Einrichtung zum Fördern und Dosieren von pastösen, klebrigen und rieselfähigen Materialien
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Fördern und Dosieren von pastösen, klebrigen und rieselfähigen Materialien, welche einen trichterförmigen Bunker aufweist, in welchem eine vertikale, mit Rührarmen versehene, drehbare Welle angeordnet ist, die sich bis zu einem anschliessenden horizontalen Förderorgan erstreckt.
Pastöse, klebrige, manchmal auch rieselfähige Stoffe, insbesondere in Form von stückigen Filterkuchen, konnten bisher nur äusserst schwierig auf mechanische Weise transportiert und dosiert werden und verlangten eine vorangehende Zerkleinerung, welche von Hand durchgeführt werden musste. Es sind verschiedene Einrichtungen bekannt geworden, mit welchen man pastenförmige Materialien fördern und dosieren konnte, solange dieselben noch fliessfähig waren. Die meisten dieser bekannten Einrichtungen bestehen aus einer Kombination von Trichtern, zumeist mit Rührarmen ausgerüstet, welche das Material mit einem mehr oder weniger genau fördernden Aggregat, beispielsweise einer Mono- oder Zahnradpumpe, einer Förderschnecke oder einem Walzenpaar, austragen.
Alle diese Einrichtungen unterschei- den sich im wesentlichen durch die Ausbildung der Rührelemente und die Kombination mit den gewählten Austragsorganen.
Die Aufgabe der Dosierung und Förderung der eingangs erwähnten Materialien konnte mit den bekannten Einrichtungen einigermassen befriedigend gelöst werden, solange das Gut fliessfähig war oder doch durch Scherkräfte in einen fliessfähigen Zustand gebracht werden konnte. Es ist deshalb das Ziel dieser Erfindung, eine Einrichtung vorzuschlagen, mittels welcher auch an sich nicht fliessfähige Medien auf einfache Weise geregelt und dosiert gefördert werden können und zwar sowohl aus als auch in evakuierte Behälter. Die Lösung dieses Problems ist von erheblicher, wirtschaftlicher Bedeutung bei der Weiterverarbeitung von Filterkuchen, wie sie als Zwischenprodukte in der chemischen und pharmazeutischen Industrie anfallen.
Als der Filtration folgender Verfahrensschritt wird im allgemeinen eine schonende Trocknung durchgeführt, wobei aber bisher bei sehr vielen Materialien die Kapazität der Filteranlage nicht voll ausgenützt werden konnte, weil noch so viel Feuchtigkeit im Filterkuchen gelassen werden musste, dass er nur gerade stichfest und damit noch pumpfähig war. Dementsprechend wurde der anschliessende Trocknungsprozess länger und die Belastung der Trocknerkapazität höher. Als weiterer Nachteil ergab sich die längere thermische Belastung bei empfindlichen Produkten.
Alle diese Probleme können mit der erfindungsge- mässen Einrichtung eingangs erwähnter Art gelöst werden, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Rührarme mit an ihrem Ende angebrachten Schaufeln, deren Aussenkante unter einem, dem Trichterwand-Neigungswinkel entsprechenden Winkel verläuft, sowie mit im Bereich der Rührarmenden angebrachten Förderorganen versehen sind, welch letztere je mindestens eine geneigte Fläche zur Förderung des Materials einerseits in radialer Richtung gegen die Rührwelle und andererseits in Richtung des Trichterausgangs besitzen, wobei zumindest ein Teil dieser Förderorgane mit einer in Drehrichtung det Rührwelle vorn liegenden Schneidkante zur schonenden Trennung grobstückiger Materialteile ausgerüstet ist.
Es ist dabei vorteilhaft, wenn an der Wand des Bunkers Rückhaltebolzen vorhanden sind, welche ein Mitdrehen des Bunkerinhalts verhindern. Ferner hat es sich als günstig erwiesen, wenn zumindest ein Teil der Rückhaltebolzen hohl ausgebildet und mit einer nach unten gerichteten Düse versehen ist, durch welche mittels Dmckluftstössen die Schaufel- und Förderorgane gereinigt werden können.
Auf beiliegender Zeichnung ist ein Ausführungsbei- spiel des Erfindungsgegenstands dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Vertikalschnitt, und
Fig. 2 die Ansicht einer Einzelheit.
