DE2122858A1 - Verfahren und Vorrichtung für die pneumatische Materialförderung - Google Patents

Description

Patentanwalt DIPL.-ING.BERTHOLD SCHMID

STUTTGART 1 - FALBENHENNENSTRASSE 17 · FERNSPRECHER (0711) 608893

UNSER ZEICHEN 952J

Hexmann Josef Linder Avenida de Navarra 2o, E

ZarauB (Guipuzcoa)/Spanien

Verfahren und Vorrichtung für die pneumatische Materialförderung

Sie Erfindung betrifft Verfahren für die pneumatische Förderung unter Verwendung von Luft oder Druckgas mit Schubkraft für die Förderung von festen oder flüssigen Stoffen über unbegrenzte Entfernungen in einer rohrförmigen Leitung·

Das Verfahren eignet sich besonders für staubförmige, körnige, trockene oder nasse, gemischte, aufbereitete, breiige, *iefcflüssige Stoffe unter Einschluss von Stoffen mit klebenden und abriebverursachenden Eigenschaften·

Bekannt sind verschiedene Anlagen dieser Art, die nachfolgend beschrieben werden, deren Nachteile aber hauptsächlich darin bestehen, daß sie gegenüber Änderungen des Fördergutes anfällig sind.

Unterschieden werden hautsächlich drei Arten von Geräten und Anlagen für die Katerialauf gäbe·

Bekannt ist ein Fördertyp für staubförmige trockene Stoffe

/Unten mit einer/porös ausgebildeten Fläche, die zur Bildung einer Wirbelschicht dient, in welcher die EinlaufÖffnung der Förderleitung angeordnet ist· Nachdem der Widerstand der Leitung durch den Druck im Aufgabegerät überwunden ist, beginnt eich da« Gerät su entleeren·

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Ferner ist eine Anlage bekannt, die sich besonders für trockene körnige Stoffe, wie z.B. trockenen Sand, eignet· Anlagen dieser Art wind mit einer oben liegenden Belüftungsvorrichtung ausgerüstet. Die Luft oder das Druckgas, welches in das Aufgabegerät eintritt, durchdringt das eingelagerte Fördergut und reisst dieses in Richtung Förderleitung mit. Erforderlich hierfür ist, dass das Fördergut ausreichend durchlässig ist, um den Luftdurchgang durch seine Leerräume zu ermöglichen, das wesentliche Merkmal dieses Fördersystems·

Ferner sind bekannt Geräte bzw· Anlagen für die Förderung von nassen Stoffen, welche verschiedene, oben, tangential und P auch unten angeordnete Belüftungsvorrichtungen besitzen. Es g.bt auch ein Gerät mit elastischer Innenauskleidung, welches stossweise durch Druckluft während der Förderung betätigt wird· Bei einer Ausführungsform wird die elastische Innenauskleidung in zwei Teile, einen oberen und einen unteren Teil, unterteilt. Beide Teile sind aus sen über eine Leitung verbunden und werden auch für die Regelung verwendet.

Alle diese Systeme arbeiten mit zusätzlicher Luft, die an bestimmten Stellen des Förderweges über eingebaute Belüftungsvorrichtungen zugeführt wird. Bei dem oben beschriebenen System bilden sich häufig in der Förderleitung Pfropfen von unkontrollierbarer Länge, die sich der Beeinflussung entziehen. Venn diese EkDffen oder Stränge so lang werden, dass die Druckkraft nicht ausreicht, um sie weiter zu fördern, trennen sich von den Pfropfen oder Strängen Teilmengen ab, die durch die Druckkraft, die auf sie wirkt, gefördert werden. Dies geschieht jedoch nur dann, wenn das Material so durchlässig ist, dass die Druckluft die in diesen Leitungen gebildeten Pfropfen oder Stränge durchdringen kann.

Andernfalls, d.h. wenn das Material nicht ausreichend durchlässig ist, verstopft dich di· Leitung. Diese Schwierigkeit erftibt sich vor allem bei etaubförmigen und nassen Stoffen.

