DD285296A5 - Vorrichtung zum kontinuierlichen dosieren von fliessunwilligen haufwerken - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Dosieren von flieszunwilligen Haufwerken, die gekennzeichnet sind durch unguenstige Kornform, extreme Feinkoernigkeit, hohes Verdichtungsverhalten und Neigung zu Anbackungen. Die Dosierung erfolgt volumetrisch ueber eine an der Ruehrerwelle haengend befestigte Schnecke, die in einem Schneckenrohr gefuehrt wird. Am Unterteil des Ruehrers sind Leitbleche angebracht. UEber eine am Behaelterunterteil angebrachte Gaskammer mit gasdurchlaessigem Boden wird Druckluft in die Bodenschicht der Behaelterfuellung eingetragen. Durch den Lufteintrag in das durch den Ruehrer mit den daran befestigten Leitblechen bewegte flieszunwillige Haufwerk wird die Flieszfaehigkeit verbessert, Brueckenbildung, Agglomeration und Anbackungen ausgeschlossen. Die Gestaltung der Leitbleche sorgt fuer eine gleichmaeszige Beschickung der Schnecke mit dem zu dosierenden Haufwerk. Fig. 2{Dosieren, kontinuierlich; Dosierung, volumetrisch; Haufwerk, flieszunwillig; Schnecke; Schneckenrohr; Dosiereinrichtung; Leitblech; Selbstreinigung; Boden, gasdurchlaessig; Ruehrer}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Dosieren von fließunwilligen Haufwerken, die durch ungünstige Form, extreme Feinkörnigkeit, starke Neigung zu Anbackungen und Agglomerationen gekennzeichnet sind, insbesondere von Zinkst6arat.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es sind mehrere Arten von Einrichtungen zum kontinuierlichen Dosieren von Haufwerken bekannt. Die Dosiereinrichtungen arbeiten hauptsächlich auf Gewichtsbasis, nur wenige auf Volumenbasis. Die in der Literatur angeführten Dosiergeräte auf der Basis von Dosierschnecken sind vorwiegend zur Füllung von Packungen irgendwelcher Art eingesetzt und arbeiten diskontinuierlich. Es ist üblich, die Schnecken senkrecht anzuordnen und die Vorratsbunker mit Rührern zu versehen. Im allgemeinen sind die Rührer überhaupt nicht oder nur indirekt mit der Schnecke verbunden. Als Steuerimpuls dient im allgemeinen das dosierte Gewicht. Oftmals wird zur besseren Ausnutzung der Verpackung die Luft aus dem Produkt während des Füllvorganges abgesaugt (DE 2906314).

Nach SU 1388346 wird das Schüttgut auf Volumenbasis mittels Dosiereinrichtung abgefüllt, wobei zwei gegenläufig arbeitende Schnecken direkt mit dem Rührer verbunden sind und der Füll- und Entleerungsvorgang der Apparatur durch automatische Drehrichtungsänderung gesteuert wird.

Eine Dosiereinrichtung auf Voiumenbasis mit regelbarer Drehzahl ist in DE 1251219 enthalten. Hierbei dient der Drehwinkel der Schnecke als Maß für das durchgesetzte Volumen. Der zugehörige Rührer besitzt eine festliegende Übersetzung (1:3) zur Drehzahl der Schnecke.

Nach DE 1076557 sind die Schneckengänge einer senkrechten Schneckenausführung im Oberteil der Schnecke kornlos an die anschließenden Bunkerwände rührerförmig herangezogen.

Nachteilig sind bei diesen Dosiereinrichiungen beim Einsatz für fließunwillige Schüttgüter die ungenaue und ungleichmäßige Dosierung, da aufgrund starker Brückenbildung trotz Einsatz von Rührern eine gleichmäßige Füllung der Schneckengänge nicht gewährleistet ist.

In DD 147056 erfolgt mit Hilfe einer an einem Rührer starr befestigten Schnecke die Dosierung von pulverförmiger!, kristallinen bzw. granulierton Feststoffen. Durch impulsförmiges Einblasen von Luft kann im Bereich oberhalb der Förderelemente eine pneumatische Auflockerung zur Unterdrückung von Brückenbildungen erreicht werden. Die Förder- und Auflockerungselemente

sind oberhalb der Förderschnecke angeordnet. Durch die impulsförmige Luftzugabe treten impulsartige Änderungen der Fließeigenschaften des Produktes auf, die eine nicht konstante Dosiermenge zur Folge haben.

