DE1916528B - Vorrichtung zum kontinuierlichen Zu fuhren und Verdichten teilchenförmigen Gu - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Zuführen und Verdichten teilchenförmigen Gutes, beispielsweise flockigen Pulvers.

Bei der Handhabung von feinverteiltem, teilchenförmigen Gvt. wie flockigem Pulver, kann es erforderlich sein, das Pulver während seiner Förderung von einer stelle /u eiiier anceren Stelle zu verdichten. Dies kann besonders bei Verpackungsvorgängen aus einer Reihe von Gründen notwendig werden. So besteht bei solchen Pulvern, wenn sie locker in Behälter gefüllt werden, die Neigung, sich während der Lagerung und während des Transportes im Behälter abzusetzen, so daß die Behälter beim Öffnen teilweise leer bzw. ungenügend gefüllt erscheinen. Außerdem kann es auch notwendig sein, deshalb für eine Verdichtung zu sorgen, damit die crfordcrl'chen Behälter auf eine wirtschaftlich vertretbare Größe verkleinert werden können. Aus der USA.-Patentschrift 2 142 990 ist ehe Vorrichtung zum kontinuierlichen Zuführen line! Verdichten teilchenförmigen Gutes bekannt, die aus einer Förderschnecke, einer diese koaxial umschließenden, siebartig gelochten Hülse und einem die Hülse mit Abstand koaxial umgebenden Gehäuscrohr besteht, wobei die vom Gehäuscrohr und der Hülse begrenzte, geschlossene Ringkammer an eine Unterclruckqucllc angeschlossen ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist jedoch ein kontinuierlicher Betrieb kaum möglich, da durch die Saugwirkung die Öffnungen im Sicbrohr meist bereits nach kurzer Zeit durch das Fördergut verstopft werden. Um die Sieblöcher wieder frei machen zu können. ist es dann erforderlich, die Vorrichtung anzuhalten, w;is bei automatisch ablaufenden Vorgängen verständlicherweise sehr störend ist.

Weiterhin ist aus der USA.-Patentschrift 2 815 621 eine Vorrichtung zum Füllen offener Behaltet mit teilchenförmigen! Out bekannt, bei welcher eine Siebkammer in zwei Teilkammern unterteilt ist, die abwechselnd an eine Unterdruckquelle oder Atmosphäre anschließbar sind. Damit soll zwecks Reinigung der Siebe von haftengebliebenen Teilchen eine »Rückspülwirkung« erreicht werden. Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Vorrichtung ist jedoch, daß sie nur für diskontinuierlichen Betrieb geeignet ist und die Siebreinigung nur während solcher Zeitspannen stattfinden kann, während welcher der Füllvorgang unterbrochen ist. Eine Übertragung der bei dieser Vorrichtung angewendeten Riickspülung auf die hier interessierenden, kontinuierlichen Vorrichtungen war deshalb nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die eingangs erwähnte, kontinuierlich arbeitende Vorrichtung in der Weise zu verbessern, daß bei Aufrechterhaltung

ίο der kontinuierlichen Förderweise eine laufende Rückspülmöglichkeit erzielbar ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Ringkammer in axialer Richtung in zwei gleich große Teilkammern unterteilt und jede der Teilkammern periodisch abwechselnd an die Unterdruckquelle oder eine Überdruckquelle anschließbar ist, wobei stets eine der Teilkammern an die Unterdruckquelle, die jeweils andere dagegen an die Überdruckquelle angeschlossen bleibt.

