Luftstossgerät zur Auflösung von Materialsaufstauungen in Lagersilos für Schüttgut

Abstract

 Bei einem Luftstoßgerät zur Auflösung von Material­aufstauungen in Lagersilos für Schüttgut durch Luftstöße, mit einem an einem Druckluftspeicher über eine Anschlußleitung angeschlossenen und über ein Mehrwegeventil mit Druckluft aus dem Druckluft­speicher füllbaren Behälter, enthaltend einen Aus­blasstutzen und einen durch Druckluftbeaufschlagung zwischen der Offen- und der Schließstellung bewegten Ventilschließkörper, der in seiner Schließstellung den Ausblasstutzen im Inneren des Druckbehälters nach außen hin schließt, ist von Anschlußleitung zwischen dem Mehrwegeventil und dem Druckbehälter eine Druckluftzuführleitung abgezweigt, die in den Druckbehälter mündet und in der ein Überström­ventil angeordnet ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Luftstoßgerät gemäß dem Oberbe­griff des Patentanspruches 1.

[0002] Luftstoßgerate werden zur Erzeugung starker Luftstöße be­nutzt, um damit Materialanbackungen und Materialverdich­tungen in Lagersilos für Schüttgut zu beseitigen und damit Fließprobleme zu beheben.

[0003] Herkömmliche Luftstoßgeräte (DE-OS 32 23 406) beinhalten einen Druckbehälter und einen in diesen eintauchenden Aus­blasstutzen, dessen Austrittsöffnung gegen den Innenraum des Innenbehälters durch einen Ventilschließkörper ver­schließbar ist. Der Ventilschließkörper selbst ist in ei­nem Rohr zwischen einer Offen- und seiner Schließstellung geführt. In dieses Rohr mündet eine Leitung, die den Druck­ behälter mit einem externen Druckspeicher verbindet. In dieser Leitung ist vor dem Druckbehälter ein Mehrwegeventil, zumeist ein Drei/Zweiwegeventil, angeordnet. Dieses stellt in einer Stellung den Durchfluß von Druckluft zwischen dem Speicher zum Druckbehälter sicher und sorgt in der anderen Stellung für eine Entlüftung, um ein Zurückschnellen des Kolbens weg von der Austrittsöffnung des Ausblasstutzens zu erzeugen, so daß durch den dann offenen Ausblasstutzen die im Druckbehälter angesammelte Druckluft schlagartig entweichen kann. Bei dem bekannten Luftstoßgerät ist der Kolben durch eine im Rohr aufgenommene Druckfeder vorbe­lastet, so daß er unter Federkraft an der Austrittsöffnung des Ausblasstutzens anliegt. Eine solche Konstruktion ist insbesondere dann nachteilhaft, wenn eine zuverlässige Wirkungsweise des Luftstoßgerätes über einen größeren Be­triebsbereich gewünscht wird, etwa für einen Druckbereich von 4 bis 10 bar. Zu berücksichtigen ist ferner, daß der­artige Luftstoßgeräte häufig in einer größeren Anzahl neben­einander an ein- und demselben Lagersilo verwendet werden und in zeitlich engen Abständen (schnelle Taktfolgen) hin­tereinander abgeschossen werden. Dies kann bei einer ent­sprechend hohen Anzahl von Luftstoßgeräten entsprechend der Größe der Taktfolge zu einer übermäßigen Belastung des zen­tralen externen Speichers führen, so daß es bei den letzten Geräten in der Taktfolge zu einem Druckabfall aufgrund der Überlastung des Speichers kommt. In einem solchen Falle wür­de der Druckbehälter nicht auf den vollen Betriebsdruck ge­bracht werden, so daß beim Abschießen des Luftstoßgerätes keine einwandfreie Betriebsweise garantiert wäre. Im übri­gen würde beim Einströmen von Druckluft in den Druckbehälter bei einem betriebsbedingten Absinken des Druckes im externen Druckspeicher der Kolben nicht ausreichend gegen seinen Schließsitz am Ausblasstutzen gedrückt. Der Betrieb eines Luftstoßgerätes mit geringem Betriebsdruck birgt die Gefahr in sich, daß dann, wenn der Luftstoß gegen eine sehr harte Materialanbackung im Lagersilo drückt, die Luft in das Gerät zurückschlagen kann. Bei einen Gerät mit einer Kolbenrückstell­feder kann dies bei hohen Drücken nicht verhindert werden. Ferner ist die Druckfeder als mechanisches Verschleißteil un­günstig plaziert, nämlich innerhalb des Luftstoßgerätes, so daß ein allfälliger Austausch einer verschlissenen Feder zu einem entsprechenden Wartungsaufwand führt, wobei in der Wartungsperiode das Luftstoßgerät nicht eingesetzt werden kann.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, eine einwandfreie und zuver­lässige Betriebswise eines Luftstoßgerätes auch über einen weiten Druckbereich zu gewährleisten.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnen­den Teil des Patentanspruches 1 enthaltenen Merkmale gelöst.

