DE19536549C2 - Device for loading and emptying a bulk container - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beschickung und Entleerung eines Schüttgutbehälters nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention relates to a device for loading and emptying a bulk container according to the type of the main claim.
Bei der Herstellung und Verarbeitung von Schüttgut ist es notwendig das Schüttgut in bestimmten Bearbeitungszyklen in Schüttgutbehältern zwischenzulagern bzw. diese Schütt gutbehälter zu durchströmen. Solche Schüttgutbehälter für Kunststoffgranulat sind beispielsweise in der DE 94 062 U109 und in der DE 31 31 471 C3 beschrieben.It is in the manufacture and processing of bulk goods the bulk material is necessary in certain processing cycles intermediate storage in bulk containers or this bulk to flow through the good container. Such bulk containers for Plastic granules are, for example, in DE 94 062 U109 and described in DE 31 31 471 C3.
Aus der DE 94 09 062 U1 ist ein gattungsgemäßer Schütt gutbehälter bekannt, bei dem innere Leitbleche vor dem Auslass angeordnet sind um einen Massenfluss des Schütt gutes zur rastlosen Entleerung zu gewährleisten. Diese Leitbleche sind in weiten Bereichen konisch zum Auslass hin geformt, sie weisen aber auch zylindrische Elemente im oberen und/oder unteren Bereich auf. Die Leitbleche sind so gestaltet, dass sich unterschiedliche Öffnungs winkel ergeben, wobei die Abstände zu dem jeweils äußeren Trichterelement bzw. zur Außenwand des Schüttgutbehälters in Richtung zum Auslass hin geringer werden, so dass auch hier in den äußeren Bereichen nach wie vor eine Behinde rung des Massenflusses auftritt.DE 94 09 062 U1 is a generic bulk well known, with the inner baffles before Outlet are arranged around a mass flow of the bulk to ensure good for restless emptying. This Baffles are conical to the outlet in many areas shaped, but they also have cylindrical elements in the upper and / or lower area. The baffles are designed so that different opening result in angles, the distances to the respective outer Funnel element or to the outer wall of the bulk goods container decrease towards the outlet, so that too here in the outer areas there is still a handicap mass flow occurs.
Insbesondere bei Schüttgutbehältern, die möglichst kontinuierlich mit dem Schüttgut durchströmt werden sollen, ist darauf zu achten, dass alle Bereiche des Schüttgutbehälters in gleicher Weise und auch in gleicher Menge vom Schüttgut durchflossen werden. Oft bilden sich jedoch in Abhängigkeit von der Konstruktion des Schüttgutbehälters bevorzugte und nichtbevorzugte Bereiche innerhalb des Behälters aus, die einen kontinuierlichen und berechenbaren Materialfluss erschwe ren. Hierbei entsteht insbesondere ein mehr oder weniger ausgeprägter Kernfluss in den Bereichen, die über dem Auslass des Schüttgutbehälters liegen. Herkömmliche Verdränger würden den Kernfluss zwar vermindern, jedoch den Fluss insgesamt stark behindern.Especially with bulk containers, if possible are continuously flowed through with the bulk material should ensure that all areas of the Bulk goods container in the same way and also in the same Quantity of the bulk material flows through. Often form however depending on the construction of the Bulk container preferred and not preferred Areas within the container that one continuous and predictable material flow complicates ren. This creates a more or less pronounced core flow in the areas above the Outlet of the bulk container. Conventional Displacers would reduce core flow, however strongly hinder the flow as a whole.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren oder eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art so fortzubilden, dass alle Bereiche eines Schüttgutbehälters nahezu gleich vom Schüttgut durchströmt werden.The invention has for its object a method or a device of the type specified above to train all areas of a bulk container flow through the bulk material almost immediately.
