Pierwszenstwo: 14.VII. 1966 Szwecja Opublikowano: 16.IV.1973 66737 KI. 81e,64 MKP B65g 53/18 UKD Wlasciciel patentu: Kockums Mekanisika Verkstads Aktielbolag, Malmo (Szwecja) Sposób fluidyzacyjnego uaktywniania materialów sproszkowanych, ziarnistych i temu podobnych oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest .sposób fluidyzacyj¬ nego uaktywniania materialów sproszkowanych, ziarnistych i temu podobnych, zwlaszcza udosko¬ nalony sposób zmniejszania tarcia wewnetrznego tego rodzaju materialów w celu poruszania lub przeplywu materialów pod dzialaniem wlasnego ciezaru ze zbiorników lub innych miejsc sklado¬ wania lub w czasie transportu materialów pod wlasnym ciezarem, wzdluz pochylych plaszczyzn i zsuwni, oraz urzadzenie do stosowania tego spo- sidbu.Sposób wedlug wynalazku szczególnie nadaje sie miedzy innymi do skutecznego wyladowywania cementu, kredy, krochmalu, piasku i róznych typów jednostkowych i ziarnistych materialów, jak za¬ prawa, beton i rózne rodzaje materialów lepkich ze zbiorników,, takich jak cysterny, bebny, silosy itp.Wzgledy ekonomiczne wymagaja szybkiego wy¬ ladowywania i transportu materialu na przyklad przy wyladowywaniu i zaladowaniu pojazdów i statków, jak równiez maksymalnego ekonomicz¬ nego eksploatowania pojemników cylindrycznych, kulistych lub równoleglosciennych przestrzeni skla¬ dowych.Proponowano wiele sposobów oprózniania zbior¬ ników, na przyklad przy uzyciu sprezonego po¬ wietrza tak, ze do sily ciazenia materialu dodaje sie sile skierowana w kierunku otworu wyladow¬ czego, który zazwyczaj Ulokowany jest u dolu zbiornika oraz prózni, dzialajacej w podobny sposób.Przy stosowaniu takiego sposobu jest nieunik¬ nione, ze wyladowywanie materialu jest ograni- 5 czone z powodu wewnetrznego tarcia czastek ma¬ terialu, to jest, ze w mialkim lub ziarnistym ma¬ teriale tarcie miedzy czastkami lub ziarenek wy¬ stepuje szczególnie w strefie w bezposredniej bliskosci otworu wyladowczego. io Wykorzystano równiez sprezone powietrze do rozluznienia materialu w celu spulchnienia tej warstwy lub do zwiekszenia jej ruchliwosci. Sposób ten wymaga zastosowania dna przepuszczalnego dla powietrza z perforowanej blachy lub odpo- 15 wiedniej tkaniny, lecz system taki jest bardzo kosztowny.Dalsza trudnoscia spotykana przy zastosowaniu sprezonego powietrza do oprózniania zbiorników jest zjawisko znane jako „szczurza dziura". Gdy 20 sprezone powietrze jest wprowadzone do dna zbiornika posiadajacego wylot zaczyna przeplywac material jednostkowy bezposrednio nad otworem.Proces ten kontynuowany jest az do utworzenia sie otworu pionowego powyzej wylotu, po czym 25 sprezone powietrze przeplywa ponizej materialu i do wylotu bez dalszego usuwania materialu ze zbiornika.Przedmiotem wynalazku jest sposób fluidyzacyj¬ nego uaktywniania mialkich, ziarnistych, lepkich 30 i podobnych materialów w celu rozluzniania ich 66 73766 737 3 i spulchnienia w celu ulatwienia ich przeplywu, oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu.Sposób wedlug wynalazku polega na stopniowym wdmuchiwaniu gazu do materialu w celu jego rozluznienia i regulowania gazu przy zastosowaniu odpowiedniej czestotliwosci w celu zmniejszenia wewnetrznego tarcia materialu.Urzadzenie do stosowania sposobu, zawiera przy¬ rzady do doprowadzania sprezonego gazu do ma¬ terialu oraz do regulowania przeplywu gazu w celu aktywizacji materialu i zmniejszania przy tym wewnetrznego tarcia czastek tego materialu.Regulacje przeplywu gazu osiaga sie przez mo¬ dulowanie gazu wprowadzonego do materialu, w celu jego aktywizacji przy jednej lub kilku czestotliwosciach, najlepiej w zakresie czestotliwosci akustycznej.Czestotlifwosc 100-^1(000 drgan/sek. okazala sie szczególnie odpowiednia do osiagniecia dobrych rezultatów i gruntownego przenikania materialu.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie w przekroju poprzecz¬ nym zbiornik, zaopatrzony w urzadzenie do opróz¬ niania wedlug wynalazku, fig. 2 — odmiane zbior¬ nika, zaopatrzonego w urzadzenie oprózniajace wedlug wynalazku w widoku z boku, fig. 3 — powiekszona w czesciowym przekroju czesc zbior¬ nika wedlug fig. 2 przy otworze wyladowczym oraz polaczony z nia, nadajnik akustyczny, fig. 4 — przedstawia w widoku z góry czesci zbiornika po¬ kazanego na fig. 3, fig. 5 — zbiornik zaopatrzony w urzadzenie oprózniajace w widoku z przodu i czesciowo w pionowym przekroju uwidoczniajacy zmodyfikowany uklad nadajnika akustycznego, fig. fr — zsuwnie transportowa zaopatrzona w urza¬ dzenie do aktywizacji materialu wedlug wynalazku w przekroju poprzecznym, fig. 7 — zsuwnie trans¬ portowa na fig. 6 w czesciowym przekroju wzdluz¬ nym, fig. 8 — konstrukcje wsporcza powierzchni pomieszczenia skladowego lub zsuwni transporto¬ wej w czesciowym przekroju, a fig. 9 — konstrukcje podlogowa w rzucie poziomym.Na fig. 1 przedstawiono schematycznie urzadze¬ nie •wedlug wynalazku. Na figurze tej pokazany jest w pionowym przekroju zbiornik 11 o ksztalcie rówtnoleglosciennym wypelniony materialem.W zbiorniku tym umieszczona jest perforowana plyta pochyla 12, pokryta od góry tkanina lub podobnym materialem.Plyta pochyla 12 tworzy w zbiorniku plaszczyzne podpierajaca material nachylona pod malym katem a w kierunku wyladowczego otworu 13 wykonanym przy dnie zbiornika 11, który sluzy do wyladowy¬ wania z niego materialu.Nadajnik dzwiekowy 14 wielkiej mocy, posiada¬ jacy membrane pneumatyczna lub szczeline, zmon¬ towany na zbiorniku i skierowany do jego wnetrza, aasilany jest sprezonym .powietrzem przez rure 15.Rura 16 do dostarczania powietrza do zbiornika jest równiez polaczona ze zbiornikiem ponizej po¬ chylej plyty 12, chociaz moze ona byc zamocowana dowolnie.Powietrze zasilajace nadajnik 14 i wzbudzajace urzadzenie rezonansowe nadajnika akustycznego, razem z powietrzem dostarczanym przez rure 16, przeplywa przez pochyla plyte 12 przepuszczajaca powietrze. Po przejsciu przez te plyte powietrze jest wdmuchiwane w material zawarty w zbior- 5 niku, w stanie wysoce zmodulowanym, pod dziala¬ niem nadajnika