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Vorrichtung zum Mischen von fließfähigem, körnigem oder pulverförmigem
Gut Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen von fließfähigem, körnigem
oder pulverförmigem Gut und geht aus von einem System mit einem Misqhsilo von mehreren
außen liegenden Auslaufrohren, deren Einläufe am Silo in verschiedenen Höhen liegen
( z.B. deutsche Patentschrift 669 206 ). Weiter wird davon ausgegangen, daß die
Fallrohre in einem Sammelbehälter münden, aus dem das Mischgut in den Silo zurückgeführt
wird ( z.B. deutsche Patentschrift 1 034 464). Bei den be kannten Vorrichtungen
ergeben sich immer wieder Schwierigkeiten daraus, daß die Flußteile der einzelnen
Fallrohre schwanz ken können, daß ein Fallrohr mehr Gut oder weniger Gut in den
Sanelbehälter abgibt, als es dem vorgegebenen Mischungsverhältnis entspricht. Es
kommt infolgedessen zu Schichtungen, welche die Homogenität der Mischung stören
und die nur durch Verlängerung des Nischvorganges ausgeglichen werden könnten.
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Man findet deshalb bei den bekannten Systemen immer wieder Ventile
in den Falleitungen, um die Proportionalität des Flusses in den einzelnen Falleitungen
sicherzustellen.
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Hierdurch wird nicht nur der Aufbau der Mischeinrichtung aufweniger,
sondern auch die Beidenung wird erschwert, da der Mischungsvorgang einer dauernden
Überwachung und Korrektur bedarf.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Mischvorrichtung der
vorausgesetzten Art, die frei von Ventilen ist und in der sich der Materialfluß
in den einzelnen fallrohren selbsttätig steuert. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung
zunächst dadurch gelost, daß die Fallrohre wentilrei und getrennt voneinander in
gleicher Höhe in den Sammelbehälter münden. Hierin liegt ein grundsätzlicher Unterschied
gegenüber der erwähnten behannten Anlage ( DAS 1 034 464 ), bei der die Fallrohre
mit Steuerventilen versehen und bereits vor dem Sammelbehälter zusammengeführt sind.
Die Zuordnung der Fallrohre zum Sammelbehälter wird gemäß der Erfindung durch eine
Abzugseinrichtung für das Mischgut ergänzt, die im Sinne einer gleichbleibenden
Pegelhöhe im Sammelbehälter steuerbar ist.
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Die Flußsteuerung in den Fallrohren wird durch eine Anstausteuerung
der A e der Fallrohre herbeigeführt. Das ist der entscheidende Unterschied der Vorrichtung
gemäß der Erfindung gegenüber allen bekannten Vorrichtungen.
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Die Fallrohre münden in gleicher Höhe in den Sammelbehälter.
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Ein vorgegebener Pegel sei als bereits vorhanden vorausge setzt. Die
Abzugsvorrichtung ist so eingestellt, daß sie gerade soviel Gut aus dem Sammelbehälter
absieht, wie über die
Fallrohre zufließt. Der Pegel im Sammelbehälter
wird also aufrecht erhalten. Jetzt stelle sich aus irgendeinem Grund in einem der
Fallrohre eine größere Flußmenge ein. Diese Vergrößerung hätte man bei den bekannten
Vorrichtungen durch entsprechende Einstellung eines Ventils kompensieren müssen.
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Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung geht diese Kompensation selbsttätig
vor sich. Denn da sich vor der Mündung des betreffenden Fallrohres Mischgut von
einer bestimmten Pegelhöhe befindet, staut sich jetzt die Überschußmenge des betreffenden
Fallrohres vor seiner Mündung auf und drosselt den Ausfluß des Mischgutes, Es kann
in diesem Fallrohr nur noch soviel Mischgut ausfließen, wie es der vorgegebenen
Menge entspricht.
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Die umgekehrte Wirkung tritt ein, wenn der Naterialfluß in einem der
Fallrohre hinter der vorgegebenen Menge zurückbleibt. Sollte die Abzugsmenge nicht
der Summe der Zulaufmenge entsprechen1 so wäre das unschädlich, da dann der Fluß
aller Fallrohre der Aufstausteuerung unterliegt. Es wird der Fluß in allen Fallrohren
verringert, wenn die Abzugsmenge unter der Zuflußmenge liegt und infolgedessen der
Pegel steigt, oder er wird vergrößert, wenn die Abzugsmenge über der Zuflußmenge
liegt und der Pegel sinkt. Die bisher erforderliche Ventilsteuerung wird durch die
selbsttätig arbeitende Aufstausteuermng ersetzt. Das ist der grundsätzlich neue
Erfindungsgedanke, dessen technische Bedeutung klar erkennbar ist.