Das Verfahren oder die Vorrichtung der gattungsgemäßen Art ist mit den Verfahrensmerkmalen im Kennzeichen des Anspruchs 1 oder den Vorrichtungsmerkmalen im Kennzeichen des Anspruchs 3 dadurch vorteilhaft, dass die erfindungs gemäße Verzweigung des strömenden Schüttgutes im Auslass bereich eines Schüttgutbehälters zu einer sehr gleichmä ßigen Strömung in den darüber liegenden Bereichen des Schüttgutbehälters führt. Die Strömungen innerhalb des Behälters verlaufen hierbei so gleichmäßig, dass Vermi schungen, Totzonen oder bevorzugte Strömungen des Schütt gutes nahezu ausgeschlossen werden können.The method or the device of the generic type Art is with the procedural features in the hallmark of Claim 1 or the device features in the license plate of claim 3 advantageous in that the Invention appropriate branching of the flowing bulk material in the outlet area of a bulk container at a very even flow in the areas above it Bulk container leads. The currents within the Container run so evenly that Vermi conditions, dead zones or preferred flows of the bulk good can almost be excluded.
Die erfindungsgemäß konisch zur Mitte des Auslasses ver laufenden Kanäle liegen in etwa parallel zur im Auslass bereich des Schüttgutbehälters ebenfalls konisch verlau fenden Außenwand des Behälters und teilen den Material fluss in vorteilhafter Weise so auf, dass sich keine be vorzugten Kernzonen mit erhöhtem Materialdurchsatz mehr ausbilden können.The ver conical to the center of the outlet according to the invention Running channels are roughly parallel to those in the outlet area of the bulk container is also conical the outer wall of the container and divide the material flow in such a way that no be preferred core zones with increased material throughput more can train.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei Trichter elemente im Auslassbereich so übereinander angeordnet, dass sich aufgrund der im Unteranspruch 4 angegebenen Re lationen zwischen den oberen und unteren Durchmessern der Trichterelemente und den entsprechenden Durchmessern des Schüttgutbehälters ein optimaler Materialdurchsatz des Schüttguts ergibt. Eine weitere Verbesserung kann hier erreicht werden, wenn das innere Trichterelement eine zu sätzliche Verjüngung am unteren Ende aufweist, durch de ren erhöhten Widerstand zusätzlich ein Kernfluss verhin dert werden kann.In a preferred embodiment there are two funnels elements arranged one above the other in the outlet area, that due to the Re relations between the upper and lower diameters of the Funnel elements and the corresponding diameters of the Bulk material container an optimal material throughput of the Bulk goods results. Another improvement can be found here be achieved if the inner funnel element is too has additional taper at the lower end, by de Their increased resistance also prevents a core flow can be changed.
Eine einfache Anbringung der erfindungsgemäßen Trichter elemente kann mit dem in den Unteransprüchen 6 und 7 an gegebenen Halteelementen erfolgen, mit denen in vorteil hafter Weise die Trichterelemente in den Schüttgutbehäl ter eingehängt werden können und sicher auf dem inneren Konusrand aufliegen. Durch die feste Anbringung an dem Haltelement vor dem Einfügen in den Schüttgutbehälter ist eine genaue Positionierung der Trichterelemente zur Fest legung der erforderlichen Abstände voneinander gewähr leistet.A simple attachment of the funnel according to the invention elements can with the in the dependent claims 6 and 7 given holding elements take place with which in advantage the hopper elements in the bulk container can be hung and securely on the inside Rest the cone edge. Due to the fixed attachment to the Retaining element is before insertion into the bulk container an exact positioning of the funnel elements to the fixed ensuring the necessary distances from each other accomplishes.
Bei einem vorteilhaften Anwendungsfall der Erfindung wird gemäß der Ansprüche 9 und 10 zur Trocknung von Kunst stoffgranulat nach dessen Herstellung und vor der Weiter verarbeitung in den Schüttgutbehälter mit dem Granulat erwärmte Luft eingebracht, die das Granulat von unten nach oben durchströmen soll. Um eine gleichmäßige Trock nung zu erreichen, ist es hier außerordentlich wichtig einen kontinuierlichen und über alle Bereiche gleichmäßi gen Materialfluss im Schüttgutbehälter zu gewährleisten. Eventuelle Totzonen können hier zu einer zu starken Auf heizung des Granulats führen und in einem zu schnell durchlaufenden Kernfluss kann es zu einer nicht ausrei chenden Trocknung kommen.In an advantageous application of the invention according to claims 9 and 10 for drying art granulate after its manufacture and before further processing processing in the bulk container with the granulate heated air brought in the granules from below should flow upwards. To ensure even drying To achieve this, it is extremely important here a continuous and even across all areas to ensure material flow in the bulk container. Possible dead zones can lead to an excessive increase heating of the granulate and in one too quickly continuous core flow can not be enough appropriate drying.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung erläutert. Es zeigen:The invention is based on an embodiment in the drawing explained. Show it:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Teils eines Schüttgutbehälters mit vorgefertigten Trichterele menten; Figure 1 is a schematic diagram of part of a bulk container with prefabricated funnel elements.