dzwiekowego wytwarzajacego fale akustyczne o czestotliwosci 100—'1000 drgan/sek.Dzieki modulacji powietrza wdmuchiwanego w ten siposób do materialu w izbiorniflou 11, nastepuje 10 fluidyzacja i aktywacja materialu w jego warstwie dennej 17.Przypuszcza sie, ze to zaznaczone zjawisko flui- dyzacji i aktywacji jest powodowane przez modu¬ lacje powietrza, które w konsekwencji przenika 15 do materialu i zapobiega skupianiu sie warstwy dennej 17, jakkolwiek material jest tego rodzaju, ze z trudnoscia daje sie (przesuwac pod dzialaniem Wlasnego ciezaru z uiwagi na tendencje do tworze¬ nia luku, jak to ma miejsce z cementem, kreda, 20 krochmalem i innymi drobnoziarnistymi materia-, lami.Tak wiec, wewnetrzne tarcie materialu aktywo¬ wanego w na przyklad opisany sposób, zostaje wydatnie zmniejszone i material przeplywa pod 25 wlasnym ciezarem wzdluz plaszczyzny nachylonej 12 w kierunku otworu wyladowczego 13 i w ten sposób zostaje usuniety ze zbiornika.Stwierdzono wedlug wynalazku, ze mozliwe jest zmniejszenie poprzedniego nachylenia plaszczyzny 30 zsuwni 12 w granicach kata 20—45° najlepiej do okolo 5°. W celu porównania, kat nachylenia przy opróznianiu, stosowany uprzednio, zostal zaznaczo¬ ny na fig. 1 linia przerywana 18. Ten kat nachy¬ lenia oznaczony jest litera ;P. 35 Zmniejszenie kata nachylenia wedlug wynalazku przynosi znaczne oszczednosci ekonomiczne przez bardziej skuteczne wykorzystanie wydajnosci ta¬ kich zbiorników jak silosy, zbiorniki ruchome, ladownie statków oraz innych pojemników, uzywa- 40 nych do róznych celów.Nalezy nadmienic, ze w pewnych przypadkach nadajnik dzwiekowy 14 lub podobny przyrzad modulacyjny, moze byc uzyty do osiagniecia po¬ zadanego wyniku bez dodatkowego zasilania spre- 46 zonym powietrzem przez rure 16.W innych przypadkach moze byc pozadane do¬ starczanie niemodulowanego powietrza w kombi¬ nacji z powietrzem dostarczanyim przez nadajnik dzwiekowy, przy czym calkowity przeplyw powie- 50 trza przez plyte pochyla, przepuszczalna dla po¬ wietrza, modulowany jest przez fale dzwiekowe rozchodzace sie z nadajnika dzwiekowego 14.Mozna zastosowac kilka nadajników dzwieko¬ wych w ukladzie równoleglym dla tego samego 55 zbiornika. Na ogól uzyty osrodek gazowy jest spre¬ zonym powietrzem, lecz w specjalnych przypad¬ kach mozna stosowac inne sprezone gazy lub mie¬ szanki gazów, na przyklad gdy material ipuwany ze zbiornika wrazliwy jest na tHen.«P W odniesieniu do fig. 2—4 na rysunku, opisana bedzie szczególowo praktyczna odmiana zbiornika o ukladzie zgodnym z zasadami wyjasnionymi w odniesieniu do fig. 1.Cylindryczny zbiornik 20 o pólkolistych koncach, 55 zmontowany jest na elementach 21, pochlaniaja-66 737 5 **ych wstrzasy i wibracje, przymocowanych do zbiornika wspornikami 22, na elementach 23 umie¬ szczonych na stacjonarnych lub ruchomych kon¬ strukcjach, jak ha przyklad na pojazdach lub statkach.W górnej czesci zbiornika umieszczone sa dwa konwencjonalne krócce 24, sluzace do napelniania zbiornika. W dnie zbiornika osadzone sa dwa wyladowcze leje 25, z których kazdy przylega do jednego konca zbiornika i zakonczony jest pierscie¬ niowym kolnierzem 26 wystajacym ma zewnatrz.Wewnatrz zbiornika 20 umieszczone sa miedzy lejami 25 plyty 20A laczace poziomo powierzchnie denne zbiornika.Z kazdym lejem 25 polaczony jest wygiety ele¬ ment zamykajacy 27 zaopatrzony w wystajacy na zewnatrz kolnierz 28, przymocowany do kolnierza 26 srubami dwustronnymi, zaopatrzonymi w dolne i górne nakretki 26A i 28A.Jak .pokazano na fig. 3 i 4, element zamykajacy 27 ma blok 29, tworzacy otwór wyladowczy ele¬ mentu zamykajacego otwór, polaczony z rura wy¬ ladowcza 30 przymocowana do bloku 29.Miedzy blokiem 29 i kolnierzem 28 rozmieszczone sa kilka promieniowych pretów poprzecznych 31, o plaskich prostokatnych przekrojach. Konce ze¬ wnetrzne tych pretów poprzecznych umieszczone sa w okraglej wnece 32 w górnej powierzchni kolnierza 28.Prety poprzeczne pokryte sa warstwa 33 tkaniny lub innego materialu przepuszczajacego powietrze, rozciagajacej sie nad górna powierzchnia kolnierza 28 do jego zewnetrznego obwodu i zacisnietej na czesci krancowej miedzy kolnierzami 26 i 28.Wewnetrzne konce pretów poprzecznych 31 i we¬ wnetrzna czesc krancowa warstwy 33, tworzace srodkowy otwór w tej warstwie przylegajacy do srodkowego otworu w bloku 29, zacisniete sa miedzy górna powierzchnia bloku 29, która tworzy stozkowa wneke o dnie nachylonym do tego otworu, utworzonego przez wymieniony blok i stozkowy kolnierz 34 przymocowany do bloku 29 za pomoca wpuszczonych srub, nie pokazanych na rysunku, o lbach na równi z powierzchniami kolnierza i la¬ czace gwintowane otwory bloku 29.Pomiedzy poprzecznymi pretami 31 i blokiem 29 jest umieszczona uszczelka 35.Zatem kazdy lej wyladowczy 25 jest zamkniety w dolnym jego koncu plyta przepuszczalna dla powietrza, tworzaca stozkowa plaszczyzne pochyla, nachylona od obwodowej sciany wymienionego leja do otworu wyladowczego bloku 29.Z przestrzenia 27A, otoczona elementem zamyka¬ jacym 27 polaczona jest warstwa 33, kolnierz 28, dwie rury 36, majace poziome odgalezienie 36A, zamkniete z jednego konca plyta 37 i nachylone ku górze odgalezienie 36B i rozciagajace sie z drugiego konca odgalezienie 36A.Plyta 37 tworzy element montazowy dla nadaj¬ nika akustycznego 38 membrany pneumatycznej lu(b szczeliny, (posiadajacy mechaniizm zamocowany na zewnatrz tej plyty i rezonator wewnatrz plyty, rozciagajacy sie wzdluz rozgalezienia 36A.Do kazdego nadajnika akustycznego polaczona jest irura 39 dostarczajaca powietrze, a kilka rur 39 6 polaczonych jest z przewodem rurowym 40 do doprowadzenia powietrza, ze sprzeglem 41 z jed¬ nego konca dla polaczenia ze sprezarka powietrza.Tak wiec, powietrze modulowane akustycznie doprowadzane jest za pomoca nadajnika dzwieko¬ wego 38 do zbiornika 20, ponizej dna warstwy 33, przepuszczalnego dla powietrza i ^przechodzi przez te warstwe wnikajac do materialu.Aktywacje fluidyzacyjna, opisana w zwiazku z fig. 1 uzyskuje sie w powyzszy sposób, dzieki czemu przeplyw materialu