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Für die Anbringung der Ausläufe der getrennten Fallrohre am Sammelbehälter
bestehen zwei Möglichkeiten, nämlich auf dem Umfang des Sammelbehälters oder auf
seiner Kopffläche. Im ersten Fall sind die Ausläufe radial, im zweiten Fall axial
gerichtet. Die Wirkung ist in beiden Fällen die gleiche.
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Bei dem Auslauf von fließfähigem Gut aus einem Sammelbehälter bildet
sich bekanntlich in der Mitte eine Art Trichter. Um den störenden Einfluß der Trichterbildung
zu beseitigen, ist in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung eine zusätzliche
Leitung vorgesehen, die mit dem Unterteil des Mischsilos in Verbindung steht und
sich nach unten in das Innere des Sammelbehälters, zweckmäßig etwa in die Mitte
seines Innenraumes erstreckt. Diese Leitung wird zweekmäß1g mit einem Ventil ausgerüstet.
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Weitere Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung
und die Zeichnungen erkenntlich.
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Es zeiger Figur 1 die Seitenansicht einer Mischeinrichtung gemäß der
ERfindung, Figur 2 einen vergrößerten Querschnitt des Vorratstankes der Mischeinrichtung
nach Figur 1 entlang der Linie IIII,
Figur 3 einen vergrößerten
toilweieon Vertikalschnitt einer Auslaßdüse am oberen Teil des Vorratstanks entlang
der Linie III-III von Figur 1, Pigur 4 einen vergrößerten teilweisen Vertikalschnitt
einer Auslaßdüse am unteren konisohen Teil des Tankes entlang der Linie IV-IV der
Figur 1, Pigur 5 einen vergrößerten Vertikalschnitt einer Ausführungsform der Sammlerrohrverzweigung
nach der Linie V-V der Figur 1, Pigur 6 eine Aufsicht aui den Tank der Misohoinrichtung
naoh Pigur 1, die schematisch ein typisched Flußbild einer geschichteten Materialfüllung
darstellt, die durch jede der angeschlossenen Auslaßdüsen ausfließt, Pigur 7 ein
teilweise weggebrochene Anaioht einer anderen Tank-und Speiseleitungsanordnung für
die Rohrverzweigung, Figur 8 einen horizontalen Querschnitt durch den Tank nach
Linie VIII-VIII der Figur 7, Figur 9 einen vertikalen Querschnitt einer zentralen
Tankauslaßleitung, die innerhalb der Sammlerrohrverzweigung angeordnet ist, Figur
10 einen Längsschnitt teilweise in An-sicht eines weiteren zentralen Tankauslasses,
Figur 11 einen Längsschnitt durch eine Sammlerrohrverzweigung mit einer anderen
Anordnung einer Mehrzahl von Einlaßdüsen und
Figur 12 einen herizentelen
Querschnitt durch die Sammlerrchrverzweigung nach der Linie XII-XII der Figur 11.
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Wie aus Figur 1 ersichtlich, besicht die Mischeinrichtung aus einem
konbinierten Misch- und Vorratstank oder Bunkre 14, in senkrechter Stellung der
durch ein nicht dergestelltes Gerüst abgestützt ist.
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Eine Vielsahl von Speiseleitung 16 ist an Tank 14 angeschlessen und
zwar an verschiedenen Stellen am Umfang und im versikaler Richtung, die sich an
der Außenseite des Tanks abwärts erstrecken und @@ mit im wesentlich gleicher Verteilung
auf dem Umfang an eine Sammlerrehrverzweigung oder einem Aiufnahmer 18 angeschlessen
sind, der zur automa-@ischen Niveau- und Flußsteuerung dient. Der Boden de@ Sammlers
18 ist an eine vmlaufende Speiseeinrichtung 20 angeschlessen, durch die das körnige
Material hindurchgeht und in eine pneumatische Aufnahmeleitung 22 fällt, von der
es durch einen Rückführleitung 24 zurück zu dem oberen Teil des Tanks 14 ausgetragen
wird.
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Der Tank 14 ist von kreisförmigem Querschnitt und besitzt einen kegelförmigen
Bodenteil 26, ein zylindrise@es Mittelteil 23 und ein ungekchrt kegelförmiges Endteil
30. Obwohl die bevorzugte Querschnitteform des Tanke 14 kreisf@rmitg ist, sind auch
andere Qureschnittsformen möglich, wie z.B. viersekig, zechseckig, elliptisch usw.,
die ebenfalls zufriedenstellend bei entsprechenden Veränderungen in der Anordnung
der Auslaßdüsen verwendet werden können, um das
gewünschte inner.
Flußbild des körnigen Materials zu erreichen und ul Jegliche örtlich. Schichtung
im Tank zu vermedien.
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Das Innere des Tanks 14 wird entlüftet durch einen abnehmbar angebrachten
Verschluß 32, der auf dem Kopf von Seil 30 angebracht ist. Der Verschluß 32 enthält
eine poröse Mischung oder Riltermaeße 34, durch welche die Luft, die @um Transport
des körnigen Materials durch die Rückflußleitung 24 dient, abgelassen werden kann.
