DE19716557A1 - Schüttgutdosierer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schüttgutdosierer gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, nämlich einen Schüttgutdosierer mit einem Schüttguttrichter, dessen Trichterwand doppelwandig ausgebildet, mit einem Druckfluid beaufschlagbar und dadurch innen­ seitig nach innen verformbar ist und in dessen unteren Auslaßbereich eine in einem Ablaufrohr drehbare Dosierschnecke zum Austragen des Schüttguts mündet.

Bei bekannten Schüttgutdosierern der genannten Art mit nur teilweise doppelwandi­ ger Trichterwand neigt insbesondere kritisches, wie schwerfließendes und adhäsives, Schüttgut zur Brückenbildung. Ferner wird bei bekannten Schüttgutdosierern mit me­ chanischer Stoßbeaufschlagung die Körnungsstruktur des Schüttguts nicht schonend behandelt und häufig zerstört. Und schließlich erfolgt vielfach ein ungleichmäßiger Schüttgutaustrag durch die Dosierschnecke.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen geeigneten Schüttgut­ dosierer der genannten Art zum Dosieren insbesondere von kritischen, wie schwer­ fließenden, adhäsiven und brückenbildenden Schüttgütern zu schaffen, bei dem ein schonender, störungsfreier sowie kontinuierlicher Schüttgutaustrag möglich ist und eine Zerstörung der Körnungsstruktur des Schüttguts vermieden wird.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich ein Schüttgutdosierer der im Ober­ begriff von Anspruch 1 genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen dieses Anspruchs aufgeführten Merkmale aus, nämlich dadurch, daß der Schüttgut­ trichter im wesentlichen über seinen gesamten Querschnittsumfang unter Bildung zumindest eines Druckfluidraums doppelwandig ausgebildet ist, daß dieser zumindest eine Druckfluidraum mit einem Druckfluid beaufschlagbar ist und daß unterhalb des Auslaßbereichs des Schüttguttrichters und unterhalb der Dosierschnecke ein mit ei­ nem Druckfluid betreibbares Fluidisiermittel zum Fluidisieren zumindest des in den Eintrittsbereich der Dosierschnecke gelangenden Schüttguts angeordnet ist.

Das Schüttgut wird von der über den gesamten Trichterumfang verlaufenden doppel­ wandigen Trichterwand allseitig gleichmäßig und schonend behandelt. Eine Brücken­ bildung und eine Zerstörung der Körnungsstruktur des Schüttguts werden vermieden. Das Schüttgut kann sich im Schüttguttrichter gleichmäßig nach unten bewegen. Es wird im Eintrittsbereich der Dosierschnecke von dem Fluidisiermittel gelockert, so daß es sich schonend und sehr gleichmäßig in die Dosierschnecke bewegen kann. Auch hierdurch werden Brückenbildungen vermieden, und es ergibt sich ein stets optimal großer Füllungsgrad der Dosierschnecke.

Durch den horizontalen Verlauf gemäß der Weiterbildung von Anspruch 2 wird ver­ hindert, daß die Schwerkraft den seitlichen Abtransport des Schüttguts fördert oder behindert. Vielmehr wird der Abtransport bzw. die Dosierung nur durch den Betrieb der aufgrund der Fluidisierung stets gleichmäßig und materialschonend gefüllten Do­ sierschnecke beeinflußt.

Mit den bevorzugten Maßnahmen der Ansprüche 3 und 4 ist ein sehr einfaches und hochwirksames Fluidisieren des Schüttguts erzielbar. Durch die horizontale Anord­ nung wird erreicht, daß das Fluidisieren nur zu einem erwünschten schonenden Loc­ kern des Schüttguts sowie zu einem gleichmäßigen schonenden Füllen der Dosier­ schnecke führt. Das Fluidisieren bewirkt somit nicht ein horizontales Transportieren des Schüttguts, was vielmehr ausschließlich durch die Dosierschnecke selbst erfolgt.

Die Alternativen einer stoßweise oder kontinuierlich arbeitenden Druckfluidquelle für das Fluidisieren gemäß Anspruch 5 erlauben eine vielfältige Anpassung der Betriebs­ verhältnisse an die jeweiligen Bedürfnisse und Betriebsbedingungen. Entsprechendes gilt gemäß Anspruch 6 auch für die alternativ stoßweise oder kontinuierlich arbeiten­ de Druckfluidquelle für die Druckbeaufschlagung der doppelwandigen Trichterwand. Gemäß Anspruch 7 kann es auch zweckmäßig sein, die Trichterwand stoßweise und die Fluidisierung kontinuierlich mit Druckfluid zu beaufschlagen. Und schließlich kann gemäß Anspruch 8 auch eine abwechselnd stoßweise Druckfluidbeaufschlagung der Trichterwand und des Fluidisiermittels vorteilhaft sein. Mit diesen sowie weiteren al­ ternativen Betriebsformen lassen sich die für den jeweiligen Anwendungsfall optima­ len Betriebsbedingungen einstellen.