[0006] Da nach Maßgabe der Erfindung von der zum Druckspeicher führen­den Ansachlußleitung eine Zweigleitung zum Druckbehälter führt, in welcher ein Überströmventil angeordnet ist, kann die Füllung des Innenraumes des Druckbehälters erst dann erfolgen, wenn der Druck in der Anschlußleitung den durch das Überströmventil vorgegebenen Sperrwert überschreitet. Dadurch ist sicherge­stellt, daß zuvor bereits der Vorraum des Kolbens über die An­schlußleitung mit Druckluft beaufschlagt und damit der Kolben sicher in seine Schließstellung an die Austrittsöffnung des Ausblasstutzens gedrückt ist. Ein Zurückschlagen des Luft­stoßes in das Gerät beim Auftreffen des Luftstoßes auf sehr harte Materialanbackungen ist damit ebenso wie ein Entweichen von Druckluft aus dem Druckbehälter vor Füllung des Behälters ausgeschlossen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn mehrere Luftstoßgeräte in Kurzem zeitlichen Abstand hinterein­ander, also mit hoher Taktfolge, betatigt werden. Da das An­drücken des Kolbens in seine Schließstellung ausschließlich aufgrund einer Druckregelung erfolgt, entfallen mechanische Bauteile hierzum so daß Verschleißprobleme weitgehend beseitigt sind. Ein weiterer Vorteil der Druckregelung des Kolbens be­ steht in der Zuverlässigkeit dieser Regelung bei jedem Be­triebsdruck, so daß mit dem erfindungsgemäßen, Luftstoßgerät ein einwandfreier und zuverlässiger Betrieb über einen großen Druckbereich von etwa 4 bar bis 10 bar gewährleistet ist. Ein weiterer Vorteil besteht in der guten Zugänglichkeit des Über­stromventils, das sich außerhalb des Druckbehälters befindet. Ferner ist mit der erfindungsgemäßen Lösung eine Anpassung bereits vorhandener Luftstoßgeräte ohne weiteres möglich.

[0007] Mit der Erfindung wird sichergestellt, daß unabhängig von der Anzahl der Luftstoßgeräte zuerst immer all Kolben mindestens mit einem Betriebsdruck von z.B. 4 bar baufschlagt werden und damit aufgrund der unterschiedlichen Flächen an Ober- ­und Unterseite des Kolbens ein optimaler Schließdruck er­zeugt wird. Solange das Betriebsdruckluftnetz einen Betriebs­druck von mehr als z.B. 4 bar bringt, ist ein Befüllen der Druckluftbehälter gleichzeitig möglich, andernfalls werden zuerst alle Kolben mit dem optimalen Schließdruck geschlossen und erst, wenn der Betriebsdruck von 4 bar wieder überschrit­ten wird, füllen sich die Behälter.

[0008] Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei Be­darf nur die Kolben mit dem Betriebsdruck versorgt werden, während die Luftzuführung in den Druckbehälter entweder durch pneumatische oder elektromagnetische Ventile geschlossen wird bzw. vor dem Überströmventil ein Druckminderer angeord­net und so eingestellt wird, daß der für die Funktion des Überströmventils erforderliche Mindestdruck unterschritten wird.

[0009] Während nach dem bisherigen Stand der Technik nur ein Teil des Querschnittes der Druckluftzuführleitung zum Füllen des Behälters genutzt werden konnte, damit der Kolben mit dem nötigen Mehrdruck nach unten gedrückt und verschlossen wurde, ist es durch die Erfindung nunmehr möglich, über den gesamten Querschnitt der Druckluftleitung den Druckbehälter zu füllen. Dadurch wird die Füllzeit des Druckbehälters wesentlich reduziert und das Luftstoßgerät steht schneller schußbereit zur Verfügung.

[0010] Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist das Überströmventil einstellbar ausgebildet. Dadurch lassen sich beliebige Drucksperrwerte am Überströmventil einstellen. Da sich das Überströmventil außerhalb des Druckbehälters befin­det, kann diese Einstellung schnell und problemlos vorgenom­men werden, ohne daß es zur Unterbrechung des Betriebs des Luftstoßgerätes kommt. Das Überströmventil kann gleichzeitig als Rückschlagventil arbeiten oder es wird zweckmäßigerweise zusätzlich ein Rückschlagventil verwendet.