Der Verschluß 32 ist abnehmbar, um das körnige Material, welches im Inneren des
Tanks gemischt werden so@l, in den Tank einzufüllen. Der konische Unterteil 26 des
Tanks 14 ist mit einem Auslaß 36 versehen, an welchen ein Ventil 98 angeflanscht
ist, um den Materlalfluß vom unteren Teil des Tanks her frei geben oder absperren
zu können. Der Tankauslaß 36 verjüngt sich an seiner Basis und öffnet sich in eine
ilapponventilanordnung 40 (Figur 5), die ihrerseits an dem Tankauslaß 42 in der
Mitte des oberen Teiles des Sammlers 18 angeordnet ist. Die Betätigung des angeflansohten
Ventile. 38 und des Klappenventile. 40 dient zum Stsrt, zum Unterbreohen und zur
Regelung des Yaterlalilussoo aus den unteren Teil des Tanks in einer loch zu beschreibenden
Weise.
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Du Innere des Tank 14 steht in Verbindung mit einer Mehrsahl von Auslaßdüsen
44, 46 (Figuren 1 bis 5), die an verschiedenen Stellen mit senkrechtem Abstand und
Abstand
auf dem Umfang des zylinderförmigen Mittelteiles 28 und der konischen
Bodenteile 26 angeschlossen sind. Die Auslaßdüsen 44, 46 sind an der Tankwand z.B.
durch Schweißen befestigt und sind unter einem schrägen Winkel zur senkrechten Achse
des Tankes geneigt, um einen ungehinderten Fluß des körnigen Materials vom Tank
durch die Auslaßdüsen unter Einfluß der Schwerkraft su erleichtern. Ia den speziellen
Anordnungen der Mischeinrichtung nach den Figuren 1,3 und 4 ind die Auslaßdüsen
44t46 unter einem Winkel von ungefähr 30° relativ zur senkrechten Achse des Tanks
14 geneigt Die einzelnen Anbringungsstellen der Auslaßdüsen 44,'46 und die angewendte
Zahl ändern sich je nach Gestalt, Volumen und Höhe des Tankes, ebenso nach der Art
des zu mischenden Materials. Die einzelnen Anbringungsstellen der Auslaßden 44,46
sind so ausgewählt, daß geometrisch ähnliche Absohnitte des lankes mit einer Auslaßdüse
versehen sind, wobei das feste zerkleinerte oder körnige Material innerhalb des
Tanke mit im wesentlichen gleicher Menge durch Jeden Auslaß abgezogen wird, eo daß
eine gleichförmige Entnahme (samp-ling) der ursprünglich geschichteten Ladung sowie
eie gleichförmige Entnahme (sampling) des teilweise gemischten Inhaltee während
der Mischoperation gewährleistet ist. In Übereinstimmung mit der gewählten Lage
der Auslaßdüsen wird eine örtliche Schichtung von ungemischte@ oder teilweise gemischtem
Material vermieden und die Bildung eines im wesentlichen gleichförmigen Gemisches
innerhalb einer geringen Anzahl von Durchlaufzyklen sichergestellt. In der
Einrichtung
nach Pigur 1 sind dreizahn Auslaßdüsen vorgesehen, die sich als passend erwiesen
haben, um eine im wesentlichen gleichförmige Entnahme des Material. aus einem Tank
mit ine Durchmesser von ungefähr 12 Puß und einer Höhe von ungefähr 30 Puß herzustellen0
Die besondere Gestaltung der Auslaßdüsen 44, 46 ist aus den Figuren 3 und 4 au ersehen.
Die Auslaßdüse 44 entspreohend Figur 3 ist durch die Wand des zylindriuohen Mittelteiles
28 iP das Innere des Tanks unter einem Winkel von ungefähr 300 hineingeriohtet und
ist an ihrem Einlaßende mit einer Oberfläche geformt, die im wesentlichen in horizontaler
Ebene angeordnet ist. Die AuelaßdUse 46 entsprechend Figur 4 schließt an ihrer Einlaßoberfläche
glatt mit der Innenoberfläche des konischen Teile. 26 des Tanks ab. Vorzugsweise
werden die Oberflächen der Auslaßdßsen 44, 46 sowie die Mittel zur Befestigung der
DUsen an der Tankwand mit einer glatten inneren Oberfläche versehen, um jegliches
Festhalten von zu mischenden Material zu vermeiden und hierdurch die Verunreinigung
des nachfolgenden äaterials durch das zurtickgehaltene zu vermeiden.
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Die Auslaßdüsen 44, 46 sind mit den Speiseleitungen 16 durch Kupplungsstücke
verbunden, wie gestrichelt in den Figuren 3 und 4 angedeutet, die dabei einen glatten
Übergang bilden.
