DE19629824C2 - Vorrichtung zur Befeuchtung von Feststoffen in einer Fördereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Fördereinrichtung für pulver- oder granulatförmige Feststoffe mit einer ein- oder mehrwelligen Förderschnecke und einem Aufgabeschacht zum Eintrag des Feststoffs.

In der chemischen Verfahrenstechnik tritt häufig das Problem auf, dass bei der Ein­ dosierung von Feststoffen, wie z. B. Pulver, Granulat usw., mittels ein- oder mehr­ welliger Schneckenfördereinrichtungen in eine nachfolgende Reaktionsstufe zusätzlich eine Flüssigkeit in den Feststoffstrom eindosiert werden soll. Bei den Flüssigkeiten kann es sich z. B. um Bindemittel oder Farbstoffe handeln. In vielen Fällen soll auch durch Eindosierung einer geringen Flüssigkeitsmenge die bei der Förderung auftretende unerwünschte Staubentwicklung unterdrückt werden. Es hat sich gezeigt, dass dieser Nachteil grundsätzlich durch eine Befeuchtung des Produkts, z. B. mit Wasser, vor dem Förderorgan vermieden werden kann.

Aus US 5,558,473 ist eine Fördereinrichtung bekannt, die eine Förderschnecke und einen Aufgabenschacht aufweist, wobei sich in der Gehäusewand mehrere Bohrungen befinden, durch die die Zufuhr von Wasser erfolgen kann. Bei der Förderung pulverförmiger Feststoffe kommt es zum Verstopfen dieser Bohrungen, so dass die Vorrichtung zur Förderung solcher Stoffe nicht geeignet ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine Fördereinrichtung zur Verfügung zu stellen, die die Förderung pulverförmiger Feststoffe unter gleichzeitiger Befeuchtung des Fördergutes erlaubt, wobei ein Verstopfen der Befeuchtungseinheit durch das Fördergut vermieden wird.

Die Aufgabe wird durch eine Fördereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Zu diesem Zweck wurde eine aus einem Aufgabeschacht und einer ein- oder mehrwelligen Förderschnecke bestehende Fördereinrichtung erfindungsgemäß dahin­ gehend weiterentwickelt, dass zwischen dem Schneckengehäuse der Förderschnecke und dem Aufgabeschacht ein die Schnecke(n) umschließendes Befeuchtungsbauteil zur Eindosierung einer Flüssigkeit in den Schneckenraum angeordnet ist, das aus einem Gehäusering mit mindestens einer Flüssigkeitszuführung und einem in den Gehäuse­ ring einschiebbaren, ringförmigen Düseneinsatz besteht, wobei zwischen dem Gehäusering und dem Düseneinsatz ein mit der Flüssigkeitszuführung verbundener Ringraum verbleibt und der in den Gehäusering einschiebbare ringförmige Düsenein­ satz mit Düsenbohrungen versehen ist, die den Ringraum mit dem Schneckenraum verbinden, wobei die Düsenbohrungen am Düseneinsatz achsenparallel in Bezug auf die Schnecke(n) ausgeführt sind. Mit dieser Einrichtung können trockene Produkte beim Fördervorgang in einer ein- oder mehrwelligen Förder- oder Dosierschnecke auf den gewünschten Grad befeuchtet werden.

Vorteilhaft ist die Innenkontur des Düseneinsatzes kreisförmig ausgebildet, und die Bohrungen sind gleichmäßig über den Umfang verteilt entlang der Innenkontur angeordnet.

Alternativ kann die Innenkontur des Düseneinsatzes auch brillenförmig gestaltet und dem Schneckenraum angepasst sein. Auch in diesem Fall sind die Bohrungen gleich­ mäßig über den Umfang verteilt angeordnet.

Eine Weiterentwicklung der Erfindung besteht darin, dass an dem Gehäusering eine ringförmige, schrägstehende Leitfläche derart angeordnet ist, dass die aus den Düsen­ bohrungen austretenden Flüssigkeitsstrahlen auf die Leitfläche auftreffen und von dort in den Schneckenraum umgelenkt werden. Die Leitfläche ist dabei vorzugsweise unter einem Winkel α von 30° bis 45° gegen die Achse angebracht.

