DE102015100249A1 - Bulk material metering device and extrusion device with such a bulk material metering device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schüttgut-Dosiervorrichtung (1), aufweisend einen Schüttgut-Vorratsbehälter (4, 4a, 4b) mit einem Vorratsraum (5, 5a, 5b), einer den Vorratsraum (5, 5a, 5b) von außen umfassenden kreiszylindrischen Mantelinnenwand (6a, 6b, 6.2) und einer horizontalen Bodenwand (7, 7a, 7b), die eine Schüttgut-Austrittsöffnung (8, 8a, 8b) aufweist, sowie aufweisend eine um ein vertikale Achse (A, Z) drehbar gelagerte Welle (11, 11a, 11b) und einen die Welle (11, 11a, 11b) antreibenden Motor (13), wobei wenigstens eine plane Wand (14a, 14b) mit einer Wandebene (14.1) und einer Unterkante (14.2), wobei die plane Wand (14a, 14b) im Schüttgut-Vorratsbehälter (4, 4a, 4b) von der Welle (11, 11a, 11b) angetrieben derart drehbar gelagert ist, dass die Wandebene (14.1) der planen Wand (14a, 14b) stets vertikal ausgerichtet ist und sich stets radial von der Welle (11, 11a, 11b) weg erstreckt, und die Unterkante (14.2) bei einer Drehung der planen Wand (14a, 14b) die Schüttgut-Austrittsöffnung (8, 8a, 8b) überstreicht. Die Erfindung betrifft außerdem eine zugehörige Extrusionsvorrichtung (3).The invention relates to a bulk material metering device (1), comprising a bulk material storage container (4, 4a, 4b) with a storage space (5, 5a, 5b), a cylindrical housing wall (5, 5a, 5b) enclosing the storage space (5, 5a, 5b). 6a, 6b, 6.2) and a horizontal bottom wall (7, 7a, 7b), which has a bulk material outlet opening (8, 8a, 8b), and comprising a about a vertical axis (A, Z) rotatably mounted shaft (11, 11a, 11b) and a motor (13) driving the shaft (11, 11a, 11b), at least one planar wall (14a, 14b) having a wall plane (14.1) and a lower edge (14.2), the planar wall (14a , 14b) in the bulk material storage container (4, 4a, 4b) driven by the shaft (11, 11a, 11b) is rotatably mounted such that the wall plane (14.1) of the flat wall (14a, 14b) is always vertically aligned and always extends radially away from the shaft (11, 11a, 11b), and the lower edge (14.2) upon rotation of the flat wall (14a, 14b), the bulk material A. passage opening (8, 8a, 8b) sweeps over. The invention also relates to an associated extrusion device (3).
Description
Die Erfindung betrifft eine Schüttgut-Dosiervorrichtung, aufweisend einen Schüttgut-Vorratsbehälter mit einem Vorratsraum, einer den Vorratsraum von außen umfassenden kreiszylindrischen Mantelinnenwand und einer horizontalen Bodenwand, die eine Schüttgut-Austrittsöffnung aufweist, sowie aufweisend eine um ein vertikale Achse drehbar gelagerte Welle und einen die Welle antreibenden Motor. Die Erfindung betrifft außerdem eine Extrusionsvorrichtung mit einer solchen Schüttgut-Dosiervorrichtung.The invention relates to a bulk material metering device, comprising a bulk material storage container with a storage space, a storage space from the outside cylindrical cylindrical inner wall and a horizontal bottom wall having a bulk material discharge opening, and having a shaft rotatably mounted about a vertical axis and a Shaft driving motor. The invention also relates to an extrusion device with such a bulk material metering device.
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schüttgut-Dosiervorrichtung zu schaffen, mit der Schüttgut unterschiedlichster Art auf zuverlässige Weise aus einem Vorratsraum heraus gefördert werden kann.The object of the invention is to provide a bulk material metering device with which bulk material of various kinds can be reliably conveyed out of a storage space.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Schüttgut-Dosiervorrichtung, aufweisend einen Schüttgut-Vorratsbehälter mit einem Vorratsraum, einer den Vorratsraum von außen umfassenden kreiszylindrischen Mantelinnenwand und einer horizontalen Bodenwand, die eine Schüttgut-Austrittsöffnung aufweist, sowie aufweisend eine um ein vertikale Achse drehbar gelagerte Welle und einen die Welle antreibenden Motor, wobei wenigstens eine plane Wand mit einer Wandebene und einer Unterkante, wobei die plane Wand im Schüttgut-Vorratsbehälter von der Welle angetrieben derart drehbar gelagert ist, dass die Wandebene der planen Wand stets vertikal ausgerichtet ist und sich stets radial von der Welle weg erstreckt, und die Unterkante bei einer Drehung der Wand die Schüttgut-Austrittsöffnung überstreicht.The object is achieved by a bulk material metering device, comprising a bulk material storage container with a storage space, a cylindrical outer wall comprising the storage space from the outside and a horizontal bottom wall having a bulk material discharge opening, and having a rotatably mounted about a vertical axis and shaft an engine driving the shaft, wherein at least one plane wall with a wall plane and a lower edge, wherein the plane wall in the bulk material storage container driven by the shaft is rotatably mounted such that the wall plane of the planar wall is always vertically aligned and is always radially from the shaft extends away, and the lower edge sweeps over the bulk material outlet opening with a rotation of the wall.