so Bei der Erfindung werden also die Sieblöcher ohne Unterbrechung des Betriebs der verrichtung durch Überdruck gereinigt. Durch die Unterteilung der Ringkammer und den Anschluß der Teilkammern derart, daß zumindest eine der Teilkammern stets unter Unterdi.ick steht, wird dabei vermieden, daß durch den Reinigungs-Überdruck der Verdichtungseffekt beeinträchtigt oder gar völlig zunichte gemacht wird. Mit anderen Worten, bei der Erfindung erfolgt eine Siebreinigung durch Überdruck, wobei die während der Überdruckperioden möglicherweise in das Fördergut eindringende Luft sofort durch das G Jt hindurch wieder abgesaugt wird, und wobei durch die periodische Richtungsumkehr dieses Vorganges jeweils ein Bereich der Mantelfläche des Siebrohres gereinigt wird. Ein Anhalten der Vorrichtung zwecks Reinigung des Siebrohres ist somit nicht erforderlich. Patentschutz wird nur fur die gleichzeitige und gemeinsame Anwendung der im Patentanspruch enthaltenen Merkmale begehrt.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß

einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 2 eine r.ndansicht im Schnitt eines Teils der in Fig. I dargestellten Vorrichtung, wobei der Schnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1 geführt ist,

F i p. 3 eine Schnittansicht eines Teils der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung, jedoch in einem vergrößerten Maßstab,

Fig. 4 eine Draufsicht des in F i g. 2 dargestellten Teils der Vorrichtung im Schnitt nach der Linie 4-4 in F i g. 2 und

Fi g. 5 eine Seitenansicht eines Rückschlagventils am unteren Ende, welches einen Teil der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung bildet.

In F i g. 1 ist eine Vorrichtung zum Zuführen und Verdichten fein verteilten teilchenförmigen Gutes gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt.

Diese Vorrichtung besitzt ein Gehäuse, das allgemein mit 2 bezeichnet und mit dem unteren Ende eines herkömmlichen Trichters 3 verbunden ist, der eine Masse des teilchenförmigen Gutes enthält, innerhalb des Gehäuses 2 ist eine sich axial erstreckende

ös Siebhülse 4 von kreisförmigem Querschnitt (F i g. 2) angeordnet, die einen sich axial erstreckenden Hülsen-Innenkanal aufweist, welcher an seinem oberen Ende mit dem Innerer, des Trichters 3 verbunden ist. Das

Rohr 2 und das Gehäuse 4 begrenzen eine eingeschlossene hohle Kammer 6, die sich um die Hülse herum erstreckt. Durch die Hülse 4 hindurch erstreckt sich eine konzentrische Welle 8 von kreisförmigem Querschnitt, die in fester Lage zur Hülse zur Drehung mit Bezug auf diese durch eine geeignete herkömmliche (nicht gezeigte) Lageranordnung, die mit dem Gehäuse verbunden ist, gelagert ist. Ein an der Welle 8 befestigter Schneckengang 10 erstreckt sich zwischen der Welle und der Innenseite der Hülse to und fördert das teilchenförmige Gut axial nach unten durch den Hülsenkanal vom Trichter 3 während der Drehung der Welle 8.

Auf die Kammer 6 wird in der nachfolgend beschriebenen Weise eine Saugwirkung von einem Druck ausgeübt, der niedriger als derjenige innerhalb der Hülse ist, um die Zwischenraumluft zwischen den Teilchen des Gutes bei dessen Zufuhr durch das Rohr abzuziehen um eine Verdichtung des Gutes zu bewirken. Um zu verhindern, daß der Unterdruck zur Folge hat, daß etwas teili henförmiges Gut an der Innenseite der Hülse in einem statischen Zustand haften bleibt, ist der Schneckengang 10 mit einer nach unten gerichteten dünnen Blechlippe 11 versehen, die an der Umfangskantc des Ganges befestigt ist und an der Innenseite der Hülse anhaftendes Pulver abschert. Zu bestimmten Zeiten wird der Kammer 6 Luft von einem höheren Druck als der im Inneren der Hülse zugeführt, damit Luft in einer umgekehrten Richtung durch die Hülsenperforationen hindurchtritt, so daß teilchcnförmigcs Gut zurückgespült und dadurch eine Verstopfung verhindert wird.