w kierunku srodkowego otworu wyladowczego jest ulatwiony.Jednak konieczne jest dostarczanie dodatkowego powietrza poprzez material, poza powietrzem do¬ starczanym za pomoca nadajników akustycznych i z tego wzgledu, z przestrzenia 27A polaczona jeat rura 42, rozgaleziona z glównego przewodu 43, pod¬ trzymanego zbiornikiem 20 na wspornikach 44.Przewód glówny jest zamkniety z jednego konca odcinajacym zaworem 45A a z drugiego konca zaopatrzony w sprzeglo 45B, uszczelniajace przy¬ laczenie go do sprezarki powietrznej. Polaczenie miedzy przewodem glównym 43 i kazda rura 42 regulowane jest indywidualnie zaworem 46.Jak wyjasniono w zwiazku z fig. 1, dodatkowe powietrze doprowadzane rurami 42, jest modulo¬ wane falami dzwiekowymi, rozchodzacymi sie z nadajników dzwiekowych, co przyczynia sie do fluidyzacji materialu.Material wchodzacy do otworu wyladowczego bloku 29 przenoszony jest przeplywem powietrza ze zbiornika 20 przez rure 30 polaczona z tym otworem.Rury 30 sa polaczone wspólnym wylotem 30A, zaopatrzonym w zlaczke do polaczenia z rura za pomoca weza lub innego przewodu.W urzadzeniu przedstawionym na fig. 9—4, prze¬ widziany jest elektryczny uklad wskaznikowy, przedstawiony schematycznie na fig. 2, ponizej opisany.Na zewnetrznej powierzchni zbiornika 20 umie¬ szczony jest detektor 47, czuly na dzwiek w za¬ kresie czestotliwosci stosowanego do modulacji powietrza aktywujacego, wytwarzanego praez aku¬ styczne nadajniki 37. Detektor ten wytwarza sygnal elektryczny w wyniku reakcji na zadzialanie dzwieku w tym zakresie.Detektor 47 jest polaczony przewodem elektrycz¬ nym 48 z przyrzadem 49, kontrolowanym sygnalem elektrycznym wytwarzanym za pomoca detektora, na przyklad wzmacniacza lub przekaznika, zasila¬ nego pradem elektrycznym przewodem 50 z odpo¬ wiedniego zródla mocy, nie pokazanego na rysunku.Przyrzad 49 polaczony jest elektrycznym prze¬ wodem 51 z odpowiednim przyrzadem wskazniko¬ wym 52, który moze byc wskaznikiem akustycznym, jak dzwonek lub rezonator, wskaznikiem optycz¬ nym, jak lampa lub cewka wzbudzajaca jakikol¬ wiek inny wskaznik, przedstawiony schematycznie na fig. 2.Detektor 47 oraz ewentualnie przyrzad 49 prze¬ kazuja sygnal do wskaznikowego przyrcadu 52 tylko wtedy, gdy dzwiek przejety pnzez detektor 47 wykazuje wieksze natezenie niz przyjeta wartosc.Ta wartosc moze byc wyznaczona charakterystyka 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6066 737 8 detektora, który moze byc elektromechanicznym lub elektronicznym przetwornikiem lub tez charak¬ terystyka przyrzadu 49.Gdy zbiornik 20 jest napelniony materialem w wiekszej lub mniejszej ilosci i jest oprózniany, dzwiek wytwarzany przez nadajniki akustyczne 38, przejete przez detektor 47, jest oslabiany masa ma¬ terialu w zbiorniku.Wartosc graniczna obwodu wskaznikowego moze byc regulowana tak, ze w przypadku gdy detektor przejmuje dzwiek, który zostal oslabiony masa (materialu, nie wystepuje zadne wskazanie.Jednak jesli zbiornik jest pusty lulb prawie pusty i istnieje tylko cienka warstwa materialu przecho¬ wywanego w zbiorniku miedzy nadajnikami aku¬ stycznymi i detektorem, (to dzwiek przejety przez detektor bedzie mial wzglednie wieksze natezenie, gdy zbiornik jest pusty lub prawie pusty.Tak wiec, mozliwe jest praktyczne takie nasta¬ wienie ukladu wskaznikowego, aby spowodowac wskazanie przyrzadu tylko wtedy, gdy zbiornik jest calkowicie lub prawie pusty.Uklad wskaznikowy, opisany powyzej i przed¬ stawiony na fig. 2 ma proste urzadzenie do wska¬ zania, ze zbiornik jest pusty. Uklad powyzszy moze byc zastosowany do zbiornika bez umieszczania wewnatrz niego jakichkolwiek urzadzen lub prze¬ bijania jego sdiany. Jesli jest to pozadane, sygnal detektora 47 moze byc przekazywany przez przewód telefoniczny do sterowania zdalnego.Odmiana urzadzenia wedlug wynalazku, przed¬ stawiona na fig. 5 zawiera ikulisty zbiornik 53 za¬ opatrzony w króciec 54 do napelniania oraz otwór wyladowczy w dnie, przy czym rura jest polaczona z wymienionym otworem.Wewnatrz zbiornika 53 umieszczona jest kon¬ strukcja Wisporcza, skladajaca sie z zestawu piers¬ cieniowego o nachylonych elementach 57 polaczo¬ nych ze zbiornikiem dolnymi koncami i zbiegaja¬ cymi sie w kierunku górnych konców, oraz pomost pozioma plyta 58 polaczona z tymi elementami w ich górnych koncach.Podparty konstrukcja wsporcza membrany na¬ dajnik akustyczny ma rure 60 do doprowadzania powietrza, przechodzaca na zewnatrz zbiornika w celu polaczenia ze sprezarka powietrza. Mozna równiez umiescic uklad killku nadajników aku¬ stycznych.Jak to uwidoczniono na rysunku nadajnik dzwiekowy zawiera imechanizm umieszczony na górnej stronie plyty, podczas gdy rozek rezonan¬ sowy osadzony jest ponizej tej plyty i rozciaga sie osiowo na pionowej osi zbiornika w kierunku wy¬ ladowczego otworu 56.Na wspornikach 61 przymocowanych do dolnych konców elementu 57 osadzony jest odwrócony stoz¬ kowy element 62 z blachy, umieszczony wspól¬ osiowo z otworem wyladowczym zbiornika, przy czym jego koncówka lub wierzcholek skierowany jest w strone otworu wyladowczego.Dolna powierzchnia elementu 62 tworzy wspólnie z wewnetrzna powierzchnia idna zbiornika prze¬ strzen stozkowa 63, otaczajaca wyladowczy otwór 55 i ma dno nachylone w kierunku tego otworu.Górna strona elementu 62 uksztaltowana jest w postaci miski pokrytej perforowana blacha me¬ talowa 64, laczaca krawedzie elementu stozkowego 62 i zamykajaca powierzchnie 65 lacznie z wy- 5 mienionym elementem.Pokrywka 64 zaopatrzona jest od góry w warstwe 66 z materialu wlókiennego. Perforowana pokrywka moze byc zastapiona konstrukcja z poprzecznych pretów, jak pokazano na fig. 3 i 4 rozciagajacych 10 sie wewnatrz i podparta rozkiem rezonansowym nadajnika akustycznego 59 i krawedzia elementu 62.Pozadane jest, aby w pokrywce i umieszczonej na niej warstwie wykonany byl otwór srodkowy przy¬ stajacy do otworu wylotowego 15 nadajnika akustycznego 59, tak aby plytka perfo¬ rowana i polozona na niej warstwa nie oslabiala dzwieku, wytwarzanego za pomoca nadajnika aku¬ stycznego.Rura 67 przechodzaca przez sciane zbiornika po- 20 laczona jest z przestrzenia 65 i sluzy do doprowa¬ dzania niemodulowanego powietrza do wymienio¬ nej przestrzeni.Urzadzenie przedstawione na fig. 5 dziala w po¬ dobny sposób, jak uklady na tfig. 1—4, zgodnie 25 z zasadami wynalazku.Gdy zbiornik ma byc oprózniony, material za¬ warty w nim jest aktywowany i fluidyzowany powietrzem doprowadzonym nadajnikiem akustycz¬ nym 59 przez rure 67 do przestrzeni 65 i modulo- 30 wany falami o czestotliwosci akustycznej, rozcho¬ dzacymi sie od nadajnika akustycznego.Modulowane powietrze przechodzi przez perforo¬ wana plyte 64 i warstwe 66 i przenika do mate¬ rialu w kierunku wskazanym strzalka na fig. 5. 