Schüttgut, insbesondere Granulate in der Kunststoffverarbeitung, weisen im Zuge zunehmender Sonderwerkstoffe mitunter eine äußere Form auf, die stark von der üblichen, linsenartigen bzw. reiskornartigen Form abweicht. Dies können Plättchen, insbesondere faserverstärkte Plättchen, besonders in flockenartigen Formen oder andersartig sperrigen Formen sein.Bulk solids, in particular granules in plastics processing, sometimes have an outer shape in the course of increasing special materials, which deviates greatly from the usual, lenticular or rice-grain-like form. These can be platelets, especially fiber-reinforced platelets, especially in flake-like shapes or otherwise bulky shapes.
Bei der Kunststoffverarbeitung mit Schneckenmaschinen bzw. Extrudern wird das Granulat üblicher Weise aus trichterförmig sich nach unten hin verjüngenden Granulatbehältern aufgrund der herrschenden Gravitationskräfte in die Einzugszone der Schnecke eingerieselt. Dies funktioniert zuverlässig, solange das Granulat entsprechend rieselfähig ist und nicht im Trichter verblockt oder unerwünschte, stützende Brückenbildung auftritt. Die erwähnten Sondergranulate können jedoch zum Verblocken neigen und lassen sich daher aus den bekannten Standarttrichtern nicht störungsfrei verarbeiten.In the plastic processing with screw machines or extruders, the granules are usually trickled out of funnel-shaped downwardly tapering granules containers due to the prevailing gravitational forces in the feed zone of the screw. This works reliably, as long as the granules are correspondingly free-flowing and not blocked in the hopper or unwanted, supporting bridging occurs. However, the mentioned special granules can tend to block and therefore can not be processed without problems from the known standard funnels.
Die Erfindung beschreibt deshalb eine Schüttgut-Dosiervorrichtung, welche geeignet ist, auch derartige Sondergranulate gravimetrisch in den Einzugsbereich beispielsweise einer Schnecke einer Schneckenmaschinen bzw. eines Extruders störungsfrei einrieseln zu lassen.The invention therefore describes a bulk material metering device which is suitable for allowing such special granulates to trickle gravimetrically into the intake region, for example a screw of a screw machine or of an extruder, without interference.
Dazu weist die erfindungsgemäße Schüttgut-Dosiervorrichtung unter anderem einen Schüttgut-Vorratsbehälter auf, dessen Vorratsraum von einer kreiszylindrischen Mantelinnenwand umgeben ist, bzw. aus wenigstens einem zylindrischen Rohrabschnitt zusammengesetzt ist.For this purpose, the bulk material metering device according to the invention, inter alia, a bulk material reservoir, the storage space is surrounded by a circular cylindrical shell inner wall, or is composed of at least one cylindrical pipe section.
Außerdem weist die erfindungsgemäße Schüttgut-Dosiervorrichtung wenigstens eine plane Wand mit einer Wandebene und einer Unterkante auf, wobei die plane Wand im Schüttgut-Vorratsbehälter von der Welle angetrieben derart drehbar gelagert ist, dass die Wandebene der planen Wand stets vertikal ausgerichtet ist und sich stets radial von der Welle weg erstreckt, und die Unterkante bei einer Drehung der Wand die Schüttgut-Austrittsöffnung überstreicht.In addition, the bulk material metering device according to the invention has at least one plane wall with a wall plane and a lower edge, wherein the planar wall in the bulk material storage container driven by the shaft is rotatably mounted such that the wall plane of the planar wall is always vertically aligned and always radially extends away from the shaft, and the lower edge sweeps over the bulk material outlet opening with a rotation of the wall.
