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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum intermittierenden
Fördern und Abgeben von fließfähigen, festen Stoffen, beispielsweise für Kunststoff
verarbeitende Maschinen, mit einem mittels eines Vakuums gefüllten und hiernach
mittels Oberdruck entleerten Behälter.
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Das Fördern und Abgeben solcher Stoffe für derartige Zwecke geschieht
bisher immer noch überwiegend von Hand. Dabei werden die Stoffe von der Bedienungsperson
aus Behältern von Hand umgefüllt, beispielsweise dem Trichter einer die Stoffe verarbeitenden
Maschine aufgegeben. Um die Handarbeit zu mechanisieren, hat man das Fördern solcher
Stoffe auch schon mit Preßluft vorgenommen. In diesem Falle ist ein von der Preßluft
betriebener Injektor vorgesehen, durch den die Stoffe in die Preßluftleitung mitgerissen
und in dieser der Verarbeitungsstelle zugeführt werden. Durch solche Anlagen wird
zwar die Handarbeit mechanisiert; diese Mechanisierung muß aber durch die teuere
Preßluft und die nicht schonende Behandlung der Stoffe in der Preßluftleitung erkauft
werden. Abgesehen davon kann eine solche Förderung nur bei Vorhandensein einer Preßluftanlage
durchgeführt werden, oder es muß eine besondere Preßluftanlage eingerichtet werden.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu
schaffen, mittels der das Fördern und Abgeben solcher Stoffe auf möglischst einfache
Weise vollmechanisch durchführbar ist, und die sicher und zuverlässig arbeitet,
wenig Raum einnimmt sowie leicht und schnell aufgebaut werden kann. Diese Aufgabe
wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Zuführleitung für die Stoffe unten
in den Behälter mündet und in einen Vorratsbehälter für die Stoffe hineinragt, der
mit einem porösen Boden zum Aufrechterhalten der Fließfähigkeit der Stoffe versehen
ist, wobei dem porösen Boden von einem Kompressor dann Druckluft zugeführt wird,
wenn dieser für die Saugluft im Behälter und in der Zuführleitung sorgt, daß oben
an dem Behälter eine Luftleitung angeschlossen ist, die beim Ansaugen der Stoffe
unter dem Vakuum und beim Entleeren des Behälters unter dem Überdruck steht, und
daß der Auslaufstutzen am unteren Ende des Behälters eine Klappe aufweist, die in
Abhängigkeit vom Füllvorgang zeitlich gesteuert wird, die somit beim Ansaugen der
Stoffe geschlossen und beim Entleeren geöffnet ist.
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Vorteilhaft ist die Vorrichtung so ausgestaltet, daß oben in dem
Behälter unterhalb des Eintritts der Luftleitung in diesen ein Sieb angeordnet ist,
das bei einem sich im Behälter einstellenden Vakuum die Stoffteile zurückhält und
das bei einem sich im Behälter einstellenden Überdruck von den Stoffteilen gereinigt
wird. Die Verwendung von Sauglauft, die durch ein Sauggebläse erzeugt wird, macht
die Vorrichtung von dem Vorhandensein einer kostspieligen Preßluftanlage unabhängig.
Da die Handauffüllung eingespart wird, kann der Vorratsbehälter größer gemacht werden,
so daß er gleichzeitig als Vorratsbunker dienen und das Stapeln der Sackware eingespart
werden kann. Die vollautomatisch arbeitende Anlage bedarf keiner Wartung. Ihre Leistung
stellt sich von selbst auf den Bedarf der zu beschickenden Maschine ein. Die Förderung
im Vakuum mit Fluidisierung des Materials schont das Material während der Förderung.
Wegen des Wechselspiels von Vakuum und Überdruck wird die Entleerung des Behälters
beschleunigt. Infolge der Einmündung der Zuführleitung
unten in den Behälter wird
eine staubfreie und nicht turbulente Förderung in den Behälter erzielt. Durch das
Fluidisieren der Stoffe bleibt das Material fließfähig und kann infolgedessen wie
eine Flüssigkeit in der Rohrleitung gefördert werden.