Die Merkmale von Anspruch 9 ermöglichen einen sehr einfachen und preiswerten Betrieb, weil dann mechanische Zusatzmittel zum Zurückführen der vom Druckfluid verformten Trichterwand in die Ursprungslage überflüssig sind.

Die Weiterbildung von Anspruch 10 ist besonders bevorzugt weil dadurch eine ge­ sonderte Unterdruckquelle zum Absaugen der doppelwandigen Trichterwand entfal­ len kann. Der Unterdruck entsteht beim Betreiben des Venturirohrs praktisch von selbst. Dadurch können die Baukosten des Schüttgutdosierers erheblich vermindert werden.

Die Merkmale der Ansprüche 11 bis 13 beschreiben für einen praktischen Betrieb des Schüttgutdosierers geeignete bauliche Einzelheiten für die Drucksteuerung von Trichterwand und Fluidisierung. Besonders günstig und preiswert ist dabei die Ver­ wendung einer einzigen Druckfluidquelle gemäß Anspruch 12.

Statt eines einzigen umfangsmäßig durchgehenden Druckfluidraums gemäß An­ spruch 14 können auch mehrere umfangsmäßig verteilte Druckfluidräume gemäß den Ansprüchen 15 bis 17 verwendet werden, falls die jeweiligen Betriebsverhältnisse dieses zweckmäßig erscheinen lassen oder sogar erforderlich machen. Hierdurch kann beispielsweise ein zu gleichmäßiges radiales Zusammendrücken des Schütt­ guts von allen Seiten vermieden werden. Die verschiedenen Druckfluidräume können gemäß den Ansprüchen 18 und 19 gleichzeitig oder zum Vermeiden von Druckkon­ zentrationen im Schüttgut auch zeitversetzt mit Druckfluid beaufschlagt werden.

Besonders bevorzugt ist ein kreisrunder Querschnitt des Schüttguttrichters. Alle Be­ reiche des Schüttguts lassen sich dann gleichmäßig erfassen und behandeln, da brückenfördernde Ecken vermieden werden.

Die Merkmale der Ansprüche 21 und 22 ermöglichen ein einfaches und preiswertes Bauen eines Schüttgutdosierers sowie einen zuverlässigen Betrieb desselben.

Die Erfindung wird nachfolgend an zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schüttgutdosierer nach der vorliegenden Erfindung in einer sche­ matischen Seitenansicht und

Fig. 2 einen Schüttguttrichter des Schüttgutdosierers aus Fig. 1 in einem schematischen Querschnitt.

Gemäß den Fig. 1 und 2 hat der Schüttgutdosierer einen im Querschnitt kreisrun­ den, sich im vorliegenden Fall gleichmäßig nach unten verjüngenden Schüttguttrichter 10 mit einem unterseitigen Auslaßbereich 11 und einem oberseitigen zylindrischen Einfüllbereich 12 für Schüttgut. Eine in den Schüttguttrichter 10 eingebrachte und in diesem durch nicht dargestellte mechanische Elemente, wie durch Spannringe, gehal­ tene verformbare Folie 14 bildet mit einer formstabilen äußeren Trichterbegrenzung eine doppelwandige Trichterwand mit einem hiervon begrenzten Druckfluidraum 15. Dieser im vorliegenden Fall einzige Druckfluidraum 15 erstreckt sich über den gesam­ ten Umfang des Schüttguttrichters 10 und ist über einen Verbindungsstutzen 16 mit einem Druckfluid, nämlich mit einem Druckgas, wie Druckluft, oder einer Druckflüssig­ keit, beaufschlagbar.

Unter dem Auslaßbereich 11 ist eine in einem horizontalen Ablaufrohr 20 drehbare Dosierschnecke 22 in einen zylindrischen Abschnitt 18 des Schüttguttrichters 10 seit­ lich eingeführt. Mit der sich drehenden Dosierschnecke 22 kann das in diese gelan­ gende Schüttgut gezielt seitlich ausgetragen werden.