Die insoweit innerhalb des Vorratsraums bewegte Wand fördert das in dem Vorratsraum vorgehaltene Schüttgut innerhalb des Vorratsraums im Kreis, wobei die Unterkante der Wand über die Schüttgut-Austrittsöffnung streicht, so dass Verblockungen und/oder unerwünschte, stützende Brückenbildungen aufgelöst werden können und rieselfähiges Schüttgut nachfließen kann.The so far moved within the pantry wall promotes the stored in the pantry bulk material within the pantry in a circle, the lower edge of the wall sweeps over the bulk material outlet opening, so that blockages and / or unwanted, supporting bridge formations can be resolved and free flowing bulk material can flow ,
Im einfachsten Fall reicht als Schüttgut-Vorratsbehälter ein zylindrisches Rohr aus, das einen Innendurchmesser aufweist, der dem Querschnitt der Schüttgut-Austrittsöffnung entspricht. Ein solcher Schüttgut-Vorratsbehälter kann jedoch nur eine geringe Menge Schüttgut bzw. Granulat aufnehmen.In the simplest case, a cylindrical tube which has an inner diameter which corresponds to the cross section of the bulk material outlet opening is sufficient as a bulk material reservoir. However, such a bulk storage container can only absorb a small amount of bulk material or granules.
Um für eine erfindungsgemäße Schüttgut-Dosiervorrichtung einen Schüttgut-Vorratsbehälter zu schaffen, der eine ausreichend große Menge an Schüttgut bzw. Granulat aufnehmen kann, ohne dass unverhältnismäßig oft der Vorratsraum nach befüllt werden müsste, kann der Innendurchmesser der kreiszylindrischen Mantelinnenwand bzw. der Innendurchmesser des Vorratsraums deutlich größer als die Querschnittsbreite der Schüttgut-Austrittsöffnung ausgebildet sein. Insbesondere kann der Innendurchmesser der kreiszylindrischen Mantelinnenwand bzw. der Innendurchmesser des Vorratsraums zumindest im Wesentlichen oder genau doppelt so groß sein, wie die Querschnittsbreite der Schüttgut-Austrittsöffnung. Die Querschnittsbreite bzw. im Falle einer kreisförmigen Schüttgut-Austrittsöffnung kann der Durchmesser der Schüttgut-Austrittsöffnung kann also dem Radius der kreiszylindrischen Mantelinnenwand bzw. des kreisförmigen Vorratsraums zumindest im Wesentlichen oder genau entsprechen. Je nachdem, ob in dem Vorratsraum entlang der vertikalen Achse des Schüttgut-Vorratsbehälters eine zentrale Welle angeordnet ist und je nachdem, welchen Durchmesser diese Welle aufweist, kann der Innendurchmesser der kreiszylindrischen Mantelinnenwand bzw. der Innendurchmesser des Vorratsraums entsprechend größer sein, als die doppelte Querschnittsbreite der Schüttgut-Austrittsöffnung, so dass ein zwischen der kreiszylindrischen Mantelinnenwand und einer äußeren Mantelwand der Welle eine kreisringförmiger Vorratsraum geschaffen wird, dessen radiale Ringbreite der Querschnittsbreite bzw. dem Durchmesser der Schüttgut-Austrittsöffnung zumindest im Wesentlichen oder genau entspricht.In order to provide for a bulk material metering device according to the invention a bulk storage container which can hold a sufficiently large amount of bulk material or granules without disproportionately often the storage space would have to be filled, the inner diameter the circular cylindrical casing inner wall or the inner diameter of the storage space to be formed significantly larger than the cross-sectional width of the bulk material discharge opening. In particular, the inner diameter of the circular cylindrical inner shell wall or the inner diameter of the storage space can be at least substantially or exactly twice as large as the cross-sectional width of the bulk material discharge opening. The cross-sectional width or, in the case of a circular bulk material outlet opening, the diameter of the bulk material outlet opening can thus correspond at least substantially or precisely to the radius of the circular cylindrical jacket inner wall or of the circular reservoir space. Depending on whether a central shaft is arranged in the storage space along the vertical axis of the bulk material storage container and, depending on which diameter has this shaft, the inner diameter of the circular cylindrical inner wall or the inner diameter of the storage space can be correspondingly larger than twice the cross-sectional width the bulk material outlet opening, so that an annular storage space is created between the circular cylindrical casing inner wall and an outer casing wall of the shaft, the radial ring width of the cross-sectional width or the diameter of the bulk material discharge opening corresponds at least substantially or precisely.
