DE1813219A1

DE1813219A1 - Schneckenfoerderer

Info

Publication number: DE1813219A1
Application number: DE19681813219
Authority: DE
Inventors: Torahiko Hayashi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-12-13
Filing date: 1968-12-06
Publication date: 1969-08-28
Also published as: US3570655A; JPS4629072B1; GB1222856A; FR1594381A

Description

Dr. phü. G. B. HAGEN

Patentanwalt

MUNCHEN-SOLLN

Franz-Hals-Straße 21

Telefon 796213

ΦΗ p^66 München, 29. November 1968

⁵ Dr. H./K./sch

Mr. Torahiko Hayashi 2-3, Hozawa-cho
Ut sunomiya-shi
Tokio, Japan

Sehneckenförderer

Priorität; 13. Dez. 1967; Japan; Aktenz. 42-79468

Die Erfindung "bezieht sich auf einen Schneckenförderer mit einer in einem zylindrischen Gehäuse befindlichen Schnecke zum Fördern von pulvrigem Material, wie Weizenmehl, von körnigem. Material, wie Getreide und Sägespäne, von teigigem Material, wie Kuchenteig oder Brotteig, und allgemein von zähflüssigen Mischungen oder Verbindungen. Insbesondere ist die Erfindung anwendbar zum Transportieren von Substanzen hoher Viskosität, wie Marmelade oder Bohnenbrei, oder von solchen Substanzen, deren Beschaffenheit, wie z. B. bei Teig, leicht zerstört werden kann.

Bisher ist bei Schneckenförderanlagen eine die Form eines Gewindes aufweisende Förderschnecke verwendet worden, wobei die gewundenen Teile und der Innenkern der Förderschnecke untrennbar miteinander verbunden sind. Bei diesen üblichen Schneckenfördervorrichtungen ist jedoch die Reibung zwischen

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dem zu fördernden Material und der Innenfläche des zylindrischen Gehäuses, verglichen mit der Reibung zwischen dem Material und der Oberfläche der Förderschnecke, relativ gering, so daß die Förderleistung gering ist. Besonders, wenn das zu fördernde Material eine hohe Viskosität hat, sind die üblichen Schneckenförderer entweder überhaupt nicht imstande, das Material zu befördern, oder es wird nur derjenige Anteil des Materials befördert, der sich in der Nähe der Innenfläche des zylindrischen Gehäuses befindet, so daß der größte Teil der Drehenergie durch die innerhalb des Materials auftretende Reibung verlorengeht.

Ein weiteres Problem ergibt sich bei der Förderung von Zutaten für Nahrungsmittel. Bei Nahrungsmitteln werden oft Zutaten verwendet, deren Qualität leicht durch übermäßige mechanische Anspruchung leidet. Bs ist oft der Fall gewesen, daß derartige Materialien beim Fördern durch eine übliche Schneckenfördereinrichtung so stark beansprucht wurden, daß sie völlig unbrauchbar wurden.

Eine weitere Schwierigkeit bei den üblichen Sehneckenförderern tritt beim Fördern von Mischungen auf. Da innerhalb irgendeines gemischten Materials im Gegensatz zu einer Flüssigkeit eine Anzahl von Zwischenräumen existiert, kommt es bei einem üblichen Schneckenförderer leicht dazu, daß übermäßige Mengen von Luft innerhalb des zylindrischen Gehäuses eingeschlossen werden, was wiederum einen ungleichmäßigen Ausstoß des gemischten Materials aus der Ausgangsöffnung zur Folge hat.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, einen Schneckenförderer zu schaffen, der einen erhöhten Wirkungsgrad bei der Förderung von pulvrigen, körnigen, teigigen . und ähnlichen Substanzen aufweist. Dabei soll insbesondere

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der Transport von Materialien möglich sein, die leicht durch mechanische Beanspruchung Schaden erleiden können.

Ein Schneckenförderer mit einer in einem zylindrischen Gehäuse befindlichen Schnecke kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß die Schnecke einen relativ zur Schnecke drehbaren axial verlaufenden Innenteil aufweist.