35 Tak wiec wewnetrzne tarcie materialu w zbior¬ niku zostaje zmniejszone w sposób opisany po¬ przednio i material bedzie latwo splywal pod dzialaniem wlasnego 'ciezaru przez przestrzen 63 w kierunku otworu wyladowczego 55 do rury wy- 40 ladowczej 56, jak zaznaczono strzalka na fig. 5.Odmiana urzadzenia przedstawiona na fig. 5 wykazuje pewne korzystniejsze cechy w porówna¬ niu z urzadzeniem przedstawionym na fig. 2—4.Duza korzyscia jest fakt, ze jeden lub kilka nadaj- 45 ników dzwiekowych zmontowanych wewnatrz zbiornika, otoczone sa w zbiorniku materialem, w czasie napelniania. Oznacza to, ze dzwiek wy¬ twarzany jednym lub kilkoma nadajnikami dzwie¬ kowymi oslabiony jest przez otaczajacy material, 50 przy czym poziom dzwieku w bezposrednim oto¬ czeniu zbiornika zostaje obnizony. Ponadto, uklad aktywowania dzwiekowego nie powinien byc umie¬ szczony wewnatrz zbiornika, nie posiadajacego zewnetrznego urzadzenia do oprózniania. 55 w urzadzeniu wedlug fig. 5 mozna zastosowac uklad obwodów wskaznikowych, jak przedstawiono na fig. 2.Zastosowanie koncepcji wynalazku w celu flui- dyzacji materialu, by spowodowac jego splywanie 60 przez otwór wyladowczy, jest przedstawione w od¬ mianie wynalazku pokazanego na fig. 6 i 7, które bedzie teraz opisane.Koryto lub zsuwnia transportowa ma przekrój prostokatny i jest utworzona z dna 68 i scian 65 bocznych 69. Jest ono zaopatrzone we wzdluzne,9 przeciwlegle katowniki 70, przymocowane do scian bocznych 69 srubami lub podobnymi elementami laczacymi.Miedzy katownikami 70 umieszczone sa prety poprzeczne 71 przyspawane do tych katowników.Na konstrukcji wsporczej wykonanej z katowników 70 i pretów poprzecznych 71 oparte sa wzdluznie dwa dolne prety plaskie 72. Teprety, lacznie z wy¬ stajacymi kolnierzami katowników 70 polaczone sa z górnymi pretami plaskimi 73 za pomoca nitów 74, przy czym blacha perforowana 75 i warstwa ma¬ terialu wlóknistego, pokrywajacego górna po¬ wierzchnie blachy metalowej 75 sa zacisniete miedzy dolnymi pretami plaskimi 73 lub miedzy wystajacymi kolnierzami katowników 70 i górnymi pretami plaskimi 73. Na zsuwni umieszczony jest material przepuszczajacy powietrze podtrzymywany dnem podobnie jak w urzadzeniach przedstawio¬ nych na fig. 1—5.Dno 68 i plyty 75, 76 przepuszczalne dla powie¬ trza sa nachylone od jednego konca zsuwni do drugiego pod katem a, wynoszacym zaledwie 3°.Oczywiscie wymagane jest, alby jedynie plyty 75, 76 przepuszczalne dla powietrza byly nachylone, podczas gdy dno 68 jest zasadniczo poziome, jesli (bo jest pozadane.W przestrzeni utworzonej w zsuwni, miedzy dnem 68 i plytami 75, 76 wmontowane sa trzy nadajniki dzwiekowe 77 typu membrany pneuma¬ tycznej, z ukladem rur 78 dostarczajacych po¬ wietrze.Uklad modulacji dzwiekowej, polaczony z kory¬ tem transportowym (fig. 6 i 7) dziala w sposób juz opisany wyzej, w celu fluidyzacji dolnej warstwy materialu, spoczywajacej na plytach przepuszczal¬ nych dla powietrza, przez wnikanie powietrza mo¬ dulowanego dzwiekiem do materialu, z przestrzeni pod tymi plytami, przy czym powietrze modulo¬ wane przechodzi przez plyty 75, 76.W zwiazku z tym tarcie wewnetrzne czastek materialu w korycie jest zasadniczo zmniejszone, a material zsuwa sie grawitacyjnie wzdluz koryta przy znacznie mniejszym kacie nachylenia a, niz byloby to konieczne bez zastosowania aktywacji modulowanym powietrzem.Istnieja przypadki, gdy zastosowana konstrukcja plyt 75, 76 przedstawiona ma fig. 6 i 7 jest nie¬ ekonomiczna, zwlaszcza gdy konieczne jest, aby konstrukcja denna podpierala duzy ciezar na duzej powierzchni, jak. to ma. miejsce w ladowniach okretowych. W takich przypadkach perforowana jest raczej konstrukcja przedstawiona na fig. 8 i 9.Zastosowano w niej sciane dna 80, która moze stanowic istniejaca konstrukcje sciany dennej ladowni okretowej, sciane denna koryta wedlug fig. 6 i 7 lub inne podobne konstrukcje wsporcze.Do górnej powierzchni dna 80 przyspawane jest kilka wewnetrznie gwintowanych gniazd 81, w rów¬ noleglych szeregach. Plaskie prety 82 sa umocowane do wymienionych gniazd srubami 83, wkreconymi do gniazd, przy czym ich lby sa wpuszczone do górnej powierzchni plaskich pretów.Te plaskie prety sa równolegle do siebie oraz do sciany dennej i posiadaja przylegle wzdluzne kra- 737 10 wedzie tak rozmieszczone, ze tworza wadluzne szczeliny 84.Wzdluzne listwy 85 z materialu przepuszczalnego dla powietrza, jak filc na przyklad filc z poli- 5 weglanu polipropylenowego lub z podobnego ma¬ terialu sa zacisniete miedzy pretami plaskimi 82 i sciana denna 80 i w razie potrzeby moga byc przyklejone do dna.Listwy ulozone sa poprzecznie nad szczelktagni 84 10 i tworza z pretami plaskimi 82 i dnem 80, wzdluz¬ ne przestrzenie 80, Powietrze sprezone moze byc wprowadzone do wymienionych przestrzeni i moze byc modulowane dzwiekiem w sposób wyzej opisany. Powietrze to 15 ulatnia sie z przestrzeni przez listwy przepuszczal¬ ne dla powietrza, jak wskazano strzalkami, w celu przenikania do materialu podpartego powierzchnia wsporcza, utworzona przez plaskie prety 82 i listwy filcowe 85 i aktywuje ten material. Dno moze byc 20 nachylone w kierunku otworu wyladowczego lub innych urzadzen wyladowczych.Jakkolwiek wynalazek zostal opisany w zwiazku z fluidyzacja materialu w celu ulatwienia splywu przez otwór wyladowczy, to jednak wynalazek moze 25 byc zastosowany