Die plane Wand kann demgemäß folglich in radialer Richtung zur Welle eine solche Breite aufweisen, dass die Schüttgut-Austrittsöffnung mit der Unterkante der Wand bei einer Drehung der Wand vollständig überstrichen wird. Die Unterkante ist dabei gerade ausgebildet und kann lediglich unter Belassen eines geringfügigen Spaltes, weitgehend schüttgutdicht über die Bodenwand hinwegbewegt werden. Dabei schiebt die vertikal ausgerichtete plane Wand das im Vorratsraum befindliche Schüttgut unmittelbar über die Schüttgut-Austrittsöffnung. Da die plane Wand vertikal ausgerichtet ist wird das Schüttgut nicht in die Schüttgut-Austrittsöffnung gedrückt, sondern fällt zumindest weitegehend alleine aufgrund der Schwerkraft in die Schüttgut-Austrittsöffnung bzw. in ein darunter angeordnetes Austrittsrohr hinein.Accordingly, the planar wall can thus have such a width in the radial direction to the shaft that the bulk material outlet opening is completely swept over by the lower edge of the wall upon rotation of the wall. The lower edge is straight and can only be moved over the bottom wall while leaving a slight gap, largely free of bulk material. The vertically oriented plane wall pushes the bulk material located in the storage space directly over the bulk material discharge opening. Since the plane wall is oriented vertically, the bulk material is not pressed into the bulk material outlet opening, but at least largely falls into the bulk material outlet opening or into an outlet pipe arranged thereunder, at least largely due to gravity.
Die plane Wand kann sich über die ganze radiale Breite des Vorratsraums erstrecken. Im vorliegenden Falle einer kreiszylindrischen Mantelinnenwand des Vorratsraums erstreckt sich die plane Wand somit entlang des Durchmessers des Vorratsraums. Dabei dreht sich die plane Wand um ihre eigene Mittenachse, welche sich entlang der vertikalen Achse, also der Drehachse der Welle erstreckt. Die plane Wand bewegt sich innerhalb des kreiszylindrischen Vorratsraums also analog einer als solches allgemein bekannten Karusselltür.The planar wall may extend over the entire radial width of the storage space. In the present case of a circular cylindrical jacket inner wall of the storage space, the planar wall thus extends along the diameter of the storage space. In this case, the plane wall rotates about its own center axis, which extends along the vertical axis, ie the axis of rotation of the shaft. The plane wall moves within the circular cylindrical storage space so analogous to a generally known as such revolving door.
Die plane Wand kann sich über die ganze Höhe des Vorratsraums erstrecken. Die Höhe des Vorratsraums kann insbesondere das 2 bis 10-fache, vorzugsweise das 5-fache seines Innendurchmessers betragen. Folglich kann die Höhe der planen Wand insbesondere das 2 bis 10-fache, vorzugsweise das 5-fache des Innendurchmessers des Vorratsraums betragen. Es können ein oder mehrere derartiger plane Wände innerhalb des Vorratsraums vorgesehen sein. So können beispielsweise zur Bildung von vier Flügeln, zwei rechtwinkelig zueinander ausgerichtete, sich durchdringende plane Wände vorgesehen sein. In einer speziellen Ausführungsform kann jedoch lediglich eine einzige plane Wand innerhalb des Vorratsraums vorgesehen, d.h. drehangetrieben gelagert sein.The plane wall can extend over the entire height of the storage space. The height of the storage space can be in particular 2 to 10 times, preferably 5 times its inner diameter. Consequently, the height of the planar wall can be in particular 2 to 10 times, preferably 5 times, the inner diameter of the storage space. One or more such planar walls may be provided within the storage space. For example, to form four wings, two perpendicularly aligned, penetrating planar walls may be provided. However, in a particular embodiment, only a single planar wall may be provided within the reservoir, i. be stored rotationally driven.
Die Schüttgut-Austrittsöffnung kann insbesondere ein kreisförmiges Loch in der horizontalen Bodenwand sein, insbesondere ein kreisförmiges Loch in der horizontalen Bodenwand sein, das einen Durchmesser aufweist, der zumindest im Wesentlichen oder genau dem Radius der kreiszylindrischen Mantelinnenwand des Vorratsraums entspricht. Dies kann insbesondere für solche Ausführungsvarianten gelten, bei denen die Welle eine Hohlwelle ist, die eine Hohlwelleninnenwand aufweist, welche die kreiszylindrische Mantelinnenwand des Vorratsraums bildet, wobei die plane Wand innerhalb der Hohlwelle angeordnet und mit dieser verbunden ist. In einer solchen Ausführungsvariante bleibt das Zentrum des kreiszylindrischen Vorratsraums abgesehen von der planen wand frei von einbauten, insbesondere frei von einer zentralen Massivwelle, so dass kein Ringraum, sondern ein Kreiszylinderraum gebildet wird.The bulk material outlet opening may in particular be a circular hole in the horizontal bottom wall, in particular a circular hole in the horizontal bottom wall, which has a diameter which corresponds at least substantially or exactly to the radius of the circular cylindrical jacket inner wall of the storage space. This may apply in particular to those embodiments in which the shaft is a hollow shaft having a hollow shaft inner wall, which forms the circular cylindrical shell inner wall of the reservoir, wherein the planar wall is disposed within the hollow shaft and connected thereto. In such an embodiment, the center of the circular cylindrical storage space remains apart from the plan wall free of installations, in particular free of a central massive wave, so that no annular space, but a circular cylinder space is formed.