Mit dem erfindungsgemäßen Schneckenförderer können Materialien gefördert werden, deren Förderung mit den üblichen Schneckenförderern bisher unmöglich oder schwierig war. Da die Schnecke und deren axial verlaufender Innenteil getrennt voneinander ausgebildet sind, wird die Reibung des zu fördernden Materials mit der Schneckenoberfläche in dem Ausmaß herabgesetzt, in dem die mittleren Teile der Schnecke durch den axial verlaufenden Innenteil ersetzt werden. Wenn der Innenteil unabhängig von der Drehung der Schnecke gedreht oder gestoppt wird, können die Reibungskräfte zwischen dem Material und dem Innenteil den Reibungskräften zwischen dem Material und der Schneckenoberfläche entgegengesetzt sein, so daß sich ein in starkem Maße verbesserter Förderwirkungsgrad ergibt. Bei der vorliegenden Erfindung wird ferner durch die Reduzierung der Berührungsfläche zwischen dem zu fördernden Material und der umlaufenden Schneckenoberfläche eine entsprechende Reduzierung von Beschädigungen des Materials durch mechanische Einwirkungen erreicht. Ferner wird wegen der starken Förderwirkung der Schnecke eine hohe Fördergeschwindigkeit erreicht, selbst wenn die Drehzahl der Schnecke erheblich herabgesetzt wird, um eine Beschädigung des zu fördernden Materials zu vermeiden.

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Bei dem erfindungsgemäßen Schneckenförderer kann die Fördergeschwindigkeit auf jeden gewünschten Wert dadurch eingestellt werden, daß die Schnecke und der axial verlaufende Innenteil unabhängig voneinander gedreht oder gestoppt werden. Es ist auch möglich, das Material in rückwärtiger Richtung zu bewegen.

kann
Ferner/aus Mischungen bestehendes Material gefördert werden, welches viele Zwischenräume aufweist, ohne daß der Ausstoß des Fördergutes ungleichmäßig wird.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 eine teilweise in Längsrichtung geschnittene Aus£ihrungsform der Erfindung?

Figur 2 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung; ·

Figur 3 Ansichten zur Erklärung der Wirkungebis weise der Erfindung!
Figur 5

Figur 6 eine Ansicht zur Erklärung der Wirkungs- . , weise eines dem Stand der Technik entsprechenden Sohneckenförderers.

Der in den Zeichnungen gezeigten Schnecke 1 fehlt- entweder ganz oder teilweise der Innenteil, der den Kern des üblichen Schneckengewindes darstellt. Dementsprechend besteht die Förderschnecke 1 gemäß Fig. 1 lediglich aus den wendelförmig geneigten Teilen des Schneckengewindes} oder sie. besteht entlang eines Teiles ihrer Länge nur aus den wendelförmig geneigten Teilen und entlang ihrer;übrigen Länge aus dem gesamten Schneckengewinde, wie in Fig. 2. gezeigt.

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Die Fördersohnecke kann durch ein Zahnrad 2 angetrieben werden. Ein axial innerhalb der Förderschnecke 1 verlaufender Innenteil 3 kann unabhängig von der Drehung der Förderschnecke 1 durch ein Zahnrad 4 gedreht oder gestoppt werden. Ein zylindrisches Gehäuse 6 weist an seinem vorderen Ende eine Öffnung auf, die in einen Trichter 5 zum Einfällen des zu fördernden Materials übergeht. Me zylindrische Innenfläche des Gehäuses 6 kann in Berührung oder in unmittelbarer Nähe zu der bei der Drehbewegung des Schnecken- M gewindes entstehenden einhüllenden Fläche angeordnet sein. Das zu fördernde Material 8 kann in das Gehäuse durch den Trichter 5 eingebracht werden, wird dann durch das zylindrische Gehäuse mit Hilfe der Förderschnecke 1 hindurchtransportiert und schließlich an der Aüsgangsöffnung 9 an dem anderen Ende des zylindrischen Gehäuses herausgeführt.