Unterhalb des Auslaßbereichs 11 und des Eintrittsbereichs für das Schüttgut in die Dosierschnecke 22 befindet sich ein Fludisiermittel 24, das im vorliegenden Fall in Form einer horizontal angeordneten, für ein Druckfluid von unten nach oben durch­ strömbaren Scheibe, wie einer solchen aus Kunststoff und/oder Metall, ausgebildet ist. Bei diesem Druckfluid handelt es sich um ein Druckgas, wie Druckluft, oder um eine geeignete Druckflüssigkeit.

Diese Scheibe begrenzt einen darunter befindlichen Druckfluid-Verteilungsraum 26 mit einem zentralen unterseitigen Druckfluid-Einlaß 28. Das Druckfluid kann die Scheibe gleichmäßig verteilt durchströmen und für ein gleichmäßiges Fluidisieren bzw. Lockern des darüber befindlichen Schüttguts sorgen. Somit kann dieses äußerst gleichmäßig in die Dosierschnecke gelangen.

Der Druckfluid-Einlaß 28 ist mit dem Auslaß eines Venturirohrs 30 verbunden, das einlaßseitig mit einer Druckfluidquelle P1 verbunden ist. An den Unterdruckbereich des Venturirohrs 30 ist eine Absaugleitung 32 angeschlossen. Diese mit einem Umschalt­ ventil 34 verbunden ist, das je nach Schaltzustand den Druckfluidraum 15 der doppel­ wandigen Trichterwand des Schüttguttrichters 10 mit der Absaugleitung 32 oder mit einer Druckfluidquelle P2 für die Trichterwandbeaufschlagung verbindet.

Im vorliegenden Fall ist ein weiteres Umschaltventil 35 vorgeschaltet, das je nach sei­ nem Schaltzustand eine einzige Druckfluidquelle P, vorzugsweise eine Druckgas- oder Druckluftquelle, mit den Eingängen des Venturirohrs 30 sowie des Umschaltventils 34 verbindet und somit die beiden Druckfluidquellen P1 und P2 bildet.

Bei der vorliegenden Ausführungsform kann die fluidisierende Druckbeaufschlagung des Fluidisiermittels 24 kontinuierlich erfolgen, während abwechseln ein Druckbeauf­ schlagen und ein Absaugen der doppelwandigen Trichterwand durchgeführt wird. Hier­ zu erfolgt ein wiederholtes Hin- und Herschalten des Umschaltventils 34, so daß ab­ wechselnd das Druckfluid in den Druckfluidraum 15 gelangt und aus diesem über die Absaugleitung 32 abgesaugt wird, und zwar durch den im Venturirohr 30 ständig er­ zeugten Unterdruck.

Durch das Pulsieren der sich gemäß Fig. 2 in Pfeilrichtung nach innen und außen be­ wegenden Folie 14 wird das Schüttgut zuverlässig an einer Brückenbildung gehindert. Gleichzeitig sorgt das ständige Fluidisieren dafür, daß das Schüttgut gelockert und gleichmäßig in die Dosierschnecke gelangen kann.

Claims (22)

1. Schüttgutdosierer mit einem Schüttguttrichter (10), dessen Trichterwand dop­ pelwandig ausgebildet, mit einem Druckfluid beaufschlagbar und dadurch in­ nenseitig nach innen verformbar ist und in dessen unteren Auslaßbereich (11) eine in einem Ablaufrohr (20) drehbare Dosierschnecke (22) zum Austragen des Schüttguts mündet, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schüttguttrichter (10) im wesentlichen über seinen gesamten Quer­ schnittsumfang unter Bildung zumindest eines Druckfluidraums (15) doppel­ wandig ausgebildet ist,
daß dieser zumindest eine Druckfluidraum (15) mit einem Druckfluid beauf­ schlagbar ist und
daß unterhalb des Auslaßbereichs (11) des Schüttguttrichters (10) und unter­ halb der Dosierschnecke (22) ein mit einem Druckfluid betreibbares Fluidi­ siermittel (24) zum Fluidisieren zumindest des in den Eintrittsbereich der Do­ sierschnecke (22) gelangenden Schüttguts angeordnet ist.

2. Schüttgutdosierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosier­ schnecke (22) und das Ablaufrohr (20) etwa horizontal angeordnet sind.

3. Schüttgutdosierer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluidisiermittel (24) in Form einer etwa horizontal angeordneten, für das Druckfluid von unten nach oben durchströmbaren Scheibe, wie einer solchen aus Kunststoff und/oder Metall, ausgebildet ist.

4. Schüttgutdosierer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Fluidisiermittel (24) großflächig an einen darunter befindlichen Druckfluid-Verteilungsraum (26) mit einem Druckfluid-Einlaß (28) angrenzt.