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung eines Teils eines Schüttgutbehälters in montiertem Zustand; Fig. 2 is a schematic diagram of a portion of a bulk goods container in an assembled condition;
Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung eines Schüttgutbehälters; Fig. 3 is a schematic sectional view of a bulk container;
Fig. 4 eine schematische Schnittdarstellung eines Schüttgutbehälters nach dem Stand der Technik mit der Ausgangslage eines durchströmenden Schüttgutes, Fig. 4 is a schematic sectional view of a hopper according to the prior art with the starting position of a through-flowing bulk material,
Fig. 5 eine schematische Schnittdarstellung eines Schüttgutbehälters nach dem Stand der Technik mit einem teilweise durchgeströmten Schüttgut und Fig. 5 is a schematic sectional view of a bulk container according to the prior art with a partially flowed through bulk material and
Fig. 6 und 7 eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Schüttgutbehälters in der Ausgangslage und mit teilweise durchgeströmten Schüttgut. FIGS. 6 and 7 is a schematic sectional view of a bulk container of the invention in the starting position and that has passed with some bulk.
In Fig. 1 ist der untere Teil eines Schüttgutbehälters 1 und ein Trichterelement 2 sowie ein inneres Trichterele ment 3 gezeigt. Die beiden Trichterelemente 2 und 3 sind an einem sternförmigen Haltelement 4 befestigt. Das hier der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellte Schüttgut strömt über die innere konische Fläche 5 zum Auslass 6, bei dem noch weitere, für die Erläuterung der Erfindung jedoch nicht notwendige, Verschluss- und Führungselemente angebracht sind.In Fig. 1, the lower part of a bulk container 1 and a funnel element 2 and an inner Trichterele element 3 is shown. The two funnel elements 2 and 3 are attached to a star-shaped holding element 4 . The bulk material, not shown here for the sake of clarity, flows via the inner conical surface 5 to the outlet 6 , in which further closure and guide elements, which are not necessary for the explanation of the invention, are attached.
Die Trichterelemente 2 und 3 mitsamt dem Halteelement 4 sind nach Fig. 2 in den Auslassbereich des Schüttgutbe hälters 1 eingelassen und liegen an drei Stellen an der konischen Fläche 5 auf, so dass sich konisch zum Zentrum des Auslasses 6 führende Kanäle für das durch den Schütt gutbehälter 1 strömende Schüttgut ergeben.The funnel elements 2 and 3 together with the holding element 4 are embedded in FIG. 2 in the outlet region of the bulk goods container 1 and are in three places on the conical surface 5 , so that there are 6 channels leading to the center of the outlet for the through the bulk good container 1 result in flowing bulk material.
Aus Fig. 3 sind die Größenverhältnisse der Flächen der
Trichterelemente 2 und 3 sowie des Auslassbereichs des
Schüttgutbehälters 1 ersichtlich. Die Relationen zwischen
den unterschiedlich bemessene Trichterelementen 2 und 3
sind hierbei für einen kontinuierlichen und räumlich
gleichmäßigen Materialdurchsatz optimiert. Die jeweilige
obere Fläche (A2, A3), die jeweilige untere Fläche
(A'2, A'3) der Trichterelemente 2 und 3 sowie die obere
(A1) sowie die untere Fläche (A'1) des Auslassbereiches
des Schüttgutbehälters 1 sind nach folgenden Beziehungen
bemessen:
From Fig. 3, the relative sizes of the surfaces of the funnel elements 2 and 3 and of the outlet of the hopper 1 can be seen. The relations between the differently dimensioned funnel elements 2 and 3 are optimized for a continuous and spatially uniform material throughput. The respective upper surface (A 2 , A 3 ), the respective lower surface (A ' 2 , A' 3 ) of the funnel elements 2 and 3 and the upper (A 1 ) and the lower surface (A ' 1 ) of the outlet area of the bulk material container 1 are measured according to the following relationships:
und (A'1 - A'2) ≧ (A'2 - A'3) < A'3.and (A ' 1 - A' 2 ) ≧ (A ' 2 - A' 3 ) <A ' 3 .