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Die Speiseleitungen 16 erstrecken sich in im wesentlichen senkrechter
Biohtung nach unten und dann radial und abgewinkelt nach innen, und zwar in in wesentlichen
gleichen
Abständen auf dem Umfang, und sind mit einer Mehrzahl
von Einlaßdüsen 48 in Abständen auf dem Umfang des Sammlers 18 befestigt (Fig.5).
Der innere Durchmesser der Auslaßdüsen 44, 46 der Speiseleitungen 16 und der Einlaßdüsen
48 ist größer als notwendig, um den Materialfluß während einer Mischoperation u
führen. Die Überbemessung der Auslaßdüsen, Speiseleitungen cd Einlaßdüsen nchafft
ein im wesentlichen gleichförmiges Flußmaß in joder Einlaßdüse, da diese automatisch
durch dem sich selbst auf eine bestimmte Höhe einstellenden Sammer18 gesteuert wird
Der Sammler 18 (Figur 5) enthält einen oberen zylindrischen Teil 50, der an seinem
unteren Ende mit einem konischen Endteil 52, mit einem flanschförmigen Auslaß 54
zum Entleeren des Materials verbunden ist. Die Einlaßdüsen 49 sind in einer Mehrzahl
von Öffnungen 56 befestigt und zwar in einer im wesentlichen gleichförmigen Verteilung
auf dem Umfang des oberen zylinderförmigen Teiles 50. Sie liegen kn derselben horizontalen
Querschnittsebene. Die Verbindung der Einlaßdüsen 48 mit der Wand des oberen zylindrischen
Teiles 50 des Sammlers kann in bekannter Weise durch Schweißen erfolgen, wo die
innere Oberfläche der Einlaßdtlse mit der inneren Oberfläche des Sammlers bündig
liegt, um jeglichen Ansatz des Materials während des Mischvorganges an vermeiden.
In der besenderen Anordnung des Sammlers 18 und der @@@@@@ Einlaßdüsen 48 nach Figur
5 sind dreizehn Einlaßdüsen verwandt, die radial angeerdnet sidn und gegen die vertikale
Achse des
Sammlers unter einem Winkel von 30° geneigt sind udn
an ihrem oberen Ende mit Kupplungen versehen sind, wie sie gestrichelt in Figur
5 am unteren Endteil der Versorgungsleitungen 16 angedeutet sind. Der Sammler 18
nach Figur 5 ist mit einer Abschluß- oder Deckelplatte 58 versehen, durch deren
Mitte sich die Tankauslaßleitung 42 erstreckt und dort z.B. durch Schweißen fest
verbunden ist. Die Abschlußplatte 58 ist zweckmäßigerweise mit einer oder mehreren
abnehmbaren oder an einem Gelenk befestigten Deckplatten 60 für die Beobachtung
des Ylußbildes des Materials im inneren und fUr einen Zugang zur periodischen Reinigung
und Inspektion des Inneren des Sammlers versehen.
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Der mit einen Flansch 54 versehene Auslaß des Sam@lers 18 ist an einer
mit einem Flansch versehenen Klappenventil anordnung 62 angeschlossen, die ihrerseits
mit der Einlaßleitung 64 an dem oberen Seil des Drehförderers 20 verbunden ist.
Die Einlaßleitung 64 ist mit einem Sperrventil 66 versehen, welches durch Hand-oder
Berabedienung betätigt wird, um den Materialfluß durch die Einlaßleitung 64 in den
Rotationsförderer zu steuern.
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@@@ Der Rotatlonaibrdercr 20 figur l) besteht aus einem Gehäuse 68,
in dem eine Welle 70 drehbar angeordnet ist, mit einer Vielzahl von radialen Flügeln
72, deren Enden einen geringen Abstand gegenüber der kreisförmigen Büchse 74 in
dem Gehäuse 68 haben. Da herausragende Ende der Welle 70
trägt
eine angetriebene Riemenscheibe 76 mit einem Treibriemen 78. der über die Riemenscheibe
80 auf der Wolle eines Motors 82 gelegt ist. Die Welle 70 des Förderers 20 wird
im Beispiel in Uhrseigerrichtung gedreht und zwar mit wählbarer Geschwindigkeit,
um das Förderungsmaß zu erhalten, das erforderlich ist, um eine optimale Mischung
des Materials herbeizuführen. Das kann durch Verwendung von Riemenscheiben 76 und/oder
Riemenscheiben 80 mit verschiedenen Durchmessern erreicht werden oder abe durch
Verwendung eines regelbaren Motors 82, oder durch Zwischenschaltung bekannter Drehzahlminderer
zwischen der Wolle des Motors 82 und dem treibriemen 78 . Das material tritt in
den Förderer 20 durch die Einlaßöffnung 64 ein, die gegenüber dem Mittelpunkt des
Gehäuses in Richtung der Bewegung der Pegel 72 seitlich versetzt ist, wodurch die
zerreibende und abreibende Wirkung des körnigen Materials in dem Förderer vermieden
wird, ebenso wie ein Verklemmen und Verstopfen im Inneren Das in den Förderer eintretende
Material wird im Bogen zwischen benachbarten Flügeln 72 befördert und durch den
Unterteil des Gehäuses 68 des Förderers in die pneumatische Aufnahmeleitung 22 entlehrt.
