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Schwingförderrinne für staubförmige Schüttgüter Die Erfindung bezieht
sich auf eine Schwingförderrinne für staubförmige Schüttgüter.
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Zur Förderung kleiner Teilchen werden heutzutage Schwingförderrinnen
- beispielsweise in der Verpackungsindustrie - in sehr starkem Maße verwendet. Durch
die Schwingbewegungen derartiger Förderrinnen hebt sich die durch die kleinen Teilchen
gebildete Förderschicht, vom Boden der Förderrinne ab, sobald die wechselnde Beschleunigung
der Schwingförderrinne die Erdbeschleunigung übersteigt. Dadurch werden die kleinen
Teilchen diskontinuierlich entlang der Schwingförderrinne fortbewegt.
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Bei der Förderung von sehr kleinen staubförmigen Teilchen auf Schwingförderrinnen
ergeben sich jedoch
Schwierigkeiten, da bei Unterschreitung einer
gewissen Teilchengröße das Material durch die Hüttelbeanspruchung so stark komprimiert
wird, daß es praktisch luftundurchlässig wird. Aufgrund der beim Bütteln auf die
Teilchen einwirkenden Impulskräfte bildet sich somit zwischen dem Förderrinnenboden
und der Fördergutschicht ein Unterdruck aus, der bei Teilchen mit einem Durchmesser
kleiner als 0,1 mm zwischen 100 und 1000 mm Wassersäule betragen kann. Die Ausbildung
dieses zwischen der Fördergutschicht und dem Förderrinnenboden vorhandenen Unterdruckes
hat jedoch zur Folge, daß das Fördergut ab einer bestimmten Fördergutdicke fest
an dem Förderqnnenboden haftet, so daß die erwünschte Förderung praktisch zum Stillstand
kommt.
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Bei relativ geringer Schichtdicke von staubförmigen Schüttgütern
- beispielsweise Zement - ergibt sich eine gewisse Auflockerung des Fördergutes,
indem an bestimmten Stellen die auftretenden Druckschwankungen zu fontänenartigen
Ausbrüchen führen, was als Kochen" bezeichnet wird.
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Trotz derartiger fontänenartiger Ausbrüche bleibt jedoch die erzielbare
Förderleistung beschränkt.
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Um die zwischen dem Förderrinnenboden und der Fördergutschicht sich
ausbildenden Unterdrücke auszuschalten, ist es bereits bekannt, von unten her zusätzlich
Luft zuzuführen, indem beispielsweise der Förderrinnenboden mit Bohrungen oder Schlitzen
versehen bzw. aus einem porosen Material gefertigt wird. Es erweist sich jedoch,
daß derartige Einrichtungen relativ aufwendig sind und daß sie wenig betriebssicher
arbeiten.
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Es ist ferner bekannt (Zeitschrift "Zement, Kalk, Gips", Nr. 21,
1968, Seite 373 ff), den Boden der Förderrinne elastisch auszubilden, so daß derselbe
in vertikaler Richtun
-der Bewegung der Fördergutschicht folgen
kann. Zu diesem Zweck kann beispielsweise in den mit Bohrungen versehenen Boden
der Schwingförderrinne eine flexible Einlage lose eingelegt sein, die an den Seitenwänden
befestigt ist. Eine derartige Schwingförderrinne läßt in Vakuum zwischen dem Förderrinnenboden
und der Fördergutschicht entstehen, da die elastische Bodeneinlage mit der Fördergutschicht
auf- und abschwingen kann. Obwohl derartige Schwingförderrinnen im allgemeinen zufriedenstellend
arbeiten, haben sie doch den Nachteil, daß ihre Herstellung relativ aufwendig ist,
da einerseits der Förderrinnenboden mit Bohrungen versehen werden muß, andererseits
die flexible Einlage in den Trog eingepaßt und an den Seitenwänden beispielsweise
durch VerRSben befestigt werden muß. Ferner weisen derartige flexible Einlagen aufgrund
der sich ergebenden relativ großen Beanspruchungen Alterserscheinungen auf, so daß
sie in gewissen Zeitabständen erneuert werden müssen.