Die Auswirkungen der Trichterelemente 2 und 3 auf den Ma terialfluss von durchströmenden Kunststoffgranulat 7 und 8 sind anhand der folgenden Fig. 4 bis 7 verdeutlicht. In der Fig. 4 ist eine Anordnung nach dem Stand der Technik gezeigt, bei der sich das durchströmende Granulat 7 in seiner Ausgangslage befindet. Zur Erkennbarkeit des Materialflusses ist eine schwarz eingefärbte Granulat schicht 8 in den Schüttgutbehälter 1 eingebracht. Wenn das Granulat bei dieser bekannten Anordnung den Schütt gutbehälter nach unten durchströmt, ergibt sich eine Ver teilung, wie sie in der Fig. 5 dargestellt ist. Hier ist eine Kernzone 9 erkennbar, in der das Granulat 7, 8 be schleunigt durchtritt und es sind Totzonen 10 am Rand des Schüttgutbehälters 1 vorhanden, in denen eine relativ schwache Durchströmung des Granulats 7 auftritt.The effects of the funnel elements 2 and 3 on the material flow of plastic granules 7 and 8 flowing through are illustrated by the following FIGS. 4 to 7. An arrangement according to the prior art is shown in FIG. 4, in which the granulate 7 flowing through is in its initial position. To detect the material flow, a black colored granulate layer 8 is introduced into the bulk goods container 1 . If the granules flow through the bulk material container downwards in this known arrangement, there is a distribution as shown in FIG. 5. Here a core zone 9 can be seen , in which the granules 7 , 8 pass accelerated and there are dead zones 10 at the edge of the bulk goods container 1 , in which a relatively weak flow through the granules 7 occurs.
Diese, insbesondere bei einer Anwendung zur Trocknung des Granulats 7, 8 nachteilige, unterschiedliche Durchströ mung wird bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel nach den Fig. 6 und 7 weitgehend vermieden. Hier er folgt bei der zunächst gleichen Ausgangslage nach der Fig. 6 eine nahezu gleichmäßige Strömung des Granulats 7, 8 zum Auslass 6 hin, wie es aus dem Verlauf der einge färbten Granulatschicht 8 in der Fig. 7 erkennbar ist. Die Trichterelemente 2 und 3 leiten den Fluss des Granu lats 7, 8 in der Weise, dass weder eine bevorzugte und ausgeprägte Kernzone noch eine störende Totzone entstehen kann.This, in particular in an application for drying the granules 7 , 8 disadvantageous, different flow is largely avoided in the embodiment according to the invention according to FIGS . 6 and 7. Here it follows in the initially the same starting position according to FIG. 6, an almost uniform flow of the granules 7 , 8 towards the outlet 6 , as can be seen from the course of the colored granulate layer 8 in FIG. 7. The funnel elements 2 and 3 direct the flow of the granulate 7 , 8 in such a way that neither a preferred and pronounced core zone nor a disruptive dead zone can arise.
Claims (7)
- - das Schüttgut (7) oben in den Schüttgutbehälter (1) eingebracht wird und an einem unteren trichterförmigen Auslass (6) wieder austritt und bei dem
- - das Schüttgut (7) oberhalb des unteren Auslasses (6) über mindestens zwei in Bereichen konisch und trichter förmig zur Mitte des Auslasses hin verlaufende Kanäle, in etwa parallel zu einer ebenfalls trichterförmig verlau fenden Außenwand (5) des Schüttgutbehälters (1) führbar ist, wobei
- - über dem trichterförmigen Auslass (6) mindestens zwei unterschiedliche bemessene Trichterelemente (2, 3) in ei nem vorgegebenen Abstand zur Außenwand (5) angeordnet sind, deren obere Querschnittsflächen sich auf gleicher Höhe befinden und deren oberer Querschnitt kleiner als der Querschnitt des Schüttgutbehälters (1) und deren un terer Querschnitt kleiner als die untere Auslassöffnung sind, dadurch gekennzeichnet, dass
- - die jeweilige obere Querschnittsfläche (A1, A2) und die jeweilige untere Querschnittsfläche (A'1, A'2)zwischen der Außenwand (5) und dem äußeren Trichterelement (2) sowie die obere (A3) sowie die untere Querschnittsfläche (A'3) des inneren Trichterelements (3) so bemessen ist, dass das innere Trichterelement (3) am unteren Rand eine koni sche Verjüngung in Richtung des Auslasses (6) im Verhält nis zum äußeren Trichterelement (2) aufweist.