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Ein weiterer Nachteil der bekannten Anlagen liegt in der Erhöhung der Fördergeschwindigkeit etwa ab Mitte des Förderweges· Wegen der starken Ausdehnung der Druckluft oder des Druckgases, welche etwa auf halbem Wege eintritt, nimmt die Geschwindigkeit progressiv zu, wodurch sich unkontrollierte und sehr hohe Geschwindigkeiten ergeben. Deshalb kann der Verschleiss der Leitung im zweiten Abschnitt des Forderwegee und vor allem in den Krümmern beträchtlich sein, insbesondere, wenn es sich um abriebverursachende Stoffe handelt.

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und die entsprechenden Geräte und Vorrichtungen zu schaffen, die ohne Unterschied für das pneumatische fördern von Stoffen unterschiedlicher Korngrössen, Feuchtigkeiten und sonstiger physikalischer Merkmale dienen, um die Anfälligkeit der jetzt bestehenden Systeme gegenüber Änderungen der physikalischen Eigenschaften des Fördergutes auszuschalten oder wenigstens zu vermindern. Dies erreicht man erfindungsgemäss durch Bildung von Materialpfropfen am Auslauf des Aufgabegerätes, abwechselnd mit Druckluftpolstern oder -säcken. Sowohl die Länge der Pfropfen als auch die der Luftsäcke ist dank der Veränderungen in der Betriebsfrequenz durch das Impulsventil verstellbar.

Es ist auch nötig, Mittel zu schaffen, durch welche die Vereinigung der am Auslauf des Aufgabegerätes gebildeten Pfropfen in der Leitung vermieden wird, um die nachteiligen Erscheinungen auszuschalten, die an den bekannten Anlagen auftreten.

Wegen der kinetischen Energie der Pfropfen oder Stränge, die durch die Luftausdehnung beschleunigt werden, kann der Aufprall, der beim Einlauf des Materials in den Annahmerumpf entsteht, von erheblicher Wirkung sein, wodurch besondere Vorrichtungen für deren Dämpfung notwendig sind.

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Die Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen ausserdem aus der nachfolgenden Beschreibung eines nicht einschränkend aufzufassenden Ausführungsbeispieles unter Bezug auf die Zeichnung hervor, in der

Pig. I eine Materialförderanlage im Längsschnitt gemäsB der Erfindung zeigt und

Fig. II eine Aussenansicht der Aufgabenvorrichtung der in Abb· I gezeigten Anlage darstellt·

Die erfindungsgemässe Anlage besteht aus folgenden Hauptteilen:

a) Ein Aufgabegerät I mit allen erforderlichen Vorrichtungen für dessen einwandfreien Betrieb, viie z.B. Sperrschieber 2, Impulsventil 3» Rüttler 4- (Pig· 2), Vorrichtung zur Regulierung der Rüttlerstellung 5 und Materialauslaufkrümmer 6. Das Aufgabegerät hat die Form eines umgekehrten geraden kreisförmigen Kegels, an dessen unterem Seil 6, von welchem der Abs laufkrümmer abgeht, die Wand des Aufgabegerätes jedoch gegenüber der Horizontalen keine gleichmässige Neigung bzw. Abwinke lung aufweist, sondern einen zwischen 65° und 5o° schwankenden Winkel, wobei der Scheitelpunkt in bezug auf die Kegelachse (die eigentlich die Materialainlaufachse ist) verschoben wird, eo dass der Anschluss des Auslaufkrümmers in bezug aug die Achse aussenaittig ist. Der Auslaufkrümmer ist in Form eines Kreisbogens ausgebildet, dessen eines Ende alt dem Kegel verbunden ist, während des andere den Querschnitt der Förderleitung hat; dieses Endstück des Krümmers verläuft, wie dargestellt, senkrecht zur Achse des Ausgabegerät es. Ua den Materialfluss in diesem Bereich nicht zu beeinträchtigen, soll der mittlere Radius der gekrümmten Leitung etwa 3/2 D bis 2 D haben, wobei D der Durchmesser der Förderleitung ist und der Höhenabetand zwischen der Einlauf öffnung und der Auelaufmittelachse zwischen 2 D bis 5/2 D liegt.