[0011] Vorteilhaft ist ferner die Maßnahme, daß die Druckluftzu­führleitung über ein T-Stück an die Anschlußleitung ange­schlossen ist, was eine einfache Umrüstung bereits vor­handener Luftstoßgeräte ermöglicht.

[0012] Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung sind die Anschlußleitung, die Druckluftzuführleitung sowie das Überströmventil in einem einzigen Rohrstutzen ausgebildet, der auf den Druckbehälter aufschraubbar ist. Diese Maßnahme bietet den Vorteil einer kompakten Lösung, die eine ein­fache Montage- und Demontagearbeit erlaubt.

[0013] Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Luftstoß­gerätes in einer Betriebsstellung,

Fig. 2 das in Fig. 1 dargestellte Luftstoßgerät in einer Weiteren Betriebsstellung.

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer Ventilan­ ordnung nach der Erfindung sowie

Fig. 4 eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung, gleichfalls im Schnitt entsprechend Fig. 3.

[0014] Entsprechend den Figuren umfaßt das Luftstoßgerät im wesent­lichen einen Druckbehälter 1 und einen in diesen eintauchen­den Ausblasstutzen 2, der gemäß Fig. 1 im Inneren des Druck­behälters 1 durch einen als Kolben 3 ausgebildeten Ventil­schließkörper gegen den Innenraum des Druckbehälters 1 hin abgeschlossen ist. Der Kolben 3 ist in einem Rohr 4 geführt, welches über eine Anschlußleitung 5 an einen mit 6 bezeichne­ten externen Druckluftspeicher angeschlossen ist. Es ver­steht sich von selbst, daß der im Rohr 4 infolge von Druck­luftbeaufschlagung zwischen seiner Offen- und Schließstel­lung hin- und herbewegbare Kolben 3 gegenüber dem Rohr 4 hin durch geeignete Mittel, wie etwa Kolbenringe u. dgl. abge­dichtet ist. In der Anschlußleitung 5 ist vor dem Druckbe­hälter 1 ein Mehrwegeventil 7, hier ein Drei/Zweiwegeventil, angeordnet, welches in einer Stellung den Durchfluß der Druckluft vom Druckluftspeicher 6 zum Druckbehälter 1 er­möglicht und in der anderen Stellung für die Entlüftung sorgt, durch welche die schlagartige Zurückbewegung des Kolbens und damit die Erzeugung des Luftstoßes ausgelöst wird. Da deratige Luftstoßgeräte generell bekannt sind, ist Aufbau und Wirkungsweise vorstehend nur kurz beschrieben und in den Zeichnungen der Aufbau nur rein schematisch dar­gestellt.

[0015] Zwischen dem Mehrwegeventil 7 und dem Druckbehälter 1 zweigt von der Anschlußleitung 5 eine mit 8 bezeichnete Zweiglei­tung ab, die in den Druckbehälter 1 mündet. In dieser Zweig­leitung 8 ist ein Überströmventil 9 angeordnet, welches zweck­mäßigerweise einstellbar ausgebildet ist. Der Einfachheit hal­ber ist ein zwischen dem Überströmventil 9 und dem Druckbehäl­ ter angeordnetes Rückschlagventil nicht dargestellt.

[0016] Im Falle von Fig. 1 befindet sich das Mehrwegeventil 7 in der Durchflußstellung, so daß aus dem Speicher 6 Druckluft über die Anschlußleitung 5 unmittelbar zum Rohr 4 strömt, wie durch den Pfeil in Fig. 1 gekennzeichnet ist, und da­durch der Kolben 3 gegen das Eintauchende des Ausblas­stutzens 2 gedrückt wird. Im zu beschreibenden Fall wird davon ausgegangen, daß das Überströmventil 9 auf einen Druckwert von 4 bar eingestellt ist. Sobald die vom Spei­cher 6 herströmende Druckluft 4 bar erreicht, kann die Druckluft nunmehr über das Überströmventil 9 und die Zweig­leitung 8 in den Innenraum 10 des Druckbehälters 1 strömen, der sich dadurch mit Druckluft von 4 bar füllt.

[0017] Soll abgeschossen werden, so wird in der bekannten Weise das Mehrwegeventil 7 in die Entlüftungsstellung umgeschaltet. Dadurch wird die im Innenraum 10 des Druckbehälters 1 ent­haltene Druckluft auf die Kolbenunterseite wirksam, so daß dieser nach oben hin zur Einströmöffnung der Anschlußleitung 5 gedrückt wird. Dadurch wird der Austritt 12a des Druckbe­hälters 1 geöffnet, so daß die im Druckbehälter 1 befindliche Druckluft schlagartig in Art eines Luftstoßes entsprechend der Pfeilrichtung in Fig. 2 durch den Ausblastutzen 2 nach außen hinaustreten kann.