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Die pneumatische Aufnahmeleitung 22, die in Figur 1teilweise im Schnitt
gezeigt ist, weist eine mit 84 bezeichnete Einlaßöfnung g durch die mit hoher Geschwindigkeit
ein Preß luftstrom hindurchströmt und das körnige Material fortbläst, wenn es in
den Mittelteil fällt, und danach durch die Auslaßöffnung 86, sowie aufwärts durch
die Rückleitung 24
in den Tank 14 zurück. Das gute Passen zwischen
den Flügeln 72 und der kreisförmigen Buchse 74 des Förderers 20 hindert den Luftstrom
daran, in den Sammler 18 unO durch die Einlaßöffnung 64 zurückzuströmen und dadurch
die automatische Plußsteuerung des Sammlers zu stören.
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Der Luftstrom hoher @@schwindigkeit wird durch ein Gebläse 88 kit
einer angetriebenen Riemenscheibe 90 geliefert, die mit einer antreibenden Riemenacheibe
92 auf der Achse des Antriebsmotors 94 durch einen biegsamen Riemen 96 verbunden
ist.
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Die Steuerung des Druckes und der Geschwindigkeit dos Luftstromes,
der durch die pneumatische Sammelleitung 22 strömt, kann durch ein Ventil 98 erfolgen,
das mit der Ausströmseite des Geblässe v@rbunden ist, oder aber duroh Veränderung
der Umlaufgeschwindigkeit des Motors 94 oder durch Veränderung des Verhältnisse.
der Durchmesser der Antriebescheiben 90 und/oder der Antriebsscheibe 92. Druok sowohl
wie Volumen der in die pneumatische Sammelleitung 22 hineingepreßten Luft sind abhängig
von der Art des zu mischenden Materials, der Anzahl der Umwälzungen des Materials,
der Größe und Bdhe der verschiedenen Verbindung. leitungen einschließlioh der. Rückleitung
24. Gewöhnlich wird das Umwälzmaß so gesteuert, daß eine Zntmischung des in die
Sammelleitung abgegebenen Materials , sowie das Aboehaben oder Zerkleinern der Teilchen
auf ihrem Rückweg in den Vorratstank vermieden wird. Es sei darauf hingewiesen,
daß auch andere Mittel angewandt werden können, wie z.B. ein KUbelaufzug, ein Förderband,
ein Schraubenfördere@ u.s.anstelle des pneumatischen Hebemechanismus um Rücktranspert
des
Materials in den oberen Teil des Tanks.
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Eine andere Anordnung zur Verteilung der Aiuslaßdüsen und Speiseleitungen
in einem Tank 14a ist in den Figuren 7 und 8 dargestellt. Der Tank 14a ist von ähnlicher
Konstruktion wie der @ank 14 der Figur 1 und besitzt einen zylindrischen Mittelteil
28a sewie einem kenischen Endteil 24a, in dem eine Ausahl ven Leitungen 100 verteilt
sind, die in wesentlichen senkrecht durch die Wand des konischen Grundteiles 26a
hindurchgeführt sind. Die Röhe und die rediale Verteilung sowie die Verteilung der
Ender der Leitungen 100 auf dem Umfang sind in der Weise geänd@@@, daß das Mateial
durch die effenen Einlaßenden aus ähnlichen geemetrischen Abschnitten d@@ @@@@@
abgesogen werden kann, um eine gleichförmige Material ent@ch@@ zu sichern. In Übereinstimmung
mit dieser Konstruk-@@en ist der Außennentel der Tanks frei ven auslaßdäsen 44,
46 sewie von Speiseleitungen 16, wie sie in der Konstruktion der Figur 1 gereigt
zind. Die unteren Enden der Leitungen 100 sind mit einem Sammler 18 durch Einlaßdüsen
entsprechend Figur 1 verbunden.
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Eine Betriet der Mischapparatur sind das Ventil 38 und das Elappenventil
62 geseklessen. Die Abdeckung 32 ist entfernt, un eine Beschichung den Tanks 14
mit hörnigem oder zerkleinertem Material, welches genischt werden soll, zu ermöglichen.
Eine typische geschichtete oder lagenbildende Beschickung mit drei verschiedenartigen
Materialien zu Beginn enes Mischverganges ist schematisch in Figur 6 wiedergegeben.