Auch hierbei gilt jedoch, dass allgemein der Innendurchmesser der kreiszylindrischen Mantelinnenwand bzw. der Innendurchmesser des Vorratsraums zumindest im Wesentlichen oder genau doppelt so groß sein kann, wie die Querschnittsbreite der Schüttgut-Austrittsöffnung. Die Querschnittsbreite bzw. im Falle einer kreisförmigen Schüttgut-Austrittsöffnung kann der Durchmesser der Schüttgut-Austrittsöffnung kann also dem Radius der kreiszylindrischen Mantelinnenwand bzw. des kreisförmigen Vorratsraums zumindest im Wesentlichen oder genau entsprechen. Je nachdem, ob in dem Vorratsraum entlang der vertikalen Achse des Schüttgut-Vorratsbehälters eine zentrale Welle angeordnet ist und je nachdem, welchen Durchmesser diese Welle aufweist, kann der Innendurchmesser der kreiszylindrischen Mantelinnenwand bzw. der Innendurchmesser des Vorratsraums entsprechend größer sein, als die doppelte Querschnittsbreite der Schüttgut-Austrittsöffnung, so dass ein zwischen der kreiszylindrischen Mantelinnenwand und einer äußeren Mantelwand der Welle eine kreisringförmiger Vorratsraum geschaffen wird, dessen radiale Ringbreite der Querschnittsbreite bzw. dem Durchmesser der Schüttgut-Austrittsöffnung zumindest im Wesentlichen oder genau entspricht.Again, however, that generally the inner diameter of the circular cylindrical inner shell wall or the inner diameter of the storage space can be at least substantially or exactly twice as large as the cross-sectional width of the bulk material outlet opening. The cross-sectional width or, in the case of a circular bulk material outlet opening, the diameter of the bulk material outlet opening can thus correspond at least substantially or precisely to the radius of the circular cylindrical jacket inner wall or of the circular reservoir space. Depending on whether a central shaft is arranged in the storage space along the vertical axis of the bulk material storage container and, depending on which diameter has this shaft, the inner diameter of the circular cylindrical inner wall or the inner diameter of the storage space can be correspondingly larger than twice the cross-sectional width the bulk material discharge opening, so that an annular storage space is created between the circular cylindrical casing inner wall and an outer casing wall of the shaft, the radial ring width of the cross-sectional width or the diameter of the bulk material Outlet at least substantially or exactly corresponds.
Die Welle kann in einer ersten speziellen Ausführungsvariante mit ihrer Achse sich entlang der Zylinderachse der kreiszylindrischen Mantelinnenwand des Vorratsraums erstreckend, drehbar, insbesondere innerhalb des Schüttgut-Vorratsbehälters drehbar gelagert sein und die wenigstens eine plane Wand kann sich dabei mit ihrer Wandebene radial von der Welle nach außen wegerstreckend, mit der Welle verbunden sein. In einer solchen Ausführungsform bildet die zentral im Vorratsraum angeordnete Welle und die mit der Welle verbundene plane Wand gewissermaßen einen in den Vorratsraum eintauchenden Rührer. Aufgrund der geometrischen Ausdehnung der Welle, dessen Außenmantelwand eine innere Mantelinnenwand des Vorratsraums bildet, wird insoweit von dieser innere Mantelinnenwand und der kreiszylindrischen äußeren Mantelinnenwand ein ringförmiger Vorratsraum begrenzt. Auch hierbei kann die Welle als eine Hohlwelle ausgebildet sein, wobei dann nicht das Innere der Hohlwelle den Vorratsraum bildet, sondern die äußere Mantelwand der Hohlwelle eine innere, d.h. auf einem kleineren Durchmesser als die kreiszylindrische Mantelinnenwand des Schüttgut-Vorratsbehälters liegende Seitenbegrenzungswand des ringförmigen Vorratsraums bildet.The shaft may be rotatably mounted in a first specific embodiment variant with its axis extending along the cylinder axis of the circular cylindrical shell inner wall of the reservoir, in particular within the bulk material reservoir and the at least one planar wall can be with its wall plane radially from the shaft to extending away from the outside, connected to the shaft. In such an embodiment, the shaft arranged centrally in the storage space and the plane wall connected to the shaft effectively form a stirrer immersed in the storage space. Due to the geometrical extent of the shaft, the outer shell wall forms an inner shell inner wall of the reservoir, an annular reservoir is so far limited by this inner shell inner wall and the circular cylindrical outer shell inner wall. Again, the shaft may be formed as a hollow shaft, in which case not the interior of the hollow shaft forms the reservoir, but the outer shell wall of the hollow shaft an inner, i. forms on a smaller diameter than the circular cylindrical shell inner wall of the bulk material reservoir side boundary wall of the annular reservoir.