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b) line Materialförderleitung, bestehend aua den geraden Stücken 7 und den gekrümmten 8, verbunden durch geeignete Kupplungsstücke Io und versehen mit Leistungeverstärkern 11 ist für die Aufrechterhaltung optimaler Törderungsbedingungen vorgesehen,

c) Eine verstellbare und federnde und dämpfende Prallwand für die Annahme des Materials im Speicher- bzw· Verbraucherrumpf 13ι versehen mit einer entsprechenden Schleuse 14, durch welche das Austreten des Staubes nach aussen verhindert wird·

Bei BetriebsfeGginn ist die Aufgabevorrichtung 1 leer und deren Abschlusshaube 15 in geöffneter Stellung· Anechlieasend beginnt das Tüllen der Aufgabevorrichtung durch die vorgesehene Anlage. Venn die Aufgabevorrichtung gefüllt ist, betätigt ein Maximalfüllstandswächter 16 das Vitrwege-Ümsteuer-Elektroventil 17, welches in der Steuerluftleitung angeordnet ist, worauf die Leitung über die Wartungseinheit 18 mit Druckluft beschickt wird.

Dieses Elektroventil betätigt einen doppelt wirkenden Druckluftzylinder 19, welcher die von einem Kompressor über den Tilter 21, das Druckminderventil 22 und den Durchflussregler 23 zum Dreiwegeventil 2o gelangte Förde rluft direkt freigibt. Sobald das Dreiwegeventil 2ο betätigt wird, ist der Weg für die Luft zur Aufgabevorrichtung frei· Die Luft tritt durch die Leitung 24 ein, weil die Bückschlagventile 25 und 26 den Durchgang durch andere Leitungen verhindern« Das Bückschlagventil 25 gestattet den Durchgang lediglich in einer Sichtung, nachdem der Druck den eingestellten Wert erreicht hat· Nunmehr beaufschlagt die Druckluft in der Lefcung 24 über den Kolben 27 die Abschluaahaube 15, die ihrerseits durch Druck auf die Dichtung 28 den Durchtritt des fördergut·· au« dem kleinen Trichter 29 in das Innere dee Aufgabegerätes verhindert· Sobald die Haube geschlossen ist, *r-

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reicht die luft in der Leitung 24 einen so hohen Druck, dass das Bückschlagventil 25 geöffnet wird und die Luft über die Begier 3o und y\ zu den Belüftungsvorrichtungen 32 und 33 gelangt, wobei nicht erforderlich ist, dass beide Belüftungsvorrichtungen gleichzeitig v/irksam werden. Der Druck, der sich im Innern der Aufgabevorrichtung aufbaut, drückt, untersützt vom Rüttler 4 (der nur bei schwer förderbaren Stoffen benötigt wird und dessen Stellung durch die Vorrichtung 5 verändert werden kann) das Gut durch den Auslaufkrümmer 6 zum Impulsventil 3, welches über das Druckminderventil 34, den Speicher 35 und ein Zweiwege-Ümsteuer-Elekt ro ventil 36 mit Druckluft beschickt wird. Letzteres Ventil gibt die Luft zum Impudentil in regelbaren Zeitabständen frei, so dass sich im Wechsel mit den Luftsacken 38 Materialpfropfen 37 bilden. Um eine Verstopfung des Impulsventils zu verhindern, wird es dauernd über den Segler 39 und das Rückschlagventil 4o, welches den Rückfluss der Druckluft aus der vorerwähnten Leitung verhindert, von Luft geringeren Druckes und geringerer Menge durchflossen· Am Auslauf der Aufgabevorrichtung ist ein Stück abriebfejfter Schlauchleitung 41 vorgesehen, durch welche verhindert wird, dass die Schwingungen des bei 42 elastisch gelagerten Aufgabegerätes auf die Stahlrohrleitung übertragen werden·

Die Verbindung zwischen der Gummileitung und der Stahlleitung sowie zwischen den nachfolgenden Stahlleitungsstücken erfolgt über die Spezialkupplungen 1o, durch welche die Verwendung und Verschweissung von flanschen am Montageort überflüssig wird«

Die Pörderleitung besitzt Krümmer 8 und Leistungsverstärker 11, deren Aufgabe darin besteht, die Luftsäcke aufzufüllen, falls eich der Druck darin vermindert hat, und der Leitung den erforderlichen Druck zuzuführen, falls eine übermäeeige Materialenhlufung in einem bestimmten Bereich erfolgen sollt··