5. Schüttgutdosierer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das Fluidisiermittel (24) bzw. der Druckfluid-Verteilungsraum (26) strömungsmäßig mit einer stoßweise oder kontinuierlich betreibbaren Druck­ fluidquelle (P1) verbindbar ist.

6. Schüttgutdosierer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der zumindest eine Druckfluidraum (15) der doppelwandigen Trich­ terwand des Schüttguttrichters (10) strömungsmäßig mit einer stoßweise oder kontinuierlich betreibbaren Druckfluidquelle (P2) verbindbar ist.

7. Schüttgutdosierer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der zumindest eine Druckfluidraum (15) der doppelwandigen Trich­ terwand des Schüttguttrichters (10) stoßweise und das Fluidisiermittel (24) kontinuierlich mit Druckfluid beaufschlagbar sind.

8. Schüttgutdosierer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine Druckfluidraum (15) der doppelwandigen Trichter­ wand des Schüttguttrichters (10) und das Fluidisiermittel (24) abwechselnd stoßweise mit Druckfluid beaufschlagbar sind.

9. Schüttgutdosierer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein abwechselndes Beaufschlagen mit einem Druckfluid, insbesondere einem Druckgas, wie Druckluft, und durch ein anschließendes Absaugen des zumin­ dest einen Druckfluidraums (15) der doppelwandigen Trichterwand des Schüttguttrichters (10).

10. Schüttgutdosierer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Fluidi­ siermittel (24) bzw. dem Druckfluid-Verteilungsraum (26) ein von einem Druckfluid, insbesondere einem Druckgas, wie Druckluft, durchströmtes Ven­ turirohr (30) vorgeschaltet ist, in dessen Unterdruckbereich eine mit dem zu­ mindest einen Druckfluidraum (15) der doppelwandigen Trichterwand des Schüttguttrichters (10) verbindbare Absaugleitung (32) mündet.

11. Schüttgutdosierer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ saugleitung (32) mit einem Umschaltventil (34) verbunden ist, das je nach Schaltzustand den zumindest einen Druckfluidraum (15) der doppelwandigen Trichterwand des Schüttguttrichters (10) mit der Absaugleitung (32) oder mit der Druckfluidquelle (P2) für die Trichterwandbeaufschlagung verbindet.

12. Schüttgutdosierer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine ein­ zige kontinuierlich betriebene Druckfluidquelle (P), insbesondere eine Druck­ gasquelle, wie eine Druckluftquelle, mit dem Umschaltventil (34) und mit dem Venturirohr (30) verbindbar ist.

13. Schüttgutdosierer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine ein­ zige kontinuierlich betriebene Druckfluidquelle (P) an den Eingang eines dem Umschaltventil (34) und dem Venturirohr (30) vorgeschalteten weiteren Um­ schaltventils (35) angeschlossen ist, wodurch das Druckfluid abwechselnd dem Umschaltventil (34) - sowie über dieses dem zumindest einen Druckflui­ draum (15) der doppelwandigen Trichterwand des Schüttguttrichters (10) - und bei über das Umschaltventil (34) erfolgter Verbindung des Druckflui­ draums (15) mit der Absaugleitung (32) dem Venturirohr (30) zugeführt wird.

14. Schüttgutdosierer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die doppelwandige Trichterwand des Schüttguttrichters (10) einen über den gesamten Querschnittsumfang durchgehenden Druckfluidraum (15) aufweist.

15. Schüttgutdosierer nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeich­ net, daß die doppelwandige Trichterwand des Schüttguttrichters (10) mehrere über den gesamten Querschnittsumfang verteilte, voneinander getrennte Druckfluidräume (15) aufweist.

16. Schüttgutdosierer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfluidräume (15) etwa aneinander angrenzen.

17. Schüttgutdosierer nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfluidräume (15) etwa gleich große Umfangserstreckungen haben.

18. Schüttgutdosierer nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckfluidräume (15) gleichzeitig mit Druckfluid beauf­ schlagbar sind.

19. Schüttgutdosierer nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß alle oder einzelne Druckräume (15) zu unterschiedlichen Zeiten mit Druckfluid beaufschlagbar sind.

20. Schüttgutdosierer nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schüttguttrichter (10) einen kreisrunden Querschnitt aufweist.

21. Schüttgutdosierer nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schüttguttrichter (10) eine in diesen abgedichtet eingebrachte flexible Folie (14) zum innenseitigen Begrenzen zumindest eines Druckraums (15) aufweist.

22. Schüttgutdosierer nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die flexi­ ble Folie (14) im Schüttguttrichter (10) mit mechanischen Elementen, wie mit Spannringen, gehalten ist.