Das Gehäuse 2 wird durch einen vertikal angeordneten, rohrförmigen Metallkörper 12 von kreisförmigcm Querschnitt gebildet. Eine sich nach innen erstreckende, waagerecht angeordnete ringförmige ."odenplatte 14 ist am unteren Ende des Rohres 12 durch Schweißen befestigt, obwohl auch andere herkömmliche Verfahren angewendet werden können. Die Bodenplatte 14 weist eine nach oben gerichtete, sich in der Umfangsrichtung erstreckende rechtwinkelige Ausnehmung 15 (Fig. 3) auf, die das untere Ende der HüIsl 4 aufnimmt und abstützt und sie in einer konzentrischen Lage zum Inneren des rohrförmigen Körpers 12 hält. An seinem oberen Ende ist der rohrförmige Körper 12 an einer sich radial nach außen erstreckenden, ringförmigen oberen Platte 16 (Fig. 2) befestigt, die sich von der Hülse 4 in einem radialen Abstand befindet und eine flache waagerechte Oberseite aufweist.

Ein ringförmiger Oberteil 18 ist an der flachen Oberseite der oberen Plattelfi durch geeignete Schraubverbindungen 17 befestigt. Der Oberteil 18 erstreckt sich axial nach oben und ist mit einer sich in der Umfangsrichtung erstreckenden Innenkammer 20 versehen, die der Hülse 4 zugekehrt ist und mit dem erwähnten Ringraum 6 zwischen dem rohrförmigen Körper 12 und der Hülse in Verbindung steht. Der Oberteil 18 weist ferner einen sich in der Umfangsrichtung erstreckenden Flansch 21 auf, der benachbart dem oberen Ende des Oberteils radial nach innen gerichtet und mit einer nach unten gerichteten, ^rich in der Umfangsrichtung erstreckenden rechtwinkeligen Ausnehmung 22 versehen ist, die zur fis Aufnahme und Halterung des oberen Endes der Hülse 4 d>nt und um diese konzentrisch zum Gehäuse zu halten.

Um ein Lecken von Luft zu verhindern, ist eine Abdichtung zwischen der Hülsa 4 und dem Gehäuse 2 am oberen und am unteren Ende der Hülse vorgesehen, die durch geeignete Dichtungsmaterialien zwischen den Ausnehmungen 22 und 15 und der Hülse gebildet wird.

Der erwähnte Schneckengang 10 ist aus Blech hergestellt und erstreckt sich schraubenförmig um die Welle 8. Er wird durch nicht gezeigte herkömmliche Mittel in einer solchen Richtung gedreht, daß Gut nach unten durch die Hülse vorwärts bewegt wird. An ihrem oberen Ende stehen die Hülse 4 und die Schnecke mit dem Trichter 3 in Verbindung, der einen Vorrat, an teilchenförmigen! Gut enthält. Das Gut im Vorrat enthält eine gewisse Menge Zwischenraumluft zwischen den Teilchen im Gut. Gewöhnlich hat diese Zwischenraumluft im wesentlichen den atmosphärischen Druck, obwohl auch eine Zufuhr vorgesehen werden kann, die bei Drücken oberhalb oder unterhalb des atmosphärischen Druckes stattfindet. Wenn das Gut uurch die Hülse gefördert wird, hat die Zwischenraumluft einen Hülseninnendruck, der im wesentlichen gleich dem im Vorrat herrschenden ist, welches gewöhnlich der atmosphärische Druck ist.

Wählend der Förderung des Gutes mittels der Förderschnecke durch die Hülse wird der erwähnte Saugdruck auf die Außenseite der Hülse ausgeübt. Dieser Saugdruck ist niedriger als der Hülseninnendruck, damit ein großer Teil der Zwischenraumluft aus dem geförderten Gut abgesaugt und dies damit verdichtet wird. Wenn beispielsweise ein Vorrat unter atmosphärischem Druck verwendet wird, kann der Saugdruck beispielsweise etwa 63,5 cm Unterdruck (etwa 25") betragen.