Mit der Erfindung werden folgende Vorteile erzielt:

• - Die Einrichtung zur Befeuchtung ist sehr einfach aufgebaut und besteht in der Regel nur aus zwei Bauteilen
• - Das Produkt kann reproduzierbar und gleichmäßig befeuchtet werden.
• - Es sind keine weiteren Aggregate für eine zusätzliche Befeuchtung erforderlich.
• - Die Befeuchtung kann als kontinuierlicher Prozess durchgeführt werden, wobei unterschiedliche Befeuchtungsgrade durch variable Dosierung der Flüssigkeits­ menge möglich sind.
• - Die Staubentwicklung bei der Förderung kann wirksam unterdrückt werden.
• - Die Befeuchtungseinrichtung kann in einfacher Weise an die Stoffeigenschaften der Flüssigkeit durch die Dimensionierung (Durchmesser) und die Zahl der Düsenbohrungen angepasst werden.
• - Bei der Ausführung mit einer schrägstehenden Leitfläche wird zuverlässig vermieden, dass es im Bereich der Befeuchtungseinrichtung zu Verstopfungen durch anhaftenden Feststoff kommt.
• - Die Befeuchtungseinrichtung ist leicht zu montieren und für Wartungszwecke leicht zugänglich, und kann daher problemlos gereinigt werden.
• - Außerdem kann sie ohne weiteres nachträglich in schon bestehende Anlagen eingebaut werden, so daß vorhandene Anlagen leicht damit nach­ gerüstet werden können.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen näher beschrieben. Dabei ist beispielhaft als Förderorgan eine Zweiwellenschnecke vorgesehen.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch die Gesamtansicht einer Zweiwellenschnecken-Dosiervorrich­ tung mit einer Befeuchtungseinrichtung

Fig. 2 den Einbau der Befeuchtungseinrichtung an der Zweiwellenschnecke in vergrößerter Darstellung

Fig. 3a-3c eine Seitenansicht, Vorderansicht und Einzelteilansicht B einer Aus­ führung eines Befeuchtungsringes mit einer zentrischen Aussparung für die Schneckenwellen

Fig. 4a-4c eine Seitenansicht, Vorderansicht und Einzelteilansicht B einer Aus­ führung eines Befeuchtungsringes mit einer brillenförmigen Aussparung für die Schneckenwellen

Die Fördereinrichtung für pulverförmige Feststoffe gem. Fig. 1 besteht prinzipiell aus einem Einfülltrichter 1 mit einem Aufgabeschacht 2, an den das Gehäuse 3 einer Zweiwellenschnecke 4 angeflanscht ist. Anstelle einer Zweiwellenschnecke könnte hier auch ein einwelliger Schneckenförderer oder eine Förderwendel eingesetzt werden. An den Produktausgang der Zweiwellenschnecke 4 schließt sich ein Produktrohr 5 an. Zwischen dem Gehäuseflansch 6 der Zweiwellenschnecke 4 und dem Gehäuse des Aufgabeschachtes 2 ist die Befeuchtungseinrichtung als ein die Schnecken 7, 8 umschließendes Bauteil in Form eines Befeuchtungsringes 9 mit den Flüssigkeitszuführungen 10 und 11 angeordnet. Die Befestigung erfolgt durch eine Schraubverbindung einerseits am Schneckengehäuseflansch 6 und andererseits am Aufgabeschacht 2. Die Zweiwellenschnecke 4 führt durch den Aufgabeschacht 2 durch den Befeuchtungsring 9 und durch das Schneckengehäuse 3 zum Produkt­ rohr 5.

Aus der vergrößerten Darstellung gem. Fig. 2 und vor allem aus den Fig. 3a-3c, sowie Fig. 4a-4c ist der Aufbau des zweiteilig ausgebildeten Befeuchtungsringes 9 ersichtlich. Er besteht aus dem Gehäusering 12 mit den Flüssigkeitszu­ führungen 10, 11 und dem ebenfalls ringförmigen Düseneinsatz 13. Bei der Montage wird der Düseneinsatz 13 in den Gehäusering 12 eingeschoben. Die Flüssigkeitszuführungen 10, und 11 stehen mit einem Ringraum 14 in Verbindung, der zwischen dem Gehäusering 12 und dem Düseneinsatz 13 liegt.

Wie aus Fig. 3c ersichtlich, weist der Düseneinsatz 13 eine zentrale, kreisrunde Aussparung 15 für die Schneckenwellen 7, 8 auf. Aus Fig. 3a und 3b ist zu erkennen, wie die zugeführte Flüssigkeit aus dem Ringraum 14 in den Schneckenraum gelangt. Zu diesem Zweck ist, wie in Fig. 3b (Einzelheit B) dargestellt, an den Düseneinsatz 13 ein Stirnring 16 angeformt, durch den in axialer Richtung, gleichmäßig über den Umfang verteilt, Düsenbohrungen 17 verlaufen. Außerdem weist der Gehäusering 12 unterhalb der Düsenbohrung 17 eine schräg angestellte Leitfläche 18 auf, deren Neigungswinkel zwischen 30° und 45° liegt. Durch die Leitfläche 18 wird ein Ringkanal 19 in Form einer ringförmigen Nische im Schneckenraum definiert (s. auch Fig. 2).