Da es sich bei dem zu dosierenden Stoff um ein zur Ansatzbildung neigendes Produkt handelt, kommt es im Bereich der Förderschnecke zur Verdichtung des Produktes, was zu erhöhten Anbackungen führt. Besonders bei der Inbetriebnahme der Dosiereinrichtung treten in der Einlaufzone zwischen Konus und Dosierschnecke Produktverdichtungen auf. Das Fehlen der Auflockerungselemente im direkten Bereich der Dosierschnecke wird ebenfalls zur Produktverdichtung führen, da die impulsförmige Luftzugabe nur Brückenbildung verhindern soll.

Zur kontinuierlichen Dosierung von fließunwilligen Haufwerken, die gekennzeichnet sind durch ungünstige Kornform, elektrostatische Aufladung, extreme Feinkörnigkeit, hohes Verdichtungsverhalten und Neigung zu Anbackungen, sind die bekannten Verfahren ungeeignet, da durch teilweise Brückenbildung, Anbackungen und Verklebung der Abreinigungsvorrichtungen eine sichere und genaue kontinuierliche Dosierung nicht gegeben ist.

Ziel der Erfindung

Der Erfindung liegt das Ziel zugrunde, fließunwillige Haufwerke mit hoher Zuverlässigkeit sowie hoher Genauigkeit und mit geringem Energieaufwand kontinuierlich zu dosieren.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Dosieren von fließunwilligen Haufwerken, insbesondere Zinkstearat, zu entwickeln, bei welcher Brückenbildungen, Anbackungen und Verklebungen durch eine Selbstreinigung der Förderelemente vermieden und die Selbstreinigung durch Maßnahmen zur Verbesserung der Fließfähigkeit des Haufwerkes unterstützt wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß am Rührerunterteil mindestens zwei Leitbleche befestigt sind und das Behälterunterteil durch eine Gaskammer mit zwischengelagertem gasdurchlässigen Boden verschlossen ist, in der sich das Schneckenrohr befindet. Die Schnecke ist über ein Kardangelenk mit der Rührerwelle beweglich verbunden. Die Leitbleche sind in Drehrichtung schaufelfcrmig ausgebildet und bodennah angeordnet. Der gasdurchlässige Boden hat Porenweiten von 5μηι bis 10pm, und sein Durchmesser beträgt das 0,1- bis 0,3fache des Behälterdurchmessers.

Der aus dem Schneckenrohr in den Behälter ragende Teil der Schnecke beträgt das 1 - bis 2fache des Schneckendurchmessers. Die Höhe der Leitbleche entspricht mindestens der Höhe eines Schrleckenganges. Der Abstand der Leitbleche am Produkteinlauf von der Wand beträgt Viο des Durchmessers des gasdurchlässigen Bodens und das Verhältnis der Abstände von Schneckenaußendurchmesserzum Leitblech am Produkteinlauf zum Produktauslauf mindestens 1,3. Das fließunwillige Haufwerk wird in dem zylindrischen Behälter mittels Rührer bewegt. Die Schnecke, über ein Kardangelenk zum Ausgleich von Bewegungsabweichungen von der vertikalen Behälterachse mit dem Rührer verbunden, dreht sich in gleicher Richtung und mit gleicher Drehzahl.

Die Gaskammer wird mit unter Überdruck stehendem Gas beschickt. Dieses strömt durch den feinporigen gasdurchlässigen Boden in das durch den Rührer und die daran befestigten Leitbleche bewegte fließunwillige Haufwerk und bildet aufgrund des hohen Lufthaltevermögens eine fluide Schicht. Durch das Gaseintrag in die Bodenschicht der Behälterfüllung wird die Fließfähigkeit des Haufwerkes verbessert, die Neigung zur Brückenbildung, Agglomerisierung und Anbackungen in diesem Bereich ausgeschlossen. Die Bewegung des Rührers und die schaufeiförmige Gestaltung der Leitbleche sowie deren unmittelbares Überstreichen des Auflockerungsbodens sorgen für eine gleichmäßige Beschickung der Schnecke mit dem zu dosierenden Haufwerk. Das gute Lufthaltevermögen des fluidisierten, äußerst feinkörnigen Haufwerkes begünstigt die Selbstreinigung der Schnecke und der Leitbleche.