Die Welle kann in einer zweiten, zur ersten speziellen Ausführungsvariante alternativen Ausführungsvariante als eine Hohlwelle ausgebildet sein, die eine Hohlwelleninnenwand aufweist, welche die kreiszylindrische Mantelinnenwand des Vorratsraums bildet, wobei die plane Wand innerhalb der Hohlwelle angeordnet und mit dieser verbunden ist. Die kreiszylindrische Mantelinnenwand des Vorratsraums kann demgemäß um ihre Zylinderachse drehangetrieben gelagert sein.The shaft may be formed in a second, alternative to the first specific embodiment variant as a hollow shaft having a hollow shaft inner wall, which forms the circular cylindrical shell inner wall of the reservoir, wherein the planar wall is disposed within the hollow shaft and connected thereto. The circular cylindrical jacket inner wall of the storage space can accordingly be mounted rotationally driven about its cylinder axis.
Die kreiszylindrische Mantelinnenwand des Vorratsraums kann demgemäß relativ zur Bodenwand und der Schüttgut-Austrittsöffnung rotieren. Dazu kann die kreiszylindrische Mantelinnenwand des Vorratsraums an einem Rohrstück als eine Behälterseitenwand ausgebildet sein. Ein solches Rohr bzw. Rohrstück kann mittels eines Tragrings drehbar gehalten sein. Dazu kann das Rohr bzw. Rohrstück mittels eines Wälzlagers, insbesondere Kugellagers um seine Zylinderachse drehbar an dem Tragring gelagert sein. Unterhalb der horizontalen Bodenwand kann sich an die Schüttgut-Austrittsöffnung ein sich nach unten fortsetzendes zweites Rohr bzw. Rohrstück angeordnet sein. Das zweite Rohr bzw. Rohrstück kann feststehend oder drehbar ausgeführt sein.The circular cylindrical jacket inner wall of the storage space can accordingly rotate relative to the bottom wall and the bulk material outlet opening. For this purpose, the circular cylindrical casing inner wall of the storage space may be formed on a pipe section as a container side wall. Such a pipe or pipe section can be rotatably held by means of a support ring. For this purpose, the pipe or pipe section by means of a rolling bearing, in particular ball bearing about its cylinder axis to be rotatably mounted on the support ring. Below the horizontal bottom wall, a downwardly extending second pipe or pipe section can be arranged on the bulk material outlet opening. The second pipe or pipe section can be designed to be stationary or rotatable.
Wird das oberste Rohr, d.h. das erste Rohrstück der Schüttgut-Dosiervorrichtung mit nicht rieselfähigem Granulat befüllt, und dreht es sich langsam, so bewirkt die mittlere, vertikale Trennwand im Rohr, d.h. die erfindungsgemäße plane Wand, dass das Granulat rotierend mitgenommen wird. Indem das Granulat über die Bohrung d.h. die Schüttgut-Austrittsöffnung in der Bodenwand geschoben wird, fällt eine große Menge davon in das darunterliegende zweite, insbesondere zylindrische Rohr, d.h. in das Austrittsrohr. In einem zylindrischen Rohr kann das Granulat nicht verblocken, dadurch füllt sich das Austrittsrohr nach wenigen Umdrehungen komplett, ohne dass eine Verblockung im Granulat auftritt.If the topmost tube, i. If the first tube of the bulk material dosing device is filled with non-free flowing granules, and if it rotates slowly, the middle, vertical dividing wall in the tube, i. the planar wall according to the invention that the granules are taken in rotation. By passing the granules through the bore i. the bulk material discharge opening is pushed in the bottom wall, a large amount of it falls into the underlying second, in particular cylindrical tube, i. in the outlet pipe. In a cylindrical tube, the granules can not block, thus the outlet tube fills completely after a few turns without any blocking occurs in the granules.