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Ziel der Erfindung ist es, eine Schwingförderrinne für staubförmige
Schüttgüter zu schaffen, die diese oben genannten Nachteile nicht aufweist und die
bei einfachster Bauweise und hoher Lebensdauer die Ausbildung von Unterdrücken zwischen
dem Förderrinnenboden und der Fördergutschicht vermeidet.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Boden der Binne
in Förderrichtung verlaufende, mit je einer oberen Kante versehene Vorsprünge aufweist.
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Durch die Anordnung von in Förderrichtung s«t verlaufenden, mit Kanten
versehenen Vorsprüngen wird erreicht, daß die Fördergutschicht entlang der oberen
Kanten der Vorsprünge in einzelne Bereiche aufgeteilt wird, entlang welcher imerhalb
des Fördergutes risse auftreten, durch
welche Luft nach unten durchtreten
kann, so daß eine Abhebung der Fördergutschicht möglich wird. Durch die schrägen
Flanken der Vorsprünge erhalten ferner die staubförmigen Teilchen des Schüttgutes
nicht nur eine Beschleunigung in vertikaler, sondern auch in seitlicher Richtung,
so daß sie oberhalb der zwischen den Vorsprüngen vorhandenen Senken zusammengeballt
werden. Dadurch wird eine Abhebung der Fördergutschicht noch erleichtert, da die
staubförmigen Teilchen aus dem Bereich der oberen Kanten der Vorsprünge gedrängt
werden, so daß die Luft von oben her bis an die Kanten und dann entlang der seitlichen
Flanken bis zu den zwischen den Vorsprüngen befindlichen Senken eindringen kann.
Beim Zurückfallen der staubförmigen Teilchen auf den Förderrinnenboden tritt eine
neuerliche Nivellierung der Fördergutschicht ein, was eine Auflockerung des Fördergutes
bewirkt. Die staubförmigen Teilchen der Fördergutschicht werden.somit auch quer
zur Förderrichtung in einer gewissen Bewegung gehalten, so daß ein festes Zusammenbacken-der
staubförmigen Teilchen nicht möglich ist.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen im folgenden anhand von
Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte
Zeichnung Bezug genommen ist. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines
Abschnitts der erfindungsgemäßen Schwingförderrinne; Fig. 2 eine schematische Schnittansicht
entlang der Linie II-II von Fig. 1; Fig. 3 eine schematische Ansicht zur Erläuterung
der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schwingförderrinne; Fig. 4 eine schematische
Schnittansicht einer abgewandelten Ausführungsform ter erfindunrfsgemaßen Schwingfärderrinne.
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Wie man aus Figr 1 erkennt, besteht die erfindungsgemäße Schwingförderrinne
1 im wesentlichen aus einem zickzack-förmig gebogenen Boden 4 und zwei Seitenwandungen
2 und 3. Durch Abbiegung&s Bodens bilden sich keilförmige Vorsprünge 5 - die
Ausführungsform von Fig. 1 weist vier derartige Vorsprünge auf - und entsprechende
zwischen den Vorsprüngen 5 liegende Senken 6 aus. Die Flanken 7 der keilförmigen
Vorsprünge 5 schließen zwischen sich, wie man aus Fig. 3 erkennt, den Winkel a ein,
der bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel 900 beträgt sehr gute Förderleistungen
lassen sich ebenfalls mit Schwingförderrinnen erreichen, bei welchen der Winkel
d 1200 beträgt.
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Wie man aus Fig. 2 erkennen kann, beträgt die Höhe h - d.h. der senkrechte
Abstand zwischen den Senken 6 und den keilförmigen Vorsprüngen 5 - etwa die Hälfte
der Gesamthöhe H der Rinne, die von der Höhe der Seitenwandungen 2 und 3 bestimmt
ist.