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Zweckmäßig ist die oben an den Behälter angeschlossene Luftleitung
über ein Umschaltventil an den Druck- und Saugstutzen eines Kompressors angeschlossen.
Durch dieses Umschaltventil ist es möglich, den Behälter wechselweise an die Saug-
oder die Druckseite des Kompressors anzuschließen.
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Durch die Anordnung des Siebes oben im Behälter wird verhindert, daß
der angeschlossene Kompressor mit Staub beaufschlagt werden kann, während durch
das wechselseitige Spiel zwischen Unterdruck und Überdruck das Sieb nach jeder Förderung
gereinigt wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dem porösen
Boden im Vorratsbehälter die Druckluft vom Kompressor über eine Abzweigung, über
ein Umschaltventil und über eine Luftleitung zugeführt. Dieses Umschaltventil ermöglicht
es, die Luft von dem vorhandenen Kompressor zu entnehmen und die Luft in den Vorratsbehälter
nur einzuführen, wenn wirklich eine Förderung stattfindet. Bei der Entleerung des
Behälters wird keine Druckluft in den Vorratsbehälter aufgegeben.
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Ferner kann in der von dem Kompressor zu dem Vorratsbehälter führenden
Luftleitung ein Flatterventil angeordnet sein, so daß der Kompressor über dieses
Ventil die Außenluft ansaugen kann. Der Vorratsbehälter darf nur mit Druckluft beschickt
werden. Da diese Druckleitung auch als Saugleitung für den Kompressor benutzt werden
soll, wird das Flatterventil vorgesehen, damit die angesaugte Luftmenge in der umgekehrten
Förderrichtung der Druckluft zum Kompressor angesaugt werden kann. Auf diese Weise
wird ein kostspieliges Steuerventil mit Automatik eingespart.
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Des weiteren kann der Behälter ganz oder teilweise durchsichtig und
mit einer volumetrischen Meßeinteilung versehhen sein. Bei einer solchen Durchsichtigkeit
des Behälters und mit einer derartigen volumetrischen Meßeinteilung am Behälter
ist es möglich, die Vorrichtung als Dosiergerät zu verwenden. Infolgedessen ermöglicht
die Vorrichtung bei der erfindungssgemäßen Anordnung und Ausbildung das Fördern
des Materials und gewährleistet dessen genaue Dosierung für die das Material verarbeitende
Maschine.
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Schließlich kann im Behälter unterhalb des Siebes ein Membranschalter
angeordnet sein, der bei einer nicht zulässigen Überfüllung des Behälters die Förderung
unterbricht. Bei einem Material mit sehr guter Fließfähigkeit kann sich nämlich
der Behälter schneller füllen, als vom Zeitrelais vorgesehen ist.
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In diesem Falle würde dann, ohne daß weiteres Material nachfließen
kann, der Kompresssor durchlaufen, bis die zeitliche Abschaltung erfolgt. Durch
den Membranschalter wird vorzeitig das weitere Arbeitsspiel des Förderers eingeleitet.
Infolgedessen wird auch das Sieb, das bei Überfüllung in stärkerem Maße mit Material
beschlagen wird, gegen Überlastung gesichert.
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Es ist eine Vorrichtung zum Entladen und Fördern fließfähiger fester
Stoffe mit einer saugseitigen Dünnstromförderung ohne Fluidisierung des angesaugten
Luft-Material-Gemisches bekannt, das infolge
eines in das Mundstück
der Ansaugleitung konzentrisch eingesetzten dünnen Rohres, welches in die Luft ragt
und praktisch als Schnorchel wirkt, mehr Luft als Material enthält. Demgegenüber
hat man bei der Vorrichtung nach der Erfindung eine Dichtstromförderung eines saugseitig
fluidisierten Materials. Das unten in den Dosierbehälter eingeführte fluidisierte
Material füllt den Behälter von unten ansteigend und dadurch staubfrei. Dagegen
entsteht bei der bekannten Vorrichtung, bei der das Material durch eine Schlauchleitung
in den Behälter oben eingeführt wird, eine erhebliche Staubentwicklung im oberen
Teil des Behälters. Hierbei wird das in den Behälter eingeführte Material von unten
fluidisiert, unter Überdruck aus dem Behälter ausgestoßen und weitergefördert. Ein
Entleeren des Behälters wäre ohne dieses Fluidisieren des Materials und ohne Druckluft
gar nicht möglich. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung dagegen wird der Behälter
durch die Schwerkraft und den freien Fall des Materials entleert, wobei zusätzliche
Druckluft ohne Überdruck im Behälter nur zum Beschleunigen der Entleerung und vor
allem auch zum Reinigen eines Siebes dient.