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Nachdem der Tank alt den verlangten Anteilen der verschiedenen Materialien
beschickt ist, wird die Abdeckung 92 an ihrer Platze befestigt Während der anfänglichen
Beschickung werden die verschiedenen Auslaßdüsen 44,46, die Speiseleitungen 16,
die Einlaßdüsen 48 und der Sammler 18 it dem zu mischenden Material gefüllt Der
8ammler 18 füllt sich bis zu einer Lage, wie sie in Figur 5 gezeigt ist, wobei das
Material eine Höhe erreicht, die mit dem oberen Teil der Öffnungen 56 übereinstimmt,
wodurch automatisch der Zufluß weiteren Materials durch die Versorgungsleitungen
gestoppt wird Das Material wird bb dem Inneren des Sammlers 18 durch das Klappenventil
62, das gesohlossen ist, zurückgehalten, In diesem Detriebszustand werden der Gebläsemotor
94 und der Fördermotor 82 in Betrieb gesetzt, worauf ein Luftstrom durch die pneumatische
Sammelleitung 22 hindurchgeht, sowie die Welle 70 und die Flügel 72 sich zu drehen
beginnen. Der Mischvorgang wird durch Öffnen der Ventilklappe 62 eingeleitet, worauf
Material aus dem Inneren des Sammlern 18 abgezogen wird und durch die Einlaßleitung
64 in den Förderer 20 gelangt, von dom es In die pneumatische Leitung fällt und
durch die Rückleitung 24 aufwärts zum topf des Tanks zurückbefördert wird. Gleichzeitig
mit der Öffnung des Klappenventils 62 wird das Ventil 38 am Tankauslaß # 36 geöffnet,
worauf Material vom Boden des kpnischen Teiles 26 des Tankes in den Sammler entladen
wird.
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Das aß des Materialabzuges vom konischen Bodenteil des Tanks (Fig.5)
wird durch Betätigung des Klappenventils 40 gesteuert, um einem Fluß sicherzustellen,
der den verschiedenen Auslaßdüsen, Speiseleitungen und Einlaßdüsen des Sammlers
angepaßt ist. ag gesamte Rückführmeß des auß dem Sammler abgezogenen Materials wird
durch die Öffnung des Schieberventils 66 gesteuert, das in die gewünschte Stellung
voreinstellbar ist. Die Abzugsmenge des Materials aus dem Sammler wird um einen
Betrag geringer gesteuert als die Kapazität des Materialflusses durch die verschiedenen
Speiseleitungen und Einlsßdüsen in den Sammler, whrend das Niveau des Materials
in dem Sammler in einer wenigstens teilweise blockierenden Beziehung u den Öffnungen
56 gehalten wird, die es in Figur 5 gezeigt wird, wodurch das Austragemaß de Materials
gesteuert wird. Durch den Einbau Qea Ventiles 3a und des Klappenventiles 62 können
das Klappenventil 40 sowie das Schieberventil 66 in einer vorher eingestellten Stellung
für nachfolgende Mischvorgänge von ähnlichen Materialien belassen werden, ohne daß
die rotwendigkeit einer Neueinstellung besteht.
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Das luißbild der geschichteten Ladung während der ersten Phase des
Mischvorganges ist diagrammäßig durch die Pfeile in Figur 6 illustriert, wobei im
wesentlichen gleichförmige Teilmengen aus geometrisch ähnlichen Abschnitten des
Materials im Tank erreicht werden. Das Material, das durch die Auslaßdüsen 44,46.
abgezogen wird, wird durch Speiseleitungen 16 und durch die
Einlaßdüsen
48 in das Innere des Sammlern 18 gefördert, wie in Pigur 5 gezeigt, wo es durcheinandergebracht
und gemi oht wird. xim allgemeiner senkrechter Fluß des Materials durch den Tank
tritt ebenfalls infolge des Abzuges des Materials durch die verschiedenen Auslaßdüsen
44, 46 und den Auslaß 36 ai Boden des Tanks ein, dor wieder aufgefüllt wird, wenn
das Material durch die Rücklaufleitung 24 zurückbefördert wird.
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Die selbsttätige Nöheneinstellung und Flußsteuerung des Sammlere läßt
stich aus Figur 5 entnehmen, wobei der Abzug des Materials in den Sammler durch
jede der Einlaßsüsen 48 im wesentlichen gleich gehalten wird ohne Hinzunahme eines
verwickelten und durchgearbeiteten Ventilmechanismus. Das körnige Material ist in
Figur 5 mit einem Spiegel in der Nöhe der inneren Oberfläche des oberen zylindrischen
Abschnittes 50 des Sammlers 18 wiedergegeben, der im wesenthohen mit der oberen
Grenze der Oeffnungen 56 übereinstimmt, durch die das körnige Material durch jede
der Einlaßdüsen 48 hineinfließt. Die hemmende Wirkung dieses Materials sorgt fur
einen kontrollierten Fluß des Material von den Einlaßdüsen, dio in wesentlichen
mit dem körnigen Material vollständig gefüllt sind, das durch die Speiseleitungen
16 und die Auslaßdüsen 44, 46 dorthin geliefert wird. Jede leigung einer Einlaßdüse,
@aterial schneller zu liefern als die anderen, verursacht den Stau von Material
vor der zugehörigen Öffnung 56 und blockiert so den weiteren Fluß oder vermindert
das Flußmaß auf eine Menge, die im wesentlichen ait der durch Jene der übrigen Einlaßdüsen
übereinstimmt
. Die spezifische Flußmenge durch die Einlaßdüsen wird nach Maßgabe des Materials
, das durch den Auslaß 54 am Boden des Sammlers abgezogen wird, und nach Maßgabe
der Öffnung des Schieberventile 66 gesteuert.