w przypadkach gdy nie chodzi o splyw materialu, lecz material ma byc spulch¬ niony w celu zapobiezenia skupiania sie jego na powierzchniach wsporczych.Modulacja powietrza moze byc osiagnieta przed so wniknieciem do materialu, który ma byc aktywo¬ wany, jak to podano w opisanych przypadkach.Jednak mozliwe jest zmodulowanie powietrza lub innego gazu, przenikajacego do materialu przy stworzeniu powierzchni, zamknietej przestrzeni, 35 w której wytwarzana jest modulacja cisnieniowa, przy czym powietrze lub inny gaz przenikajacy w ten sposób do materialu jest modulowany przez cisnienie przeciwmodulacyjne napptykane przy tym.Wynika stad, ze wynalazek nie. jest ograniczony 40 tylko do wykonywania sposobu za pomoca opisane¬ go urzadzenia i ze moze byc stosowany innymi sposobami bez przekraczania zakresu wynalazku. PL PLPriority: 14.VII.1966 Sweden Published: 16.IV.1973 66737 KI. 81e,64 MKP B65g 53/18 UKD Patent owner: Kockums Mekanisika Verkstads Aktielbolag, Malmo (Sweden) Method for fluidization of powdered, granular and similar materials and a device for applying this method The subject of the invention is a method for fluidization of powdered, granular and similar materials, in particular an improved method for reducing the internal friction of such materials in order to move or flow the materials under the action of their own weight from tanks or other storage places or during the transport of materials under their own weight, along inclined planes and chutes, and a device for applying this method. The method according to the invention is particularly suitable, inter alia, for the effective unloading of cement, chalk, starch, sand and various types of unit and granular materials, such as mortar, concrete and various types of viscous materials from tanks, such as tanks, drums, silos, etc. Economic considerations require rapid unloading and transport of material, for example when unloading and loading vehicles and ships, as well as maximum economical use of cylindrical, spherical or parallelepipedal storage spaces. Many methods of emptying tanks have been proposed, for example by using compressed air so that the gravity force of the material is added to the force directed towards the discharge opening, which is usually located at the bottom of the tank, and a vacuum, operating in a similar way. When using such a method, it is inevitable that the unloading of the material is limited due to due to the internal friction of the material particles, i.e., in fine or granular material, friction between particles or granules occurs particularly in the zone immediately adjacent to the discharge opening. Compressed air has also been used to loosen the material in order to loosen this layer or to increase its mobility. This method requires the use of an air-permeable bottom made of perforated sheet metal or suitable fabric, but such a system is very expensive. A further difficulty encountered when using compressed air to empty tanks is the phenomenon known as "rat hole." When compressed air is introduced into the bottom of a vessel having an outlet, a solid material begins to flow directly above the opening. This process continues until a vertical opening is formed above the outlet, whereupon the compressed air flows below the material and into the outlet without further removal of material from the vessel. The invention relates to a method for fluidizing fine, granular, viscous, and similar materials to loosen and fluff them to facilitate their flow, and to an apparatus for using the method. The method according to the invention comprises gradually injecting a gas into the material to loosen it and regulating the gas at a suitable frequency to reduce the internal friction of the material. The apparatus for using the method comprises means for supplying the material with the fluidized air. The method of introducing compressed gas into the material and for regulating the gas flow in order to activate the material and thereby reduce the internal friction of the particles of this material. The regulation of the gas flow is achieved by modulating the gas introduced into the material in order to activate it at one or more frequencies, preferably in the acoustic frequency range. A frequency of 100-1000 vibrations/sec. has proven to be particularly suitable for achieving good results and thorough penetration of the material. The subject of the invention is shown in the drawing in the embodiment examples, where Fig. 1 schematically shows a cross-sectional view of a tank provided with an emptying device according to the invention, Fig. 2 - a side view of a variant of a tank provided with an emptying device according to the invention, Fig. 3 - an enlarged view Fig. 4 shows a top view of a part of the tank shown in Fig. 3, Fig. 5 shows a tank provided with an emptying device in a front view and partially in a vertical section showing a modified arrangement of the acoustic transmitter, Fig. fr shows a transport chute provided with a material activation device according to the invention in a cross-section, Fig. 7 shows the transport chute in Fig. 6 in a partial longitudinal section, Fig. 8 shows a supporting structure of the surface of the storage room or the transport chute in a partial section, and Fig. 9 shows a floor structure in a horizontal view. Fig. 1 shows a schematic view of the device according to the invention. In this figure a parallelepiped tank 11 filled with material is shown in vertical cross-section. In this tank there is a perforated inclined plate 12, covered on top with fabric or similar material. The inclined plate 12 forms a supporting surface in the tank, inclined at a small angle towards the discharge opening 13 made at the bottom of the tank 11, which serves to discharge the material from it. A high-power sonic transmitter 14, having a pneumatic membrane or slot, mounted on the tank and directed towards its interior, is powered by compressed air through a pipe 15. A pipe 16 for supplying air to the