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Ferner ist bei einer Vorrrichtung zum Fördern von staubförmigem Gut
durch Luft aus dem Vorrratsbehälter in den Gebrauchsbehälter von Bunkern bekannnt,
daß zur Speisung einer bei einer Druckluftförderung bekannten Auflockerungsdüse
im unteren Teil des Vorratsbehälters Druckluft der sonst ins Freie mündenden Ausblaseleitung
entnommen wird, so daß eine Umluftförderung entsteht. Ferner sind eine Entlüftungsleitung
und ein Luftansaugstutzen für Frischluft, beide mit je einer Regeleinrichtung vorgesehen,
wobei die beiden Regeleinrichtungen miteinander gekoppelt sind. Der Vorratsbehälter
kann in diesem Falle nur ein geschlossener Behälter sein mit einer verhältnismäßig
aufwendigen Einrichtung zum Auflockern des Materials. Der Gebrauchsbehälter ist
ein Fliehkraftabscheider mit Einlauf oben und kontinuierlicher Austragung des Materials,
das durch eine unter dem Behälter eingebaute luftdichte Austragschleuse und ein
Förderband kontinuierlich der Gebrauchsstelle zugeführt wird. Demgegenüber ist der
Behälter nach der Erfindung ein Abgabebehälter, in die die Förderleitung unten einmündet,
und der abwechselnd unter Unterdruck und Überdruck steht, und aus dem infolgedessen
das Fördergut intermittierend ausgetragen wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Ausbildung gemäß
der Erfindung dargestellt.
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A b b. 1 zeigt in schematischer Darstellung die Verhältnisse während
eines Ansaugvorganges; A b b. 2 zeigt in der gleichen schematischen Darstellung
die Verhältnisse während eines Entleerungsvorganges.
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Die Vorrichtung besteht aus dem Behälter 1, in dem das Vakuum zum
Füllen des Behälters mit den Stoffen in genau zeitlich festgelegten Abständen erzeugt
wird, und aus dem die angesaugten Stoffe wieder entleert werden. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel besteht der Behälter 1 aus einem zylindrischen Mittelstück,
einer Haube 2 und einem Auslaufkonus 3 mit dem Auslaufstutzen 4. Oben an den Behälter
ist die Luftleitung 5 angeschlossen, die zu dem Kompressor 6 führt, und zwar mit
der Abzweigung 7 zum Druckstutzen des Kompressors und der Abzweigung 8 zum Saugstutzen
des Kompressors.
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Unten in den Behälter 1 mündet die Zuführleitung 9, welche die Stoffe
aus dem Vorratsbehälter 10 absaugt. Zu diesem Zweck ist der Saugstutzen 11 so tief
wie möglich in den Vorratsbehälter 10 hineingeführt. Der Auslaufstutzen 4 des Behälters
1 ist durch eine Klappe 12 verschließbar, die beim Ansaugen der Stoffe geschlossen
und beim Entleeren der Stoffe geöffnet ist. Das Schließen und Öffnen der Klappe
12 wird zeitlich gesteuert, und zwar im Falle des Ausführungsbeispiels durch den
elektrischen Hubmagneten 13, der wiederum durch das Zeitrelais 14 gesteuert ist.