Die Einrichtung weist einen sich trichterförmig nach unten verjüngenden Bunker 1 zur Aufnahme des zu bearbeitenden Produkts auf. Am unteren Ende dieses Bunkers 1 ist mittels eines Flansches 3 ein zylinderförmiges Ansclllussstück 2 befestigt. Eine weitere Flanschver bindung 4 ermöglicht die Montage dieses Anschlussstücks 2 an das Gehäuse 5 eines Förderorgans in der Form einer Förderschnecke 6.
Im Bunker 1 ist eine vertikale Welle 7 drehbar gelagert. welche mit einem oben ausserhalb des Bunkers angeordneten Motor 8 über ein Getriebe 8' antreibbar ist.
Die Welle 7 ist mit einer Anzahl horizontal abstehender Arme 9 versehen, welche Arme an ihrem Ende je eine Schaufel 10 tragen. Die äussere Kante dieser Schaufeln 10 schliesst mit der Drehachse der Welle 7 denselben Winkel ein, wie die geneigten Wände des Bunkers 1. Die Anordnung und die Grösse der Schaufeln 10 ist dabei so bemessen. dass durch deren Kanten die gesamte Innenfläche der Bunkerwand bestrichen wird.
Ferner ist jeder der Rührarme 9 mit einem Förderorgan 15 ausgerüstet. welches im Bereich des Endes der Rührarme 9 angebracht ist. Diese Förderorgane 15 stehen senkrecht gegen unten gerichtet von den Armen 9 eb und besitzen im wesentischen die Form eines Keils.
Eine Fläche dieser Förderorgane 15 ist dabei so geformt, und in einem solchen Winkel angestellt, dass sie das im Bunker befindliche Gut einerseits zentrisch nach innen häufeln und andererseits nach unten fördern. Einzelne dieser Förderorgane 15 sind mit einer Schneidkante ausgerüstet. welche in Drehrichtung der Welle gesehen, vorne liegen. Auf diese Weise werden grobstückige Teile, beispiels#';eise Filterkuchen. auf schonende Art und Weise in kleinere Teile zertrennt.
Im Bereiche des Anschltissstücks 2 ist die Rührwelle 7 mit einer Stopfschnecke 11 versehen, welche nach Erfordernis auswechselbar ist. Diese Stopfschnecke 11 speist direkt die unter ihr liegende Ausstragsschnecke 12, welche über ein Reduktionsgetriebe 13' von einem Motor 13 angetrieben ist.
Ferner sind im Bunker 1 Rückhaltebolzen 14 vorgesehen. welche in die Bunkerinnenwand eingesetzt sind und ein Mitdrehen des Bunkerinhalts verhindern. Mindestens ein Teil der Rückhaltebolzen 14 ist hohl ausgebildet und mit einer nach unten gerichteten Düse versehen. die an eine nicht näher dargestellte Druckluftquelle anschliessbar ist. In dieser Weise wird eine schnelle und gründliche Reinigung nicht nur der Schaufeln 10 und Förderorgane 15, sondern auch der Bunkerinnenwand mittels Druc3c- hlftstössen ermöglicht.
Die vorgeschlagene Einrichtung eignet sich sowohl für die Beschickung aus Chargenbehältern als auch als angeflanschter Austragsbehälter eines Aufbereitungsap pamts. Austrag aus dem Vakuum oder Dosieren in ein Vakuum sind dabei gleichermassen möglich, sofern am Austrag des Schneckengehäuses 5 ein Stauring angebracht wird. Die durchgeführten Versuche haben gezeigt.
dass Produkte. die mit einer Schnecke allein nicht förderbar sind, mit Hilfe der vorgeschlagenen Einrichtung einwandfrei und genau gefördert und dosiert werden können. Insbesondere soll noch darauf hingewiesen werden. dass die schonende Behandlung des Materials auch bei den empfindlichsten Produkten die Gefahr einer Qualitätsbeeinträchtigung derselben vollständig ausschliesst.
Device for conveying and dosing pasty, sticky and free-flowing materials
The present invention relates to a device for conveying and dosing pasty, sticky and free-flowing materials, which has a funnel-shaped bunker in which a vertical rotatable shaft provided with agitating arms is arranged, which extends to an adjoining horizontal conveyor element.
Pasty, sticky, sometimes also free-flowing substances, in particular in the form of lumpy filter cakes, have hitherto been extremely difficult to transport and dose in a mechanical manner and required prior comminution, which had to be carried out by hand. Various devices have become known with which paste-like materials could be conveyed and metered as long as they were still flowable. Most of these known devices consist of a combination of hoppers, mostly equipped with agitator arms, which discharge the material with a more or less precisely conveying unit, for example a mono or gear pump, a screw conveyor or a pair of rollers.