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Wird die Förderrinne bei Betrieb mit dem zu fördernden Gut bis zur
Höhe des in Fig. 2 eingezeichneten Niveaus 8 gefüllt, so ergeben sich mehrere voneinander
getrennte Fördergutströme in den einzelnen keilförmigen Abteilungen 11. Fullt man
jedoch das Fördergut bis zur Höhe h' - d.h.
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bis zum Niveau 9 in Fig. 2 - in die Förderrinne ein, so werden die
einzelnen keilförmigen Abteilungen 11 durch das zwischen den Niveaus 8 und 9 liegende
Material miteinander verbunden.
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Zur Erläuterung der Funktionsweise der Schwingförderrinne nach der
Erfindung soll im folgenden auf Fig. 3 Bezug genommen werden. Es werde angenommen,
daß ein staubförmiges Teilchen 10 im Bereich der rechten Seitenwandung
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in Fig. 3 liege. Die von einem bekannten Antriebsaggregat - beispielsweise von einem
Unwuchtmotor -von dem Exzenter eines Elektromotors oder von einem elektromagnetischen
Vibrator, auf das Teilchen 10 ausgeübte Kraft wird über die Schwingförderrinne 1
übertragen. Die Beschleunigung der Förderrinne 1 teilt sich dem Teilchen 10 mit
und dieses bewegt sich in Richtung des Pfeils 12 von der Seitenfläche 7 der zugehörigen
Abteilung 11 weg.
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Die resultierende Kraft 12 läßt sich in eine senkrechte Komponente
12s und in eine waagerechte Komponente 12w unterteilen. Die in den Innenraum der
zugehörigen Abteilung gerichtete Komponente 12w sorgt für eine zusätzliche Bewegung
des staubförmigen Teilchens 10 quer zur Förderrichtung. Dadurch wird selbst bei
Schütthöhen bis zum Niveau 9 eine Förderung von staubförmigen Teilchen ermöglicht,
da die einzelnen Bereiche, die durch die oberen Kanten der Vorsprünge gebildet werden,
zusammengedrückt werden, so daß sich Spalten bilden, durchwelche Luft einströmen
kann, so daß sich kein Unterdruck ausbilden kann. Mit der erfindungsgemäßen Schwingförderrinne
können somit staubförmige Schüttgüter selbst mit einer Schütthöhe h' förderfähig
gehalten werden.
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Will man bei vorgegebenen Abmessungen der Förderrinne noch höhere
Schichthöhen fördern, so läßt sich dies unter Verwendung der erfindungsgemäßen Schwingförderrinne
unter Zuhilfenahme'der-in Fig. 4 gezeigten Zusatzeinrichtungen ohne weiteres erreichen.
In Fig.4 sind über den vier Graten 5 des Bodens der Förderrinne jeweils Leitkanäle
13 vorgesehen, die für eine zusätzliche Luftzufuhr an die Grate 5 der Vorsprünge
sorgen und deren Luf'ansaugöffnungen 15 über dem Niveau 16 des Schüttguts und deren
Luft auslaßöffnungen dicht oberhalb der Vorsprünge angeordnet sind. Wenn man dafür
sorgt, daß die oberen Ansaugöffnungen
15 genügend weit über dem
Niveau 16 des Schüttgutes zu liegen kommen, so daß eine Verstopfung der Leitkanäle
13 mit Sicherheit vermieden wird,'lassen sich mit dieser Vorrichtung auch Schüttgüter
mit größeren Schütthöhen fördern, ohne daß der eingangs beschriebene Vakuumeffekt
mit dem unerwünschten Anhaften des Schüttgutes am Boden der Rinne befürchtet werden
muß.
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Die Beschreibung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schwingförderrinne
zeigt, daß auch bei mangelnder Luftdurchlässigkeit des zu fördernden Schüttgutes
und bei einer die Erdbeschleunigung übersteigenden Beschleunigung der Rinne durch
das Antriebsaggregat auf verhaltnismäßig einfache Weise die unerwünschte Ausbildung
eines Vakuums bzw. von Luftdruckschwankungen zwischen Schüttgut und Unterlage verhindert
werden können, so daß die gewünschte Förderbarkeit des Schüttgutes gewährleistet
ist.