tank is also connected to the tank below the inclined plate 12, although it can be mounted in any position. The air supplying the transmitter 14 and The resonant device of the acoustic transmitter, together with the air supplied through the pipe 16, flows through an inclined air-permeable plate 12. After passing through this plate, the air is blown into the material contained in the tank in a highly modulated state under the action of an acoustic transmitter generating acoustic waves with a frequency of 100-1000 vibrations/sec. Thanks to the modulation of the air thus blown into the material in the tank flow 11, fluidization and activation of the material in its bottom layer 17 occur. It is assumed that this marked phenomenon of fluidization and activation is caused by the modulation of the air, which consequently penetrates the material and prevents the aggregation of the bottom layer 17, although the material is of such a nature that it can be moved with difficulty under the action of its own motion. weight due to the tendency to arc, as occurs with cement, chalk, starch and other fine-grained materials. Thus, the internal friction of the material activated in the manner described, for example, is considerably reduced and the material flows under its own weight along the inclined plane 12 towards the discharge opening 13 and is thus discharged from the tank. It has been found in accordance with the invention that it is possible to reduce the previous inclination of the plane 30 of the chute 12 within an angle of 20-45°, preferably to about 5°. For comparison, the angle of inclination at discharge, previously used, is marked in Fig. 1 by the dashed line 18. This angle of inclination is designated by the letter ;P. The inclination device according to the invention brings considerable economic savings by more efficiently utilizing the capacity of such vessels as silos, mobile tanks, ship holds and other containers used for various purposes. It should be noted that in some cases the sonic transmitter 14 or similar modulating device can be used to achieve the desired result without additional supply of compressed air through the pipe 16. In other cases it may be desirable to supply unmodulated air in combination with the air supplied by the sonic transmitter, the total air flow through the air permeable inclination plate being modulated by the sound waves propagating from the sonic transmitter 14. Several sonic transmitters can be used in parallel for the same purpose. The gaseous medium used is generally compressed air, but in special cases other compressed gases or gas mixtures may be used, for example when the material to be pumped from the tank is sensitive to air. With reference to Figs. 2-4 in the drawing, a practical variant of the tank will be described in detail, having an arrangement in accordance with the principles explained with reference to Fig. 1. A cylindrical tank 20 with semicircular ends is mounted on shock and vibration absorbing elements 21, attached to the tank by brackets 22, on elements 23 placed on stationary or mobile structures, such as vehicles or ships. In the upper part of the tank are two conventional nozzles 24, for In the bottom of the tank there are two discharge funnels 25, each of which is adjacent to one end of the tank and terminated with an annular flange 26 protruding outwards. Inside the tank 20, plates 20A are placed between the funnels 25, horizontally connecting the bottom surfaces of the tank. Connected to each funnel 25 is a bent closing element 27 provided with an outwardly protruding flange 28, fastened to the flange 26 by studs provided with lower and upper nuts 26A and 28A. As shown in Figs. 3 and 4, the closing element 27 has a block 29, forming a discharge opening of the closing element, connected to a discharge pipe 30 attached to the block. 29. A number of radial cross-bars 31, having flat rectangular cross-sections, are arranged between block 29 and flange 28. The outer ends of these cross-bars are positioned in a circular recess 32 in the upper surface of flange 28. The cross-bars are covered with a layer 33 of fabric or other air-permeable material extending over the upper surface of flange 28 to its outer circumference and clamped at the end portion between flanges 26 and 28. The inner ends of the cross-bars 31 and the inner end portion of layer 33, forming a central opening in this layer adjacent to the central opening in block 29, are clamped between the upper surface of block 29, which forms a conical recess with a bottom inclined to the opening formed by said block and a conical flange 34 attached to the block 29 by means of countersunk screws, not shown in the drawing, with heads flush with the flange surfaces and connecting threaded holes of the block 29. A seal 35 is arranged between the cross bars 31 and the block 29. Thus, each discharge hopper 25 is closed at its lower end by an air-permeable plate forming a conical inclined plane inclined from the circumferential wall of said hopper to the discharge opening of the block 29. Connected to the space 27A, surrounded by a closing element 27, are a layer 33, a flange 28, two pipes 36 having a horizontal branch 36A closed at one end by a plate 37 and an upwardly inclined branch 36B extending from the other end branch 36A. Plate 37 forms a mounting element for an acoustic transmitter 38 of a pneumatic diaphragm or slot (having a mechanism mounted on the outside of the plate and a resonator within the plate extending along branch 36A. An air supply pipe 39 is connected to each acoustic transmitter, and several pipes 39 are connected to an air supply pipe 40 with a coupling 41 at one end for connection to an air compressor. Thus, acoustically modulated air is supplied by means of the acoustic transmitter 38 to the reservoir 20, below the bottom of the air-permeable layer 33, and passes through this layer to penetrate the material. Fluidization activation, described in connection with Fig. 1 is