[0018] Zur Erleichterung der Nachrüstung bereits vorhandener Geräte ist zweckmäßigerweise die Abzweigleitung 8 über ein T-Einsatz­stück 11 an die Anschlußleitung 5 angeschlossen, welches zuvor in die Anschlußleitung 5 eingefügt wird. Als Überströmventil eignet sich insbesondere ein Überdruck-Membranventil.

[0019] Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind die Anschlußleitung 5, die Zweigleitung 8 und das Überströmventil 9 in einem Bauteil, nämlich einen mit 12 bezeichneten Rohrstutzen angeordnet bzw. ausgebildet, der über ein Schraubgewinde 13 auf den Druckbe­ hälter 1 aufschraubbar ist. die Anschlußleitung 5, die inner­halb des Rohrstutzens 12 zentrisch ausgebildet ist, verbindet das Mehrwegeventil 7 mit dem Druckluftbehälter 1. Innerhalb des Rohrstutzens 12 zweigt bei 14 die Zweigleitung 8 ab, die zum Druckbehälter 1 führt. In der Zweigleitung 8 ist das Überstömventil 9 angeordnet. Im dargestellten Ausfüh rungsbeispiel ist das Schließglied dieses Überströmventils 9 durch eine Kugel 15 gebildet, die durch eine Feder 16 in ihre Schließstellung entsprechend Fig. 3 vorgespannt ist. Das Über­strömventil 9 ist über eine seitliche Bohrung 17 zugänglich, die durch eine Schraubkappe 19 verschließbar ist.

[0020] Im Rohrstutzen 12 ist eine weitere Leitung 20 ausgebildet, die jedoch nicht in die Anschlußleitung 5 einmündet. Diese zusätz­liche Leitung 20 kann als weitere Anschlußleitung verwendet werden, um etwa den Behälterinnendruck an einem auf die An­schlußleitung 20 aufgeschraubten Manometer anzuzeigen.

[0021] Die Ausführungsform nach Fig. 4 ähnelt der Ausführungsform nach Fig. 3, als auch dort die Anschlußleitung 5, die Zweig­leitung 8 und das Überströmventil 9 in einem Rohrstutzen 12 untergebracht sind. Auch im Rohrstutzen 12 nach Fig. 4 kann wahlweise eine weitere Leitung 29 untergebracht sein. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist das Ventilschließglied schei­benförmig ausgebildet und in seiner Schließstellung durch eine Feder 16 vorgespannt. Der Einbau des Überströmventiles 9 er­folgt über einen seitlich am Rohrstutzen 12 angesetzten Rohr­stutzen 21, der über eine nicht dargestellte Schraubkappe ver­schließbar ist. Die Ausführungsform nach Fig. 3 bietet gegen­über der Ausführungsform nach Fig. 4 den Vorteil, daß es sich um ein Drehteil handelt.

Ansprüche

1. Luftstoßgerät zur Auflösung von Materialauf­stauungen in Lagersilos für Schüttgut durch Luftstöße, mit einem an einem Druckluftspeicher über eine Anschlußleitung angeschlossenen und über ein Mehrwegeventil mit Druckluft aus dem Druckluftspeicher füllbaren Behälter, enthaltend einen Ausblasstutzen und einen durch Druckluft­beaufschlagung zwischen der Offen- und der Schließstellung bewegten Ventilschließkörper, der in seiner Schließstellung den Ausblas­stutzen im Inneren des Druckbehälters nach außen hin schließt,
dadurch gekennzeichnet,
daß von der Anschlußleitung (5) zwischen dem Mehrwegeventil (7) und dem Druckbehälter (1) eine Druckluftzuführleitung (8) abzweigt, die in den Druckbehälter (1) mündet und in der ein Überströmventil (9) angeordnet ist.

2. Luftstoßgerat nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Überströmventil (9) einstellbar ausge­bildet ist.

3. Luftstoßgerät nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckluftzuführleitung (8) durch ein T-Einsatzstück (11) an die Anschlußleitung (5) angeschlossen ist.

4. Luftstoßgerät nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlußleitung (5), die Druckluft­zuführleitung (8) sowie das Überströmventil (9) in einem Rohrstutzen (12) angeordnet sind.

5. Luftstoßgerät nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rohrstutzen (12) auf den Druckbehälter (1) aufschraubbar ist.

6. Luftstoßgerat nach einem der vorherigen An­sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Überströmventil (9) durch ein vorzugs­weise kugelförmiges Schließglied gebildet ist, welches durch eine Druckfeder (16) in seine Schließstellung innerhalb der Zweigleitung (8) vorgespannt ist.

Zeichnung