Wenn auf die Hülse 4 eine Saugwirkung ausgeübt wird, besteht jedoch bei dem teilchenförmigen Gut teilweise die Neigung, durch den Unterdruck statisch an der Innenfläche der Hülse 4 gehalten zu werden, so daß es einer axialen Bewegung nach unten durch die Hülse einen Widerstand entgegensetzt. Zum Entfernen dieses statischen Pulvers dient die vorerwähnte dünne Blechlipp'? 11, die am Schneckengang längs der äußeren Umfangskante desselben und sich axial unterstromseitig erstreckend befestigt ist. Durch die Lippe wird das Pulver wirksam von der Innenfläche der Hülse abgeschert, um sicherzustellen, daß alles Pulver durch die Hülse mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit nach unten gefördert wird.

Außerdem gewährleistet die Lippe, daß das Innere der Hülse gegen den Unterdruck über einen verhältnismäßig beträchtlichen Bereich benachbart der Scherkantc der Lippe abgeschaltet wird, so daß das Pulver während der Zeit der Abschnrung nur lose ha^ftet. Dies verhindert, daß die Saugwirkung um die Kante des Schncckcnganges herum wirksam wird, was dazu führen würde, daß ihre Teilchen auch beim Abschaben in ihrer Lage bleiben.

Um die Hülse 4 durchlässig zu machen, ist eine Vielzahl von radialen Perforationen 26 in regelmäßigen Abständen längs der Hülse und um diese herum vorgesehen. Zur leichteren Herstellung sind die Perforationen 26 gewöhnlich wahrscheinlich größer als die mittlere Teilchengröße des transportierten Pulvers, Um zu verhindern, daß Teilchen in die Kammer 6 hindurchgesaugt werden, ist daher ein Maschensieb 27 mit kleineren Maschenöflnungen als die Größe der Teilchen des geförderten Gutes

benachbart und überlappend zur Außenfläche der Nach einer bestimmten Zeit wird das erste Gas-Hülse angeordnet, das sich zwischen der unteren ventil 54 geöffnet und das erste Saugventil 38 geplattet und dem oberen Flansch 2t erstreckt. Das schlossen, so daß der Außenluftdruck Zutritt itui Maschensieb 27 verhindert den Durchtritt von Teil- Unterkammer 6 a erhält. Gleichzeitig wird weiterhir chen durch die Perforationen 26 in die Kammer 6, S eine Saugwirkung auf die Unterkammer 6 b ausgeübt um zu verhindern, daß die Kammer mit Pulver ge- die mit dem inneren der Hülse in Verbindung steht füllt wird. was zur Folge hat, daß der Hüheninnendruck untei

Wie F i g. 4 zeigt, ist die Ringkammer 6 zusammen den Außenluftdruck herabgesetzt wird. Die durch

mit der Kammer 20 im Oberteil 18 durch zwei ein- das Ventil 54 Zutritt erhaltende atmosphärische Luf

ander diametral gegenüberliegende Trennwände 30 io bildet daher eine Gasquelle von verhältnismäßig

und 32 in zwei nicht miteinander in Verbindung höherem Druck als der Hülscninncndruck. Diesel

stehende, sich axial erstreckende Unlerkammern 6a Druckunterschied (da an der Außenseite der Hülst

und 6b unterteilt, welche sich um entgegengesetzte der atmosphärische Druck wirksam ist und das Innert.

Umfangshälften der Außenseite der Hülse erstrecken. der Hülse immer noch mit einer Unterdruckqucll·· it

Die Trennwände 30 und 32 sind am Gehäuse 2 und 15 Verbindung steht) bewirkt, daß in den Löchern 2(

an der Hülse 4 befestigt und erstrecken sich axial angesammeltes teilchenförmiges Gut aus den Lochen

zwischen der Hülse und dem Gehäuse. in das Innere der Hülse zurückgespult wird, um ihn

Geeignete Dichtungsmatcrialien werden an der Verstopfung aufzuheben. Nach einem angemessener

Stoßstcllc zwischen den inneren Enden der Trenn- Zeitraum, der die Beseitigung der Verstopfungen er-

wändc 30 und 32 und den benachbarten Teilen des 20 möglicht, wird das erste Gasventil 54 gcschlosser

Maschensiebes 27, die auf der Außenseite der Hülse und das erste Saugventil 38 wieder geöffnet, so dal.¹

aufliegen, aufgebracht, um ein Lecken von Luft auf die Untcrkammer 6a wieder eine Saugwirkung

zwischen den Trennwänden und der Außenseite der ausgeübt wird.