achieved in the above manner, whereby the flow of material towards the central discharge opening is facilitated. However, it is necessary to supply additional air through the material, in addition to the air supplied by the acoustic transmitters, and for this reason, a pipe 42 is connected to the space 27A, branching from the main pipe 43, supported by the tank 20 on supports 44. The main pipe is closed at one end by a shut-off valve 45A and at the other end is provided with a clutch 45B, sealing its connection to the air compressor. The connection between the main pipe 43 and each pipe 42 is individually regulated by a valve 46. As explained in connection with Fig. 1, the additional air supplied through the pipes 42 is modulated by waves. The material entering the discharge opening of the block 29 is conveyed by the air flow from the tank 20 through a pipe 30 connected to this opening. The pipes 30 are connected by a common outlet 30A, provided with a connector for connection to the pipe by means of a hose or other conduit. In the device shown in Figs. 9-4, an electric indicator system is provided, shown schematically in Fig. 2 and described below. On the outer surface of the tank 20 is placed a detector 47, sensitive to sound in the frequency range used to modulate the activating air generated by the acoustic transmitters 37. This detector generates an electric signal as a result of the action of sound in this range. The detector 47 is connected by an electric wire 48 to a device 49, which is controlled by an electric signal generated by a detector, for example an amplifier or a transmitter, supplied with electric current by a wire 50 from a suitable power source, not shown in the drawing. The device 49 is connected by an electric wire 51 to a suitable indicating device 52, which may be an acoustic indicator, such as a bell or a resonator, an optical indicator, such as a lamp or a coil exciting any other indicator, shown schematically in Fig. 2. The detector 47 and possibly the device 49 transmit a signal to the indicating device 52 only when the sound detected by the detector 47 has a higher intensity than the assumed value. This value can be determined by the characteristic 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6066 737 8 detector, which may be an electromechanical or electronic transducer, or a characteristic of the device 49. When the tank 20 is filled with a larger or smaller quantity of material and is emptied, the sound produced by the acoustic transmitters 38, picked up by the detector 47, is attenuated by the mass of the material in the tank. The threshold value of the indicator circuit can be adjusted so that when the detector picks up a sound that has been attenuated by the mass of the material, no indication occurs. However, if the tank is empty or nearly empty and there is only a thin layer of material stored in the tank between the acoustic transmitters and the detector, the sound picked up by the detector will have a relatively greater The current when the tank is empty or nearly empty. Thus, it is practical to set the indicator system so as to cause the instrument to indicate only when the tank is completely or nearly empty. The indicator system described above and shown in Fig. 2 has a simple device for indicating that the tank is empty. The above system can be applied to a tank without placing any devices inside it or piercing its diameter. If desired, the signal from detector 47 can be transmitted by telephone wire to a remote control. A variant of the device according to the invention, shown in Fig. 5, comprises a spherical tank 53 provided with a filling port 54 and a discharge opening in the bottom, the pipe being connected to said opening. A structure is placed inside the tank 53 A support structure consisting of a ring assembly with inclined elements 57 connected to the tank at their lower ends and converging towards the upper ends, and a platform, a horizontal plate 58 connected to these elements at their upper ends. The supported structure supporting the diaphragm, the acoustic transmitter, has an air supply pipe 60 extending outside the tank for connection to an air compressor. An arrangement of several acoustic transmitters can also be arranged. As shown in the drawing, the acoustic transmitter comprises a mechanism located on the upper side of the plate, while a resonant horn is mounted below this plate and extends axially on the vertical axis of the tank towards the discharge opening 56. On supports 61 attached to the lower ends of the element 57, an inverted a conical sheet metal element 62, arranged coaxially with the discharge opening of the tank, with its tip or vertex directed towards the discharge opening. The lower surface of the element 62, together with the inner surface of the bottom of the tank, forms a conical space 63 surrounding the discharge opening 55 and has a bottom inclined towards this opening. The upper side of the element 62 is shaped as a bowl covered with a perforated sheet metal 64, connecting the edges of the conical element 62 and closing the surfaces 65 together with the said element. The cover 64 is provided on the top with a layer 66 of fiber material. The perforated cover can be replaced by a structure of transverse bars, as shown in Figs. 3 and 4, extending inside and supported by the resonance horn of the acoustic transmitter 59 and the edge of the element 62. It is desirable that a central opening be made in the cover and the layer placed thereon, congruent with the outlet opening 15 of the acoustic transmitter 59, so that the perforated plate and the layer placed thereon do not weaken the sound produced by the acoustic transmitter. A pipe 67 passing through the wall of the tank is connected to the space 65 and serves to supply unmodulated air to said space. The device shown in Fig. 5 operates in a similar manner to the arrangements in Figs. 1-4, in accordance with the principles of the invention. When the tank is to be emptied, the material contained therein is activated and fluidized by air supplied by the acoustic transmitter. 