Der in den Fig. 4a-4c dargestellte Befeuchtungsring ist hinsichtlich der wichtigsten Bauteile prinzipiell genau so aufgebaut wie der zuvor beschriebene Befeuchtungsring gem. Fig. 3a-3c. Der einzige Unterschied besteht darin, daß der Düseneinsatz 13 anstelle der zentralen Aussparung (15) eine brillenförmige, dem Schneckenwellenpaar 7, 8 angepaßte Aussparung 20 aufweist. Die Düsenbohrungen 17 sind in gleicher Weise angeordnet, wie bei der Ausführung nach Fig. 3a-3c. Insbesondere ist auch die Flüssigkeitsführung nach Fig. 4b mit dem Ringraum 14, dem Stirnring 16, der Leitfläche 18 und dem Ringkanal 19 entsprechend Fig. 3b ausgeführt.

Beide Ausführungen (nach Fig. 3a-3c und Fig. 4a-4c) haben sich gleichermaßen bewährt. Die Flüssigkeit wird in beiden Fällen durch den Ringraum 14 zwischen Gehäusering 12 und Düseneinsatz 13 mit einem gleichmäßigen Druck zu den Düsenbohrungen 17 geführt, die an dem Stirnring 16 des Düseneinsatzes 13 in regelmäßigem Abständen angebracht sind. Die Anzahl und der Durchmesser der Düsenbohrungen 17 richtet sich nach der Menge und den Stoffeigenschaften der einzutragenden Befeuchtungsflüssigkeit und ist beliebig variierbar.

Die Flüssigkeitsstrahlen treten dann aus den Düsenbohrungen 17 aus und treffen auf die unter einem Winkel von z. B. 40° ausgeführte Leitfläche 18 am Gehäusering 12 auf, von wo aus die Flüssigkeitsstrahlen 21, (in Fig. 3a und Fig. 4a gestrichelt eingezeichnet), in den Feststoffstrom im Schneckenraum umgelenkt werden. Der von dem Stirnring 16 des Einsatzes 13 und der Leitfläche 18 am Gehäusering 12 gebildete Ringkanal 19 bleibt feststoffrei. Durch diese Anordnung wird sichergestellt und dies konnte auch durch langfristige Betriebserfahrung belegt werden, daß die Düsenbohrungen 17 bei dieser Anordnung nicht durch den Feststoff verstopft werden.

Die Reinigung des Befeuchtungsringes ist sehr einfach, weil der Gehäusering 12 und der Düseneinsatz 13 als Drehteile ohne Dichtung zusammengesteckt sind.

Die beschriebene Befeuchtungsreinrichtung ist auch dazu geeignet, andere Flüssig­ keiten als Wasser wie z. B. Bindemittel, Farbstoffe usw., in einen schneckenge­ förderten Feststoffstrom dosiert einzutragen. Die Befeuchtung erfolgt kontinuier­ lich mit dem Fördervorgang des Feststoffes. Die genaue Dosierung der Flüssigkeit kann z. B. über ein Hand-Regelventil oder über ein gesteuertes Regelventil er­ folgen.

Claims (5)

1. Fördereinrichtung für pulver- oder granulatförmige Feststoffe mit einer ein- oder mehrwelligen Förderschnecke (4) und einem Aufgabeschacht (2), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (3) der ein- oder mehrwelligen Förderschnecke (4) und dem Aufgabeschacht (2) ein die Schnecke(n) (8) umschließendes Befeuchtungsbauteil (9) zur Eindosierung einer Flüssigkeit in den Schneckenraum angeordnet ist, das aus einem Gehäusering (12) mit mindestens einer Flüssigkeitszuführung (10, 11) und einem in den Gehäusering (12) einschiebbaren ringförmigen Düseneinsatz (13) besteht, wobei zwischen dem Gehäusering (12) und dem Düseneinsatz (13) ein mit der Flüssigkeits­ zuführung (10, 11) verbundener Ringraum (14) verbleibt und dass der Düseneinsatz (13) mit Düsenbohrungen (17) versehen ist, die den Ringraum (14) mit dem Schneckenraum verbinden, wobei die Düsenbohrungen (17) am Düseneinsatz (13) achsenparallel in Bezug auf die Schnecke(n) (8) ausgeführt sind.

2. Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innen­ kontur des Düseneinsatzes (13) kreisförmig ist und die Bohrungen (17) gleich­ mäßig über den Umfang verteilt entlang der Innenkontur angeordnet sind.

3. Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innen­ kontur des Düseneinsatzes (13) brillenförmig gestaltet und dem Schneckenraum angepasst ist.

4. Fördereinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäusering (12) eine ringförmige, schrägstehende Leitfläche (18) derart ange­ ordnet ist, dass die aus den Düsenbohrungen (17) austretenden Flüssigkeits­ strahlen auf die Leitfläche (18) auftreffen und von dort in den Schneckenraum umgelenkt werden.

5. Fördereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leit­ fläche (18) unter einem Winkel α von 30° bis 45° gegen die Achse angebracht ist.