Hülse zu verhindern. Zu einem weiteren bestimmten Zeitpunkt wird da?

Zur Ausübung einer Saugwirkung auf das Innere 25 zweite Saugventil 42 geschlossen und das zweite Gas-

der Unterkammer 6a ist eine Leitung 34 in eine sich ventil 58 geöffnet, um die Untcrkammer 6b in Strö-

radial erstreckende Öffnung 36 im Oberteil 18 ein- rrvngsvcrbindung mit der Außenluft zu einer Zeil

geschraubt. Die Leitung 34 steht an ihrem einen zu bringen, während welcher auf die Unterkammci

Ende durch die Öffnung 36 mit dem Inneren der 6a immer noch ein Unterdruck ausgeübt wird. Wiih-

Untcrkammcr 6a in Verbindung und an ihrem abgc- 30 rend dieser Zeit werden die Löcher 26 in demjenigen

legcncn Ende mit einer geeigneten l.Jnterdruckquclle, Teil der Hülse, der mit der Untcrkammer 6b in Ver

beispielsweise mit einer Vakuumpumpe P über ein bindung steht, ähnlich wie vorangehend beschrieben,

selektiv gesteuertes erstes Saugventil 38 in der Lei zurückgespült.

tung 34. Wenn das Ventil 38 geöffnet wird, wird ein Dieser Vorgang kann regelmäßig wiederholt

Unterdruck auf das Innere der Kammer 6a wirksam, 35 werden, um die Hülse 4 in einem im wesentlichen

um Luft nach außen durch die Hülse zu saugen, unvcrstopftcn Zustand während der weiteren Zufiih-

wodurch das benachbarte tcilchenförmige Gut, das rung des teilchenförmigen Gutes zu halten, wobei

durch die Hülse mittels der Förderschnecke gefördert eine geeignete Zeitschaltcinrichtung verwendet wer-

wird, verdichtet wird. den kann.

Eine ähnliche Leitung 40 und ein zweites Saug- 40 Um zu verhindern, daß Luft von außen durch das

ventil 42 sind ferner zur Ausübung eines Unter- untere Ende der Hülse 4 eingesaugt wird, welche die

druckes auf die Untcrkammer 6b vorgesehen. Wirkung des auf das Gut in der Hülse ausgeübten

Nach einer bestimmten Periode der Zuführung Unterdrucks verringern würde, ist am unteren Ende

haben sich wahrscheinlich einige der Löcher 26 mit ein biegsames Rückschlagventil fiO (F i 2. 1 und 5)

Teilchen des geförderten Gutes verstopft. Dieses Gut 45 vorgesehen, das am unteren Ende des Gehäuses 2

muß entfernt werden, damit der Unterdruck weiterhin befestigt ist. Das Ventil f0 hat die Form einer bicLi-

gleichmäßia auf das Innere der Hülse ausgeübt samen Hülse, wobei die Hülsenwände des Ventils 60

werden kann. nach innen und unten in flacher Anlage aneinander

Für diesen Zweck ist eine weitere Leitung 50 in in einer vertikalen Ebene konvergieren, die sich d'.i-

eine entsprechende Öffnung 52 eingeschraubt, die 5° metral durch die Hülse erstreckt. Der untere R;ri-.i

sich radial durch den Oberteil 18 erstreckt. Die Lei- der Hülse weist eine sich diagonal nach unten cr-

tung 50 steht an ihrem inneren Ende mit der Unter- "" streckende Unterkante 62 auf.

kammer 6a durch die Öffnung 52 in Verbindung Die Hülsenwände des Ventils 60 werden ausein-

und an ihrem abgekehrten Ende mit der Außenluft andergespreizt, damit das teilchenförmige Gut nach

durch ein erstes Gasventil 54 in der Leitung 50 in 55 unten und außen hindurchtreten kann, werden jedoch

Verbindung, das wahlweise geöffnet werden kann. durch den Außenluftdruck gegeneinander nedrückt.