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Der nach unten und zus dem Sammler hinausgerichtete Fluß des Materials
ist diagrammäßig durch die Pfeile in Figur 5 wiedergegeben. Das Flußmaß ist im wesentlichen
gleichförmig über den gesamten Querschnitt es Sammlers, wenn sich der Fluß nach
unten wie radial nach innen nach Auslaß 54 am Boden bewegte Der Abzug des Materials
aus dem Sammler geschicht im wesentlichen gleichförmig an jeder der Öffnungen 56
und sorgt dabei für einen im wesentlichen gleichförmigen Abzug des Materials durch
jede der Einlaßdüsen.
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Ein etwas größerer Fluß liegt in der Nähe der Mittelachse des Sammlers
vor und bildet eine Art schüsselförmige oder konkave Oberflüche des körnigen Materials
in Innern, was zu einem großen Teil dadurch kompensiert wird, daß eine axiale Entnahme
des Materials vom Boden des Tanks durch die Tankauslaßleitung 42 erfolgt. die sich
nach innen erstreckt, in wesentlichen durch das Zentrum des Deckels 58. Wie vorstehend
ausgeführt, wird der Materialfluß durch die Tankauslaßöffnung 42 durch das Klappenventil
4O gesteuert, um das gewünschte inner. Flußbild des Materials zu erreichen und um
jegliche Schichtung in dem unteren Teil des konischen BodenstUckes 26 des Tankes
zu vermeiden.
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Bei Beendigung der Mischoperation werden da. Klappenventil 62
sowie
das Ventil 38 gepchlossen, wonach der Rest des Materials in der Einlaßleitung 64,
dem Förderer 20 und der pneumatischen Sammelleitung 22 in die Rückleitung 24 befördert
wird und von dort @um Kopf des Tanks 14.
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Danach wird der lotor des Rotationsförderors 82 sowie der Gebläsesoter
94 abgeschaltet, wodurch die Mischeinrichtung sich in Ruhestellung befindet. Das
gemischte Material kann aus dem Tank 14 durch eine Offnung abgesogen werden oder,
wenn gewünscht, kann die Entladung durch einen Abzweigung in der Rückleitung 24
durch Wiederinbetriebsetzung des Förderers und Gebläsesvorgenommen werden, wodurch
die gesamte gemischte Ladung zu einem Vorratstrichter oder Aufbereitungstank zum
Gebrauch befördert wird. au den vorhergehenden Ausführungen ist ersichtlich, daß
der neue Sammler 18 , der die vorliegende Erfindung umfaßt, eine positive und selbsttätige
Regelung des Flußmaßes des Materials durch jede der Speiseleitungen schafft, was
in Verbindung mit der entsprechend angepaßten Anordnung der Auslaßdtlsen 44,46 an
ähnlichen geometrischen Abteilungen des kombinierten Vorrats- und Mischtanks 14
zur Herbefiführung einer im wesentlichen gleichförmigen Entnahme des Materials eine
äußerste Einfachheit im Erreichen einer gleichförmigeh Mischung von verschiedenartigen
Materialien bei geringatmöglichem Leitaufwand und geringstmögliche Anforderungen
an die Regelung ergibt.
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Als ein typischen Beispiel für die Eischung von zwei unterschiedlichen
körnigem oder zerkleinerten Materialien wurde ein Mischer der in Figur 1 gezeigten
Bauart mit einem Tank mit einem Durchmesser von 12 Fuß und einer Höhe von ungefähr
30 Fuß und einem Fessungsvermögen von 60.000 Pfund verwendet, um im wesentlichen
gleiche Anteile von schwarzen und weißen würfelförmigem Tabletten (pellete) aus
Polyäthylen zu mischen, um eine honogens graue Mischung bei nachfolgendem S@@melzen
an auspressen o Pelletmischung zu erreichen. Um einen angemessenen Fluß des Materials
zu erreichen, hatten die Versorguntgsleitungen 3 inneren Durchmesser. die Rückleitung
24 hatte 4 inneren Durchmesser; die Lei@tung des Gebläses 88 wurde auf ungefähr
45 @uFuß/Minuts Luft eingestellt; der Druckabfall in dem System zur ungefähr 8 lb/sq
inch .Der Geschwindigkeit der Polyäthylenwürfelchen oder Scheibchen betrug im Mittel
zwischen ungefähr 90 und 110 Fuß Je Sekunde durch die Rückleitung 24 bei einer Umwälzmenge
von ungefähr 20.000 Pfund Je Stunde. Es waren nur 2 bis 4 vollständige Umwälzungen
notwendig, un eine verhältnismäßig gleichförmig gemischte Sorte von einer gechichteten
Ladung, bestehend aus zwei unterschiedlich gefärbten Körperchen zu erhalten.