Das Austrittsrohr sollte ohne Stufe in eine Einzugsöffnung, beispielsweise einer Schneckenmaschine bzw. einer erfindungsgemäßen Extrusionsvorrichtung einmünden. Das Austrittsrohr kann dabei das Granulat zu konstanten gravimetrischen Bedingungen der Schnecke zur Verfügung stellen. Bei geeigneter Gestaltung des Einzugsbereiches der Schnecke kann das Granulat zu immer gleichen Bedingungen vorgehalten werden und die Schnecke zieht in Folge das Granulat gleichmäßig ein.The outlet pipe should open without a step into an intake opening, for example a screw machine or an extrusion device according to the invention. The outlet tube can provide the granules at constant gravimetric conditions of the screw. With a suitable design of the catchment area of the screw, the granules can always be maintained at the same conditions and the screw pulls in a row the granules evenly.
Der Sinn der zunehmenden Rohrdurchmesser besteht darin, genügend Granulat vorzuhalten und eine zyklische Befüllung des obersten, größten Rohres in hinreichend großen Zeitabständen zu gewährleisten, ohne das der Produktionszyklus unterbrochen wird. In Versuchen hat sich herausgestellt, dass die Länge des einzelnen Rohres maximal etwa das 35-fache seines Durchmessers betragen kann. Bei wesentlich größeren Längen tritt durch die zunehmende Wandhaftung und/oder Wandreibung des Granulates mitunter wieder ein unerwünschtes Verblocken auf.The purpose of the increasing pipe diameter is to provide enough granules and to ensure a cyclic filling of the upper, largest pipe in sufficiently large time intervals, without the production cycle is interrupted. In experiments, it has been found that the length of the individual tube can be at most about 35 times its diameter. At much greater lengths occurs by the increasing wall adhesion and / or wall friction of the granules sometimes an undesirable blocking again.
Die Spaltmaße zwischen den rotierenden Teilen sollten im Bereich von wenigen zehntel Millimeter liegen, um keinen unerwünschten Austritt von Granulat an ungeeigneten Stellen zu ermöglichen und auch, um keine Mahlwirkung auf das Granulat auszuüben. Die zu wählende Drehzahl der Rohrabschnitte ist sehr gering. Sie ist im Allgemeinen entsprechend des Granulatbedarfs der Schnecke anzupassen. Die Drehzahl der angetriebenen Rohrabschnitte kann insbesondere zwischen 0,1 und 5,0 Umdrehungen pro Minute liegen.The gaps between the rotating parts should be in the range of a few tenths of a millimeter, in order not to allow unwanted escape of granules in unsuitable places and also to exert no grinding action on the granules. The speed of the pipe sections to be selected is very low. It is generally adapted according to the granulate requirement of the screw. The speed of the driven pipe sections may in particular be between 0.1 and 5.0 revolutions per minute.
Alle rotierenden Rohre können mit einem geeigneten, vorzugsweise am jeweiligen Außenumfang angreifenden Antriebssystem drehangetrieben sein, welches die Rohre in langsame Rotation versetzen kann.All rotating tubes can be rotationally driven with a suitable drive system preferably acting on the respective outer circumference, which can set the tubes in slow rotation.
In allen entsprechenden Ausführungsvarianten kann der Schüttgut-Vorratsbehälter ein unterhalb der horizontalen Bodenwand angeordnetes, sich von der Schüttgut-Austrittsöffnung nach unten erstreckendes, insbesondere kreiszylindrisches Austrittsrohr aufweisen.In all corresponding embodiments, the bulk material storage container may have an outlet tube, which is arranged below the horizontal bottom wall and extends downwardly from the bulk material outlet opening, in particular a circular-cylindrical outlet tube.