59 through pipe 67 into space 65 and modulated by acoustic frequency waves propagating from the acoustic transmitter. The modulated air passes through perforated plate 64 and layer 66 and penetrates the material in the direction indicated by the arrow in Fig. 5. Thus, the internal friction of the material in the tank is reduced in the manner previously described and the material will readily flow under the action of its own weight through space 63 towards discharge opening 55 into discharge tube 56, as indicated by the arrow in Fig. 5. The variant of the device shown in Fig. 5 has certain advantages over the device shown in Figs. 2-4. A major advantage is that one or more of the transmitters 45 sound transmitters mounted inside the tank are surrounded by the material in the tank during filling. This means that the sound produced by one or more sound transmitters is attenuated by the surrounding material, 50 and the sound level in the immediate vicinity of the tank is reduced. Furthermore, the sound activation system should not be placed inside a tank that does not have an external emptying device. 55 In the device according to Fig. 5, an indicator circuit arrangement as shown in Fig. 2 can be used. The application of the inventive concept to fluidize the material to cause it to flow 60 through the discharge opening is illustrated in the embodiment shown in Figs. 6 and 7, which will now be described. The conveyor trough or chute has a rectangular cross-section and It is formed by a bottom 68 and side walls 65 and 69. It is provided with longitudinal, opposite angle bars 70, fastened to the side walls 69 by screws or similar connecting elements. Between the angle bars 70 there are transverse bars 71 welded to these angle bars. Two lower flat bars 72 are supported longitudinally on the supporting structure made of angle bars 70 and transverse bars 71. The bars, together with the protruding flanges of the angle bars 70, are connected to the upper flat bars 73 by means of rivets 74, wherein the perforated sheet metal 75 and the layer of fibrous material covering the upper surface of the metal sheet 75 are clamped between the lower flat bars 73 or between the protruding flanges. 1-5. The bottom 68 and the air-permeable plates 75, 76 are inclined from one end of the chute to the other at an angle of only 3°. Of course, it is only necessary that the air-permeable plates 75, 76 be inclined, while the bottom 68 is substantially horizontal, if desired. In the space created in the chute, between the bottom 68 and the plates 75, 76, three pneumatic membrane type sound transmitters 77 are mounted, with a system of air supply pipes 78. The sound modulation system, connected to the transport trough, (Figs. 6 and 7) operates in the manner already described above to fluidize the lower layer of material resting on air-permeable plates by the penetration of sonically modulated air into the material from the space beneath these plates, the modulated air passing through plates 75, 76. Consequently, the internal friction of the material particles in the trough is substantially reduced, and the material slides by gravity along the trough at a much smaller angle of inclination a than would be necessary without the use of modulated air activation. There are cases where the design of plates 75, 76 shown in Figs. 6 and 7 is uneconomical, especially when it is necessary for the bottom structure to support a large weight over a large surface area, as is the case in ship holds. In such cases, h, the structure shown in Figs. 8 and 9 is perforated. A bottom wall 80 is used therein, which may be an existing bottom wall structure of a ship's hold, the bottom wall of a trough as shown in Figs. 6 and 7, or other similar supporting structures. Several internally threaded sockets 81 are welded to the upper surface of the bottom 80 in parallel rows. Flat rods 82 are fastened to the said sockets by screws 83 screwed into the sockets, their heads being recessed into the upper surface of the flat rods. These flat rods are parallel to each other and to the bottom wall and have adjacent longitudinal edges arranged so as to form longitudinal slots 84. Longitudinal strips 85 made of an air-permeable material, such as felt, for example polypropylene carbonate felt or a similar material, are clamped between the flat rods 82 and the bottom wall 80 and can be glued to the bottom if necessary. The strips are arranged transversely above the sealing ring 84 and together with the flat rods 82 and the bottom 80 form longitudinal spaces 80. Compressed air may be introduced into said spaces and may be modulated by sound in the manner described above. This air escapes from the spaces through air-permeable strips, as indicated by the arrows, to penetrate into the material supported by the supporting surface formed by the flat rods 82 and the felt strips 85 and activates said material. The bottom may be inclined towards the discharge opening or other discharge means. Although the invention has been described in connection with fluidizing the material to facilitate flow through the discharge opening, the invention can be applied in cases where it is not a matter of flowing the material, but rather the material is to be loosened to prevent it from concentrating on supporting surfaces. Modulation of the air may be achieved before it penetrates the material to be activated, as in the cases described. However, it is possible to modulate the air or other gas penetrating the material by creating a surface, an enclosed space, in which pressure modulation is produced, the air or other gas thus penetrating the material being modulated by the counter-modulation pressure applied therein. It follows that The invention is not limited to the performance of the method using the described device and may be used in other ways without exceeding the scope of the invention.