhr vom Silo I abgestellt
wird.
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Nimmt man an, daß das Material im Behälter 3 die Membran Ii dieses
Behälters beeinflußt, dann dreht sich das Gestänge I3, und die Ventilkugel I8 gestattet,
daß die Druckluft vom Gehäuse 23 durch die Leitungen 20 und 26 zum Kolben 25 strömt
und dadurch den Schieber in seine entgegengesetzte Außenstellung drückt. Hierdurch
wird die Druckluftzufuhr zur Leitung 31 unterbrochen, während die Druckluftzufuhr
zur Leitung 32 angestellt wird. Das bewirkt, daß der Kolben 35 des Zylinders 34
an der. Aufgabevorrichtung in die Außenstellung gedrückt wird, die der in der Zeichnung
gezeigten entgegengesetzt ist, wodurch das Ventil 40 gegen den Auslauf der Aufgabevorrichtung
2 gedrückt wird und somit den Materialstrom zum Behälter 3 unterbricht.
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Die Druckluft von der Leitung 32 strömt ferner durch die Leitung
42 zum Gehäuse 45 des Schiebers 46. Wenn angenommen wird, daß dieser Schieber sich
in der in der Zeichnung gezeigten Stellung befindet, also daß die Aufgabevorrichtung
2 nicht gefüllt ist, dann fließt die Druckluft von der Leitung 42 durch die Eindrehung
49, den Kanal 54 und die Leitung 59 zum Zylinder 34 am Silo 1. Die Druckluft drückt
dadurch den Kolben 35 in die
Außenstellung, die der in der Figur
gezeigten entgegengesetzt ist, und das Ventil 40 wird dadurch gegen den Auslauf
des Silos I gedrückt, so daß die Materialzufuhr von demselben zur Aufgabevorrichtung
2 unterbrochen wird.
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Falls die Aufgabevorrichtung 2 und der Behälter 3 gleichzeitig gefüllt
sind, dann wird, wie oben erwähnt, das Ventil 40 am Siloauslauf auch diesen Auslauf
absperren.