- - The bulk material ( 7 ) is introduced into the bulk container ( 1 ) at the top and exits again at a lower funnel-shaped outlet ( 6 ) and at which
- - The bulk material ( 7 ) above the lower outlet ( 6 ) via at least two conical and funnel-shaped channels running towards the center of the outlet, approximately parallel to a funnel-shaped outer wall ( 5 ) of the bulk material container ( 1 ) can be guided , in which
- - Above the funnel-shaped outlet ( 6 ) at least two different sized funnel elements ( 2 , 3 ) are arranged at a predetermined distance from the outer wall ( 5 ), the upper cross-sectional areas are at the same height and the upper cross-section is smaller than the cross-section of the bulk material container ( 1 ) and their lower cross-section are smaller than the lower outlet opening, characterized in that
- - The respective upper cross-sectional area (A 1 , A 2 ) and the respective lower cross-sectional area (A ' 1 , A' 2 ) between the outer wall ( 5 ) and the outer funnel element ( 2 ) and the upper (A 3 ) and the lower cross-sectional area (a '3) of the inner hopper element (3) is dimensioned so that the inner funnel member (3) at the bottom of a koni specific taper towards the outlet (6) behaves nis having the outer funnel member (2).
- - die Querschnittsflächen (A1, A2, A3, A'1, A'2, A'3) nach fol
genden Beziehungen bemessen sind:
und (A'1 - A'2) ≧ (A'2 - A'3) < A'3.
- - The cross-sectional areas (A 1 , A 2 , A 3 , A ' 1 , A' 2 , A ' 3 ) are dimensioned according to the following relationships:
and (A ' 1 - A' 2 ) ≧ (A ' 2 - A' 3 ) <A ' 3 .
- - die Trichterelemente (2, 3) mit ihrem oberen Rand an ei nem Halteelement (4) befestigt sind, das an mindestens zwei Stellen im Auslassbereich des Schüttgutbehälters (1) innen aufliegt.
- - The funnel elements ( 2 , 3 ) are attached with their upper edge to egg nem holding element ( 4 ) which rests at least two places in the outlet area of the bulk material container ( 1 ) inside.
- - das Halteelement (4) aus sternförmig vom Zentrum des Auslassbereichs zu den Rändern sich erstreckenden Achsen besteht.
- - The holding element ( 4 ) consists of star-shaped axes extending from the center of the outlet area to the edges.
- - der Schüttgutbehälter (1) und die Trichterelemente (2, 3) einen kreisrunden Querschnitt aufweisen.
- - The bulk goods container ( 1 ) and the funnel elements ( 2 , 3 ) have a circular cross section.
- - der Schüttgutbehälter (1) und die Trichterelemente (2, 3) einen vier- oder mehreckigen Querschnitt aufweisen.
- - The bulk goods container ( 1 ) and the funnel elements ( 2 , 3 ) have a quadrangular or polygonal cross section.
- - das Schüttgut (7) Kunststoffgranulat ist, bei dem nach der Granulierung die herstellungsbedingt verbliebene Feuchtigkeit im Schüttgutbehälter (1) entziehbar ist, wo bei zur Trocknung des Granulats (7) erwärmte Luft über eine separate Zuführung in zentrale Bereiche des Schütt gutbehälters nahe des Auslasses (6) führbar ist und die Luft unter Durchströmung des Granulats aufsteigt und im oberen Bereich wieder entnehmbar ist.
- - The bulk material ( 7 ) is plastic granulate, in which, after the granulation, the moisture remaining in the bulk material container ( 1 ) can be extracted, where, when the granulate ( 7 ) is drying, heated air via a separate feed into central areas of the bulk material container near the outlet ( 6 ) is feasible and the air rises while flowing through the granulate and can be removed again in the upper region.
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