All of these devices differ essentially in the design of the stirring elements and the combination with the selected discharge elements.
The task of metering and conveying the materials mentioned at the beginning could be solved reasonably satisfactorily with the known devices as long as the material was flowable or could be brought into a flowable state by shear forces. It is therefore the aim of this invention to propose a device by means of which even media which are not inherently flowable can be easily regulated and conveyed in a metered manner, both out of and into evacuated containers. The solution to this problem is of considerable economic importance in the further processing of filter cakes such as those obtained as intermediate products in the chemical and pharmaceutical industries.
The process step that follows the filtration is generally a gentle drying process, but so far the capacity of the filter system could not be fully used with a large number of materials because so much moisture had to be left in the filter cake that it was only just solid and therefore still pumpable was. Accordingly, the subsequent drying process became longer and the load on the dryer capacity increased. Another disadvantage was the prolonged thermal load on sensitive products.
All these problems can be solved with the inventive device of the type mentioned at the beginning, which is characterized in that the agitator arms have blades attached to their ends, the outer edge of which extends at an angle corresponding to the angle of inclination of the funnel wall, and in the area of the agitator arm ends attached conveying organs are provided, the latter each having at least one inclined surface for conveying the material on the one hand in the radial direction against the agitator shaft and on the other hand in the direction of the funnel outlet, at least some of these conveying organs with a cutting edge in the direction of rotation of the agitator shaft for gentle separation of coarse pieces Material parts is equipped.
It is advantageous if there are retaining bolts on the wall of the bunker that prevent the bunker's contents from rotating. Furthermore, it has proven to be advantageous if at least some of the retaining bolts are hollow and are provided with a downwardly directed nozzle through which the shovel and conveying elements can be cleaned by means of puffs of air.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the accompanying drawing and is explained in more detail below. Show it:
Fig. 1 is a schematic vertical section, and
Fig. 2 is a view of a detail.
The device has a funnel-shaped downwardly tapering hopper 1 for receiving the product to be processed. At the lower end of this bunker 1, a cylindrical connection piece 2 is attached by means of a flange 3. A further flange connection 4 enables this connection piece 2 to be installed on the housing 5 of a conveyor element in the form of a conveyor screw 6.
A vertical shaft 7 is rotatably mounted in the bunker 1. which can be driven with a motor 8 arranged outside the bunker above via a gear 8 '.
The shaft 7 is provided with a number of horizontally protruding arms 9, which arms each carry a blade 10 at their end. The outer edge of these blades 10 encloses the same angle with the axis of rotation of the shaft 7 as the inclined walls of the bunker 1. The arrangement and size of the blades 10 is dimensioned in this way. that the entire inner surface of the bunker wall is coated through their edges.
Furthermore, each of the agitator arms 9 is equipped with a conveyor element 15. which is attached in the area of the end of the agitator arms 9. These conveying elements 15 are directed vertically downward from the arms 9 eb and essentially have the shape of a wedge.
A surface of these conveying members 15 is shaped and set at such an angle that they pile the goods located in the bunker centrally inwards on the one hand and convey them downwards on the other. Some of these conveyor members 15 are equipped with a cutting edge. which, seen in the direction of rotation of the shaft, lie in front. In this way, lumpy pieces, for example # '; ice filter cake. gently cut into smaller pieces.
In the area of the connecting piece 2, the agitator shaft 7 is provided with a stuffing screw 11, which can be exchanged as required. This stuffing screw 11 directly feeds the discharge screw 12 located below it, which is driven by a motor 13 via a reduction gear 13 ′.
Furthermore, retaining bolts 14 are provided in the bunker 1. which are inserted into the inner wall of the bunker and prevent the contents of the bunker from rotating. At least some of the retaining bolts 14 are hollow and provided with a downwardly directed nozzle. which can be connected to a compressed air source not shown in detail. In this way, a quick and thorough cleaning not only of the shovels 10 and conveyor elements 15, but also of the inner wall of the bunker is made possible by means of pressure shocks.
The proposed device is suitable both for charging from batch containers and as a flange-mounted discharge container of a preparatory pamts. Discharge from the vacuum or dosing into a vacuum are equally possible, provided a baffle ring is attached to the discharge of the screw housing 5. The tests carried out have shown.
that products. which cannot be conveyed with a screw alone, can be conveyed and dosed properly and accurately with the aid of the proposed device. It should be pointed out in particular. that the careful treatment of the material completely eliminates the risk of a deterioration in quality, even with the most sensitive products.