Eine ähnliche Leitung 56 und ein zweites Gas- um den Durchtritt von Luft in das untere Ende der

ventil 58 dienen dazu, die L'nterkammer 6b in Hülse zu verhindern.

Strömungsverbindung mit der Außenluft zu setzen. Obwohl die Erfindung für die Verwendung des

Die Ventile 38, 42, 54 und 58 ermöglichen die 60 Außenluftdruckes zur Rückspülung beschrieben

Regelung der Druckbedingungen innerhalb des Ge- wurde, können die Leitungen 50 und 56 natürlich mit

häuses 2 in der folgenden Weise. Die Gasventile 54 überdruckquellen verbunden werden, beispielsweise

und 58 sind die meiste Zeit geschlossen, während mit Gaspumpen oder Gasflaschen verbunden werden,

die Saugventile 38 und 42 gleichzeitig offen sind, um die mit Drücken betrieben werden, welche wesentlich

auf die Unterkammern 6a und 6 b einen Saugdruck 65 höher als der AuOenluftdruck sind. Ferner kann jedes

auszuüben, so daß eine Saugwirkung auf die volle Saugventil für den Zutritt von Außenluft gleichzeitig

Umfangsfiäche der Hülse ausgeübt wird, um Luft aus mit dem benachbarten Gasdruckventil vorgesehen

dem zugeführten teilchenförmigen Gut zu entfernen. werden.

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Bei einer Kombination von Rückspülwirkungen kann der Außenluftdruck anfänglich während einer bestimmten Zeit ausgenutzt sverden, um eine erste Stufe für die Rückspülung zu erhalten, bei welcher verstopfendes Out aus den Löchern durch die immer noch auf die andere Unterkammer ausgeübte Saugwirkung herausgezogen wird. Der Rückspüldruck kann dann durch eine Gaspumpe in einer zweiten Rückspülstttfe erhöht werfen, um praktisch jedes festliche verstopfende Material aus den Löchern kcrau s/.ud rücken.

Die Erfindung dürfte mit einem besonderen Wirkungsgrad angewendet werden können, wenn •owohl die Schnecke (die durch die Welle 8 und den Ciang 10 gebildet wird) als auch das Rohr 2 in einer Richtung, die sich axial zum Rohr 2 und in der

Richtung der Gutzufuhr erstreckt, divergiert oder sich erweitert. Es wird ferner angenommen, daß eine verbesserte Gutzuführung noch weiter dadurch erleichtert werden kann, daß die Steigung des Schnekkenganges 10 axial in der Zufiihrungsrichtung vergrößert wird, d. h. dadurch, daß der Abstand von einem Punkt des Ganges 10 zu den entsprechenden Punkt an einem benachbarten Gewindeteil des Ganges, gemessen parallel zur Achse der Welle 8,

ίο vergrößert wird.

Ein Vorteil wird durch die sich nach unten erstreckende Lippe erhalten, dl·: um die Kante de« Schneckenganges herum vorgesehen ist und zur Abscherung des Gutes dient, das durch den Unterdruck gegen die Innenwand der Hülse gehalten wird, uir verbesserte Zuführungseigenschaften zu erzielen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1G9 584/:

9 59

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum kontinuierlichen Zuführen und Verdichten teilchenförmigen Gutes mit einer Förderschnecke, einer diese koaxial umschließenden, siebartig gelochten Hülse und einem die Hülse mit Abstand koaxial umgebenden Gehäuserohr, wobei die vom Gehauserohr und der Hülse begrenzte, geschlossene Ringkammer an eine Unterdruckquelle angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (6) in axialer Richtung in zwei gleich große Teükammern(6a, 6b) unterteilt und jede der Teilkammern periodisch abwechselnd an die Unterdruckquelle (P) oder eine Überdruckquelle (54 bzw. 58) anschließbar ist, wobei stets eine der Teilkammern (6a, 6b) an die Unterdruckquelle, die jeweils andere dagegen an die Überdruckquclle angeschlossen bleibt.