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Eine andere Konstruktion eines Sammlers, der einen verlängerten Tankauslaß
verwendet, ist in Figur 9 gezeigt, worin entsprechende Teile des vorstehend beschriebenen
Sammlers 18 mit denselben Ziffern mit angefügtem "b" bezeichnet sind.
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In dieser Anordnung erstreckt sich der Tankauslaß 42b axial zum Sammler
18b nach unten bis zu einer Lage, in der das untere Ende an die Oberfläche des kör@igen
Materials in dem Sammler angrenzt. Entsprechend dieser Konstruktion stellt das Material
in des 8ler selbsttätig den Fluß dos Materials durch den Tankauslaß 42b ein, in
gleicher Weise wie an den Einlaßdüsen, z.B, an den Einlaßdüsen 4Bb in Figur 9. Xi
Hinblick auf die Tatsache, daß das körnige Material in des Sammler 18b bestrebt
ist, in dem mittleren @eil schneller nach unten zu fließen, ist es vorzuziehen,
daß das untere Enede des Tankauslaßen 42b an einem Punkt vorgesehen wird, der sich
unterhalb der oberen Teile der Öffnungen 56b befindet, um die übliche schüsselförmige
Form der Oberfläche des körnigen Materials zu kompensieren. Gewöhnlich wird vorgesogen,
du Klappenventil 40b einzubeziehen, um die maximale Menge des Materials zu regeln,
das durch di. Kitte des Bodenteiles des Tankes durch den Auslaß 36b fließt. Eine
andere Möglichkeit besteht darin, den Durchmesser des Tankauslasses 42b entsprechend
zu kalibrieren, so daß eine Flußmenge eingehalten wird, die im wesentlichen der
duroh die Einlaßdüsen 48 b fließenden entspricht.
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Eine andere Anordnung des Tankauslasses ist in dem Sammler 18e im
Figur 10 gezeigt. In der besonderen Anordnung , die in Figur 11 dargestellt ist,
ist der Tankauslaß 42a seitlich und radial nach außen Abgebogen, sowie nach unten
geneigt, und ist alt einer Öffnung 56c auf dem Umfang des Sammlere 18c
verbunden
in gleicher Seise wie die Einlaßdüsen 48c.
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Vermöge dieser K@@struktion erfolgt die Rogelung des Materialflusses
aud den unteren Teil de Tankes heraus in derselben Weise wie der Abzug des Materials
durch die vorsch@edenen Auslaßdüsen, die in vermchiedenen Lagen angebracht sind.
In einer derartigen Anordnung ist ein Kinppenventil 46c sicht unbedingt metwendig;
ober es ist in menchen Fällen wünschenswert un eine weitere Steuerung der Materialentnahme
von Beden des konischen Teiles des Tankes zu schaffen, Eine andere Anerdnung der
Auslassöffun@on der Einlaßdüsen in einen Saunler 18d ist in den Figuren 11 und 12
gezeigt.
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Die Einlaßdüsen 48d treten in den Sammler 18d durch den Kopf 58d
eine und sind senkrecht in gleichförmigen Abstand auf dem Umfang entlang der inneren
Seite der Wand des oberen zylindrischen Teiles 50d an eordnet. Die nach unten geritet
der der- EinlaUsen 4d lie-en in eine1rwoentlichen herizontalen Ebende, so daß sie
im gleichen Maße durch die Höhe des körnigen Materials im Sammler blockiert und
gesteuert werden. In dieser besonderen Konstruktion kann eine Form der Tankauslassöffnung
verwandt werden, wie sie z.B. in den Figuren 5, 9 und 10 gezeigt worden sind.
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In einer anderen Ausführungsmöglichkeit kann die Tankauslassleitung
in den Sammler durch den Deckel 58d eintreten und kann zwischen einem Paar von Einlaßdüsen
48d in
entsprechendem Abstand auf dem Umfang angeordnet werden.
wobei der Abzug des Materials vom Boden des Tanks in derselben Weise gesteuert wird
wie der Abzug des Materials durch Jede der Einlaßdüsen. Bei dieser Anordnung werden
alls vierzehn Abzugspunkte des Materials gleichzeitig und selbsttätig gesteurt,
wobei ii wesentlichen gleichförmige Flußmaße udn gleichförmige Mischung des Materials
in dem Tank gewährleistet sind.