Das Austrittsrohr kann sich mit seiner Rohrachse vertikal nach unten erstrecken. Das Austrittsrohr kann insbesondere als eine weitere erfindungsgemäße Schüttgut-Dosiervorrichtung, wie erfindungsgemäß beschrieben, ausgebildet sein. Dieses System lässt sich in dieser Weise mit jeweils verdoppeltem Rohrdurchmesser nach oben fortsetzen. Beim nächsten Rohr muss dann aber dessen obere, kreisrunde und exzentrisch gebohrte Abschlussplatte, d.h. die Bodenwand, welche die Schüttgut-Austrittsöffnung aufweist, an einem externen starren Haltesystem befestigt werden und das in diese Platte bzw. Bodenwand hineinragende Rohr muss in der Platte bzw. Bodenwand mit einem geringem Luftspalt rotieren können. The outlet tube can extend vertically downwards with its tube axis. The outlet pipe can in particular be designed as a further bulk material metering device according to the invention, as described according to the invention. This system can be continued in this way with each doubled pipe diameter upwards. In the next tube, however, then its upper, circular and eccentrically drilled end plate, ie the bottom wall, which has the bulk material outlet opening, must be attached to an external rigid support system and projecting into this plate or bottom wall pipe must in the plate or bottom wall can rotate with a small air gap.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß außerdem gelöst durch eine Extrusionsvorrichtung, aufweisend wenigstens eine in einem Extrudergehäuse drehbar gelagerte Extruderschnecke und eine Einfüllöffnung zum Zuführen von zu extrudierendem Schüttgut an die Extruderschnecke, wobei die Extrusionsvorrichtung eine an die Einfüllöffnung angeschlossene erfindungsgemäß Schüttgut-Dosiervorrichtung, wie erfindungsgemäß beschrieben, aufweist.The object is also achieved by an extrusion device, comprising at least one extruder screw rotatably mounted in an extruder housing and a filling opening for supplying extruded bulk material to the extruder screw, wherein the extrusion device connected to the filling opening according to the invention bulk material dosing device as described according to the invention ,
Verschiedene Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Schüttgut-Dosiervorrichtungen und Extrusionsvorrichtungen sind exemplarisch in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Figuren näher erläutert. Konkrete Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in anderen Kombinationen betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Various exemplary embodiments of bulk material metering devices and extrusion devices according to the invention are explained in more detail by way of example in the following description with reference to the attached schematic figures. Concrete features of these embodiments, irrespective of the specific context in which they are mentioned, if appropriate also considered individually or in other combinations, represent general features of the invention.
Es zeigen:Show it:
In der in
Die Schüttgut-Dosiervorrichtung
Die Schüttgut-Dosiervorrichtung
Das Rohrstück
Am unteren Ende des Rohrstücks
Die plane Wand
Die plane Wand
Im Falle der in
Die
Im Falle der vorliegenden alternativen Ausführungsform der
Die Welle
An der Bodenwand
Die
Die Extrusionsvorrichtung
Bei der erfindungsgemäßen Extrusionsvorrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Schüttgut-Dosiervorrichtung Bulk metering
- 22
- Einfüllöffnung fill opening
- 33
- Extrusionsvorrichtung extrusion device
- 3.13.1
- Extrudergehäuse extruder barrel
- 3.23.2
- Extruderschnecke extruder screw
- 4, 4a, 4b4, 4a, 4b
- Schüttgut-Vorratsbehälter Bulk storage tank
- 5, 5a, 5b5, 5a, 5b
- Vorratsraum pantry
- 6a, 6b6a, 6b
- Mantelinnenwand Coat inside wall
- 6.16.1
- innere kreiszylindrische Mantelinnenwand inner circular cylindrical inner wall
- 6.26.2
- äußere kreiszylindrische Mantelinnenwand outer circular cylindrical inner wall
- 7, 7a, 7b7, 7a, 7b
- Bodenwand bottom wall
- 8, 8a, 8b8, 8a, 8b
- Schüttgut-Austrittsöffnung Bulk outlet opening
- 99
- Grundhalter base holder
- 10a, 10b10a, 10b
- erste Träger first carrier
- 11, 11a11, 11a
- Welle wave
- 11b11b
- Hohlwelle hollow shaft
- 12a, 12b12a, 12b
- Wälzlager roller bearing
- 1313
- Motor engine
- 14a, 14b14a, 14b
- plane Wand plane wall
- 14.114.1
- Wandebene wall plane
- 14.214.2
- Unterkante lower edge
- 1515
- Austrittsrohr outlet pipe
- 1616
- Flansch flange
- 1717
- Tragachse carrying axle
- 1818
- Zwischenspeichen between spokes
- 1919
- Antriebswelle drive shaft
- 2020
- Riemenscheibe pulley
- 2121
- Antriebsriemen drive belts
- 2222
- Füllstandssensorvorrichtung Level sensing device
- AA
- Achse axis
- ZZ
- Zylinderachse cylinder axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 1880115 [0002] DE 1880115 [0002]
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- 2015-12-18 WO PCT/EP2015/080569 patent/WO2016110399A1/en active Application Filing
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