Ausführungsbelsplel

Das Ausführungsbeispiel wird anhand von zwei Figuren erläutert.

Fig. 1: stellt schematisch einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung dar.

Fig. 2: ist ein maßstäblich vergrößerter Schnitt der Dosiereinrichtung und Schnitt A-A zeigt eine Sicht auf die schaufeiförmigen Leitbloche.

Zur Beschichtung von Polymerteilchen soll ein fließunwilliges Haufwerk kontinuierlich mit einer Durchsatzmenge von 2,1 kg/h dosiert werden.

Der Behälter 1 besteht aus einem zylindrischen Teil, an den sich ein konischer Teil anschließt. Der zentral angeordnete Rührer wird über einen Getriebemotor 3 angetrieben. Am Unterteil der Rührerwelle 11 ist über ein Kardangelenk 4 die Schnecke 5 hängend befestigt. Das Behälterunterteil ist durch eine Gaskammer 6 mit zwischengelagertem gasdurchlässigen Boden 7 (Porenweite 5 pm bis 10pm) mit einem freien Durchmesser von 100mm verschlossen. Die Schnecke 5 wird in einem Schneckenrohr 8 (Durchmesser innen 26mm) zentral durch die Gaskammer 6 in das Austragsrohr 9 geführt. Die Länge des Sc.hneckenrohres beträgt 100mm. Das Austragsrohr 9 besitzt einen quadratischen Querschnitt, und die Schnecke 5 endet mit dem Schneckenrohr 8 bündig. Die Schnecke 5 ragt das 1,5fache des Schneckendurchmessers in den Behälter 1 hinein. Am unteren Rührerteil sind zwei in Drehrichtung schaufeiförmige Leitbleche 10 (Höhe 20mm) angebracht. Der Abstand der Leitbleche am Produkteinlauf von der Wand beträgt 10mm.

Das zu dosierende Haufwerk wird in den Behälter 1 mittels Rührer 2 bewegt. Die Gaskammer 6 wird mit Druckluft (0,15 MPa) mengengeregelt beaufschlagt. Mit der Schnecke 5 wird die geforderte Dosiermenge kontinuierlich dem Austragsrohr 9 zugeführt.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Dosieren von fließunwilligen Haufwerken, bestehend aus einem sich nach unten konisch verjüngenden zylindrischen Behälter mit einer stufenlos regelbaren Rühreinrichtung, an dessen unterem Ende eine Schnecke drehstabil hängend befestigt ist, wobei diese Schnecke in einem Schneckenrohr eus dem Behälter herausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei an der Rühreinrichtung befestigte, in Drehrichtung schaufeiförmige Leitbleche den in den Behälter ragenden Teil der Schnecke mindestens mit der Höhe eines Schneckenganges umschließen und das Behälterunterteil durch einen, das Schneckenrohr zentrisch umgebenden, gasdurchlässigen Boden gegen eine Gaskammer abgeschlossen ist, wobei die Unterkanten der Leitbleche bis dicht an den Boden geführt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dor in den Behälter ragende Teil der Schnecke das 1- bis 2fache, vorzugsweise das 1,5fache und die Länge der im Schneckenrohr befindlichen Schnecke mindestens das 4fache des Außendurchmessers der Schnecke betragen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gasdurchlässige Boden Porenweiten von 5pm bis 10pm aufweist und sein Durchmesser das 0,1- bis 0,3fache des Behältordurchmessers beträgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Produkteinlauf der Abstand der Leitblechs zur Behälterwand Vio des Durchmessers des gasdurchlässigen Bodens und das Verhältnis des Abstandes vom Außendurchmesser der Schnecke zu den Leitblechen am Produkteinlauf zum Produktauslauf mindestens 1,3 beträgt.

Hinzu 2 Seiten Zeichnungen