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Ein Verstopfen der Leitung ißt praktisch unmöglich, da die einzelnen Leistungsverstärker über eine Hilfsleitung 47 den Betriebsdruck des Druckluftnetzes erhalten· Der Druck in der Hilfsleitung 47 wird mittels des Druckregulators 46 reguliert. Jeder Leistungsverstärker besitzt einen Begier, durch welchen automatisch der Durchfluss von Zusatzluft vermindert wird, wann der Gegendruck in der Förderleitung absinkt, als Zeichen dafür, dass kein zusätzlicher Druck benötigt wird· Falls ein Gegendruck in der Förderleitung einen zusätzlichen Kraftbedarf anzeigt, so kehrt der Regler in seine Normalstellung zurück und gibt den erforderlichen Zusatzdruck an die Förderleitung ab.

Die Leistungsverstärker werden in der Förderleitung in Abständen angeordnet, die kleiner sind, als die Länge eines Materialstranges, der in einem Stück unter der Wirkung des verfügbaren Druckes weiter gefördert werden kann.

Auf diese Vcise gelangt das Material zur verstellbaren, federnd und dämpfenden Prallwand 12, die unerlässlich ist und dafür sorgt, dass das Fördergut In geeigneter Weise in den Trichter bzw· Annahmerumpf 13 gelangt und vermeidet, daß es auf ungeschützte Teile des Silos prallt· Der Filter verhindert das Austreten von Staub nach aussen und ermöglicht gleichzeitig die erforderliche Ausdehnung der Förderluft·

Kurz vor Leerförderung des Aufgabetrichters wird das Elektroventil 17 über den Mindestfülletandswächter 43 betätigt, um die Luftzufuhr abzusperren, bevor das Auf gabegerät völlig leer geworden ist, damit eine direkte Ausdehnung der Druckluft im Aufgabegerät über die Transportleitungen vermieden wird. Dieses Elektroventil 17 öffnet über den Druckluftzylinder 19 eine direkte Verbindung vom Aufgabegerät 1 zu einem Punkt jenseits des Dreiwegeventils 2o. (Anstelle von Maximal- und Minimalfüll β tm»dß Wächtern für die Betätigung des Elektroventils 17 können eben-

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falls Zeitschalter oder auf das Höchst- bzw· Kindestgewicht des Fördergutes ansprechende Wiegevorrichtung vorgesehen werden). Zn diesen Augenblick entweicht die im Inneren der Aufgabevorrichtung vorhandene Luft schnell nach aussen über das Bäckschlagventil 26, das für diese Durchflussrichtung geöffnet ist, und die Entlüftungsvorrichtungen 32 und 33· Sowie die Aufgabevorrichtung wie aich die Leitung 24 drucklos geworden sind, öffnet sich die Abschlusshaube 15t so dass die Förderanlage für einen Förderzyklus bereit ist·

In dem Annahinerumpf befinden sich, zwei Füllstandswächter 44 und 45 für den Maximalfüllstand und den Minimalfüllstand· Bei Erreichen der oberen Füllstandsmarke, wird die Aufgabevorrichtung durch den Maximalfüllstandswächter abgeschaltete

Der Minimalfüllstandßwächter setzt die Anlage bei Erreichen der unteren Füllstandsmarke wieder in Betrieb.

Selbstverständlich können einzelne Konstruktionsmerkmale geändert werden, ohne dass deshalb der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

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Claims (1)

1. Ansprüche

   Verfahren zum pneumatischen Fördern von festen er flüssigen Stoffen durch rohrförmig© Leitungen unter Verwendung von Druck-Gas oder -Luft, gekennzeichnet dadurch, daß für die Förderung von Material, insbesondere verschiedener Körnung, Feuchtigkeit und physikalischer Beschaffenheit am Auslauf eines Aufgabegerätes Materialpfropfen gebildet werden, abwechselnd mit Polstern des Druckmediums, wobei über die ganze Länge der rohrförmigen Leitung abwechselnd Pfropfen und Polster gefördert werden, die durch die stoßweise Betätigung eines Impulsventils gebildet werden, wobei die Länge der Pfropfen und 4er Luftpolster alt Hilfe einer entsprechenden Verstellung der Betriebsintervalle des Impulsventils beliebig geändert werden kann»