Wenn nun das Material 8 in den Trichter 5 eingebracht worden ist, wird die Förderschnecke 1 in Drehung versetzt, und der Innenteil 3 wird unabhängig von der Drehung der Förderschnecke 1 gedreht oder gestoppt, wobei sich, wie unten noch erklärt wird, Fördereigenschaften ergeben, die den _k

dem Stand der Technik entsprechenden Schneckenfördervor- % richtungen überlegen sind.

In den Fig. 3 und 4 zeigen die fettgedruckten Pfeile R die Drehrichtung der Förderschnecke 1 an, und die fettgedruckten Pfeile r zeigen die Drehrichtungen des Innenteils 3 der Förderschnecke 1 an. Wie man am besten in Fig. 3 sehen kann, in der die Pfeile R und r in dieselbe Richtung weisen, wird, wenn der Innenteil mit derselben Winkelgeschwindigkeit wie die Förderschnecke rotiert, die Fördervorrichtung genau wie eine dem Stand der Technik entsprechende Fördervorrichtung funktionieren. Gemäß Fig. 6 befindet sich das Material

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8 in einer dem Stande der Technik entsprechenden Fördereinrichtung mit der Förderschnecke 7 und dem Zylindergehäuse 6 und ist einander entgegengesetzt wirkenden Reibungskräften unterworfen, die durch die Pfeile a, b, c, d, e und k, 1, m, η, ο angedeutet werden. Die auf das Material in Förderrichtung einwirkende resultierende Kraft A kann durch die folgende grob vereinfachte Gleichung ausgedrückt werdens

(k+lfm+n+o) - (a+b+c+d+e) = A

Bei der dem Stand der Technik entsprechenden Förderschnecke, bei welcher die gewundenen Teile und der Kern des Schneckengewindes fest miteinander verbunden sind, ist es praktisch unmöglich, viskoses Material zu fördern, weil nämlich die resultierende Förderkraft wegen der innerhalb des Materials auftretenden Reibungen null oder jedenfalls sehr klein ist. Selbst wenn der in der Nähe des Gehäuses 6 befindliehe Teil des Materials vorwärtsgeschoben wird, wird der größte Teil der Drehenergie des Gewindes für den Ausgleich der innerhalb des Materials auftretenden Reibungskräfte verschwendet und kann nicht dafür ausgenutzt werden, das viskose Material in axialer Richtung zu transportieren.

Bei dem erfindungsgemäßen Schneckenförderer, bei dem die Förderschnecke 1 und der Innenteil 3 der Förderschnecke unabhängig voneinander gedreht oder gestoppt werden können, kann der Innenteil 3 relativ zu dem Gehäuse 6 stationär bleiben, während lediglich die Förderschnecke 1 in der Richtung des Pfeils R gedreht wird. Da der Innenteil 3 zwischen den Gewindeflanken der Förderschnecke 1 freiliegt, wie man am besten in Fig. 5 sehen kann, wird die resultierende auf das Material 8 einwirkende Förderkraft A' durch die folgende Gleichung dargestellt %

(k+1+m+n+o+d+e) - (a+b+c) = A'
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A¹ kann große positive Werte annehmen, so daß sich eine entsprechend große Förderkraft ergibt. Ferner kann "bei dem erfindungsgemäßen Schneckenförderer der Innenteil in entgegengesetzter Richtung zu der Drehrichtung der förderschnecke gedreht werden, wie in Fig. 4 gezeigt wird, wodurch die oben erwähnte Förderkraft weiter erhöht wird.

Je nachdem, ob der Innenteil 3 in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird, stationär gehalten wird oder in derselben Richtung wie die Förderschnecke 1 gedreht wird, und zwar entweder mit einer langsameren oder schnelleren Drehzahl als die Förderschnecke, kann die Förderkraft der Förderschnecke auf jeden gewünschten Wert von stark, mittel, schwach bis null oder sogar negativ eingestellt werden.