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Im Falle einer elektrischen Steuerung der zeitlichen Aufeinanderfolge
in der Gutansaugung und in der Gutabgabe sind auch das in der Abzweigleitung 7 angeordnete
Umschaltventil 15 und das in der die Abzweigleitung 7 und 8 miteinander verbindenden
Leitung 16 angeordnete Umschaltventil 17 mittels der elektrischen Zuleitungen 18
an das Zeitrelais 14 angeschlossen. An die Abzweigung 8 und die Verbindungsleitung
16 ist ferener eine Luftleitung 19 angeschlossen, die zum Vorratsbehälter 10 führt
und unten in diesen einmündet. Oberhalb des Eintritts der Luftleitung 19 in den
Vorratsbehälter 10 ist ein poröser Boden 20 angebracht. Schließlich ist in der Luftleitung
19 noch ein Flatterventil 21 vorgesehen.
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Der Eintrittsstutzen der Luftleitung 19 in den Vorratsbehälter 10
ist mit 22 und ein oben im Behälter 1 unterhalb der Haube 2 angebrachtes Sieb ist
mit 23 bezeichnet.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist aus den beiden Abbildungen ebenfalls
ersichtlich. Um den in A b b. 1 dargestellten Ansaugvorgang und den in A b b. 2
gezeigten Entleerungsvorgang zu verdeutlichen, sind in den beiden Abbildungen die
unter Überdruck stehenden Leitungen mit ausgezogenen Pfeilen und die unter Unterdruck
stehenden Leitungen mit gestrichelten Pfeilen versehen.
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Aus der Ab b. 1 ist ersichtlich, wie in dem Behälter 1 bei geschlossener
Entleerungsklappe 12 infolge des in den Luftleitungen 5 und 8 herrschenden Unterdruckes
ein Vakuum erzeugt wird. Gleichzeitig sind die Umschaltventile 15 und 17 so gesteuert,
daß durch die Leitungen 7, 16 und 19 in den Vorratsbehälter 10 Druckluft eingeführt
wird. Diese Druckluft dient zum Aufrechterhalten der Fließfähigkeit der Stoffe in
den Vorratsbehälter 10. Das Einführen von Druckluft unten in den Vorratsbehälter
10 ist jedoch nur bei schwer fließbaren Stoffen notwendig.
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Durch den in dem Behälter 10 angeordneten porösen Boden20 wird eine
feine Verteilung der Druckluft innerhalb der Vorratsstoffe und deren gleichmäßige
Anreicherung mit Luft bewirkt. Die Stoffe werden während des Ansaugvorganges aus
dem Vorratsbehälter 10 durch die Zuführleitung 9 unten in den Behälter 1 durch das
in diesem vorhandene Vakuum angesaugt. Dadurch, daß die Stoffe unten in den Behälter
eingeführt werden, steigt der Spiegel der in dem Behälter angesaugten Stoffe allmählich
in diesem hoch, wobei keine Aufwirbelung der Stoffe entstehen kann. Durch das oben
im Behälter 1 angeordnete feine Sieb 23 wird ein Mitreißen von Stoffteilchen in
die Saugleitung 5 vermieden.
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Bei dem in der A b b. 2 dargestellten Entleerungsvorgang befindet
sich die Entleerungsklappe 12 in geöffneter Stellung. Die Umschaltventile 15 und
17 sind hierbei so gesteuert, daß durch die Leitungen 7 und 5 nunmehr oben in den
Behälter Druckluft eingeführt
wird, die durch das Flatterventil
21 sowie die Leitungen 19 und 8 vom Kompressor 6 angesaugt wird. Durch diese Druckluft
wird einmal das Entleeren des Behälters beschleunigt, zum anderen das Sieb 23 gereinigt.
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Infolge der zeitlichen Steuerung des Ansaugvorganges und Entleerungsvorganges,
und zwar im Ausführungsbeispiel durch das Zeitrelais 14, kann der Füllungsgrad des
Behälters 1 beliebig eingestellt werden, wodurch gleichzeitig eine Dosierung der
Füllung möglich ist.
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Der Behälter 1 kann ferner ganz oder teilweise durchsichtig ausgebildet
und mit einer volumetrischen Maßeinteilung versehen sein, die es gestattet, mit
Hilfe dieser Einteilung den Füllungsgrad festzulegen.
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Mit der Vorrichtung nach der Erfindung wird eine automatische Beschickung
mit fließfähigen Stoffen angestrebt, und zwar bei Kunststoff verarbeitenden Maschinen.