   2. Anlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch eins, gekennzeichnet durch die Verwendung von Mitteln, durch welche das Fördergut einer Förderleitung zugeführt wird, an deren Anfang ein Impulsventil mit entsprechender Steuerung für unterbrochenen Betrieb vorgesehen ist·

   3· Anlage gemäß Anspruch zwei, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel für die Zuführung des Fördergutes au der Förderleitung au· einem elastisch gelagerten und elastisch mit der Leitung verbundenen Aufgabegerät bestehen, welches mindestens alt einem Huttier, insbesondere Fliehgewichterüttler ausgerüstet ist, der vorzugsweise auf einer höhenverstellbaren Befestigungsvorrichtung gelagert ist, wobei diese Mittel

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   Schwingungen in tangentialer, axialer Richtung und mit. schräger Komponente erzeugen können·

   4·. Anlage gemäß Anspruch zwe* oder drei, dadurch gekennzeichnet, daß die Kittel wahlweise mit mindestens einem elektro-magnetischen Büttler ausgerüstet sind, um im Ihytmus des Impulsventils oder phasenverschoben zu diesem stoßweise Schwingungen zu erzeugen.

   5· Anlage gemäß Anspruch zwei, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufgabemittel für das Gut eine feste Lagerung besitzen, ohne Büttler und ohne entsprechende Befestigungsvorrichtung·

   6· Anlage gemäß Anspruch zwei, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Pliehgewichtsrüttler oder ein elektromagnetischer Büttler mit mindestens einer starren Befestigungsvorrichtung vorgesehen ist, insbesondere ohne Möglichkeit, dessen Stellung zu verandern, Ao daß der oder die Büttler in einer bestimmten Lage angeordnet sind.

   7· Anlage gem&ß Anspruch zwei, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufgabemifc tel für das Gut eine starre Belüftungsvorrichtung und eine weitere höheverstellbare besitzen, die von außen ausgebaut und eingestellt werden kann·

   8· Anlage gemäß Ansprüchen eins bis sieben, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufgabevorrichtung eine Zulaufsperre mit einem Verschlußorgan (Haube) besitzt, das automatisch geschlossen und geöffnet werden kann, wenn sich die Aufgabevorrichtung gefüllt bzw. geleert hat.

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   9· Anlage gemäss einem oder mehreren der Ansprüche zwei bis acht, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufgabevorrichtung als ein umgedrehter, gerader Kreiskegel ausgebildet ist, dessen untere ifend nicht am ganzen Umfang in bezug auf die Horizontale gleichmUssig abgewinkelt ist, wobei diese Abwinkelung zwischen 65° und 9o° schwakkt, so dasr; als Ergebnis dieser Deformation der Scheitel in bezug auf die Materialeintrittsachse bzw· die Kegelachse verschoben ist, wodurch der Auslaufkrümmer in Kreisbogenform von einem in bezug auf die Achse exeßiifcrisch gelegenen Punkt ausgeht.

   1o. Anlage gemäss Anspruch neun, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Radius der gekrümmten Leitung gröesenmässig im Bereich von 3/2D bis 2 D liegt, wobei D den Durchmesser der Förderleitung bedeutet und dass der Höhenabstand zwischen der Einlauföffnung und der Mittelachse der AusAlauföffnung einen zwischen 2 D bis 5/2 D liegenden Wert aufweist·

   1 ι. Anlage gemäss Anspruch zwei, gekennzeichnet durch eine Steuer- und Eegelvorrichtung zur Auffüllung der mit dem Medium gefüllten !Taschen bei Absinken des Drucks mit Hilfe einer Nebenleitung, über welche der Druck einer Anzafcl von im geeigneten Abstand angeordneten Leistungsverstärkern zugeführt wird.

   12. Anlage gemäss einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis elf, dadurch gekennzeichnet, dass die Annahmevorrichtung für die Pfropfen am Ende der rohrföraigen Leitung aus einem Leitblech zur besseren Überleitung der Pfropfen in den Annahme— rumpf besteht, dass insbesondere letztere mit Maxiaal- und Minimalfülletand8wächtern ausgerüstet sind, die dazu dienen, die Aufgabevorrichtung aueser Betrieb zu setzen, wenn das Fördergut die obere Jüllstandemarke erreicht·

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   BADOBIGINAL

   L e e r s e i ί e