Ferner kann man durch Änderung der zwischen den Gewindeflanken freigelegten Fläche des Innenteils die Förderkraft über die Länge der Förderschnecke variieren lassen. Eine solche Charakteristik kann sehr vorteilhaft sein.

Zum Beispiel kann bei der Förderung von Material, das nicht komprimiert werden darf, dies dadurch erreicht werden, daß der in der Nähe des Ausgangs gelegene Teil des Innenteils zwischen den Gewindeflanken freiliegt. Andererseits kann bei der Förderung von Material, welches komprimiert werden soll, nur der Teil des Innenteils freigelegt werden, der am weitesten von dem Ausgang entfernt ist. Der erfindungsgemäße Schneckenförderer kann mit besonders gutem Wirkungsgrad bei der Förderung von gemischtem Material angewendet werden. Bei dem Stande der Technik entsprechenden Schneckenförderern entstehen leicht Iiufttaschen innerhalb des zylindrischen Gehäuses, was einen unregelmäßigen Ausstoß des gemischten Materials aus dem Ausgang zur Folge hat. Wenn bei dem erfin«

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dungsgemäßen Schneckenförderer jedoch lediglich der direkt in der Nähe der Einfüllöffnung gelegene Teil des.Innenteils freiliegt, kann das gemischte Material zusammengedrückt werden, und dadurch können die eingeschlossenen luftblasen eliminiert werden. Hierdurch kann gemischtes Material durch einen Schneckenförderer mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit gefördert werden, was bisher unmöglich war.

Der erfindungsgemäße Schneckenförderer ist in verschiedener Weise ausprobiert worden. Dabei wurde gefunden, daß viskoser Bohnenbrei, der aus 100 Gewichtsanteilen eigentlichem Bohnenbrei und 150 oder mehr Gewichtsanteilen Zucker besteht und dessen Förderung mit Hilfe eines dem Stand der Technik entsprechenden Schneckenförderers unmöglich ist, ohne jede Schwierigkeit mit dem erfindungsgemäßen Schneckenförderer transportiert werden konnte. Bei der Förderung von Sägemehl förderte der erfindungsgemäße Schneckenförderer während einer vorgegebenen Zeitspanne achtmal so viel Sägemehl wie ein dem Stande der Technik entsprechender Schneckenförderer, wobei die zylindrischen Gehäuse dieselbe Form aufwiesen, die Förderschnecke dieselbe- Ganghöhe hatte und die dieselbe Drehzahl verwendet wurde. Schließlich wurde gefunden, daß die Förderung von Teig durch einen dem Stand der Technik entsprechenden Schneckenförderer die Festigkeit des Bindemittels schwächte und den Kohlendioxidgehalt, der durch Hefepilze erzeugt worden war, unterhalb die Hälfte des vorherigen Wertes drückte. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Förderschnecke wurden jedoch keine derartigen Qualitätsverschlechterungen des Teiges festgestellt.

Patentansprüche:

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BAD ORIGINAL

Claims

TH 2366 P a . t e η t a nsprüche

1. Schneckenförderer mit einer in einem zylindrischen Gehäuse befindlichen drehbaren Schnecke, dadurch gekennz eichnet, daß die Schnecke (l) einen von der Schnecke unabhängigen Innenteil (3) aufweist, der mit unterschiedlicher Winkelgeschwindigkeit drehbar ist oder feststehend gehalten wird.

2. Schneckenförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenteil (3) längs eines Schneckenabschnittes in der Nähe einer im Gehäuse (6) vorgesehenen EinfüllÖffnung (5) freiliegt.

3. Schneckenförderer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Innenteil (3) längs eines Schneckenabschnittes in der Nähe einer im Gehäuse vorgesehenen Ausgangsöffnung freiliegt.

4* Schneckenförderer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der *

Innenteil (3) sich in axialer Richtung über die ganze Länge ™

der Schnecke (l) erstreckt.

5. Schneckenförderer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d ad u roh gekennzeichnet, daß-der Innenteil (3) zylindrisch geformt ist.

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