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Beschreibung zur Anmeldung von Abdichtende Fördervorrichtung Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern von krümeligem, halbfeuchtem Material,
die gegen Druck abdichtet, so daß sie das Material von einem Raum zu einem anderen
auch dann befördern kann, wenn zwischen den in den beiden Räumen herrschenden Drucken
ein erheblicher Unterschied besteht.
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In der deutschen Offenlegungsschrift 1 442 746 wird angegeben, daß
man zur Beförderung von cellulosehaltigem Gut zwischen Räumen von unterschiedlichem
Druck Vorrichtungen mit Förderschnecken verwendet, die Materialpfropfen bilden die
sie am Ausgangsende als druckfeste Klumpen abgeben, die
auf umständliche
Weise zerkleinert werden müssen. In dieser Offenlegungsschrift wird daher eine Fördervorrichtung
vorgeschlagen, in der eine5 zweckmäßigerweise jedoch zwei ineinandergreifende Förderschnecken
vorhanden sind, die eine Unterbrechung ihrer Schneckengewinde aufweisen, in der
sich ein Materialpfropfen bildet, der von dem zweiten Teil des Schneckengewindes
gebrochen wird. Diese Vorrichtungen verschleißen verhältnismäßig schnell. In der
deutschen Auslegeschrift 1 127 354 ist eine Vorrichtung beschrieben, in der ebenfalls
Förderschnecken vorhanden sind, die an ihrem Ausgangsende einen Materialpfropfen
bilden. Dieser ist jedoch relativ locker, so daß zur Abdichtung gegenüber erheblichen
Druckunterschieden mehrere solcher Schnecken in Labyrinthgängen angeordnet sein
müssen, was größeren Bedarf an Baustoffen und Aufstellungsraum zur Folge hat als
eine Vorrichtung mit nur einer Schnecke.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine abdichtende Fördervorrichtung
für krümelig-feuchtes Material zur Verfügung zu stellen, die mit geringem Material-
und Raumbedarf eine hohe abdichtende Wirkung erzielt. Beispielsweise soll Alkalicellulose
aus 1 Gew.-Teil pulverisiertem Zellstoff und 1,5 bis 2,2 Gew.-Teilen 20- bis 50%iger
Natronlauge gegen einen Druck bis mindestens 50 kg/cm2 gefördert, während des
Fördervorganges
verdichtet und homogenisiert und am Ende der Fördervorrichtung in krümeliger Form
abgegeben werden.
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Bei der Lösung der gestellten Aufgabe wird von der bekannten abdichtenden
Fördervorrichtung ausgegangen, die ein Schneckengehäuse und eine zylindrische Förderschnecke
aufweist, die in einem zylindrischen Schneckengehäuseteil untergebracht ist und
vor dem Austragsende des Schneckengehäuses aufhört, so daß in dem Gehäuseendteil
ein dichtender Materialpfropfen entsteht; die Vorrichtung, welche durch die Lösung
der Aufgabe neu geschaffen wurde, ist dazu dadurch gekennzeichnet, daß sich an den
zylindrischen Gehäuseteil ein sich verjüngender konischer Gehäuseteil und an diesen,
entsprechend verjüngt, der zylindrische Gehäuseendteil anschließt, daß der konische
Gehäuseteil mit einem entsprechend konischen Innengewinde von zu dem Gewinde der
Förderschnecke entgegengesetztem Gewindesinn und kleinerer Steigung versehen ist,
daß die Gewindetiefe der Förderschnecke in dem konischen Gehäuseteil der Verjüngung
entsprechend abnimmt und daß dicht hinter dem Gehäuseende auf der Förderschneckenwelle
Abstreifer so angeordnet sind, daß sie einen stirnfräserartigen Messerkopf bilden.
Die Fördervorrichtung enthält eine einzige konisch sich verjüngende, einen Materialstopfen
bildende Förderschnecke. Zweckmäßigerweise
ist jedoch eine Einspeiseschnecke
am Anfang der Förderschnecke in senkrechter Anordnung zu dieser vorgesehen.
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Der Gewindegang der Förderschnecke weist im konischen Teil zweckmäßiderweise
die gleiche Steigung wie im zylindrischen Teil auf. Jedenfalls sind die Steigungen
in beiden Teilen um höchstens 10 % voneinander verschieden. Im zylindrischen Teil
ist die Steigung zweckmäßigerweise nicht größer als der Außendurchmesser des Schneckengewindes
und nicht kleiner als 3/4 des Außendurchmessers des Schneckengewindes. Die Steigung
des Innengewindes, das sich in dem konischen Teil des Schneckengehäuses befindet5
ist dagegen kleiner als die Steigung des Förderschneckengewindes, und zwar vorzugsweise
im Verhältnis von 1 : 0,25 bis 1 : 0,75. Der Grad der Verjüngung der Transportschnecke
ist im konischen Teil derart, daß die beim Verdichten des Materials beabsichtigte
Volumenverminderung auf mindestens zwei Gewindegänge verteilt ist.
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Die Volumenverminderung ist in der Regel in der Größenordnung von
2 : 1. Der zylindrische Gehäuseendteil, in dem der Materialpfropfen entsteht, ist
zweckmäßigerweise 5- bis 12-mal so lang wie der Unterschied zwischen dem äußeren
und dem inneren Radius des Materialpfropfens, der sich darin bilden kann. So kann
beispielsweise bei einer Vorrichtung, bei der
der anfängliche Schneckenradius
um 35 mm größer ist als der Radius des Schneckenkerns, der sich bildende Materialpfropfen
einen Hohlzylinder von 25 mm Wanddicke und 230 mm Länge bilden.
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Das Schneckengewinde läuft in dem Gehäuse berührungsfrei, in der Regel
in einem Abstand von 2 bis 5 mm von der Gehäusewand.
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Die Fördervorrichtung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung
näher erläutert. Diese zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung in einer
Draufsicht größtenteils im Schnitt, der längsweise durch die Schneckenmitte geführt
ist, in schematischer Darstellung.
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Die in der Zeichnung dargestellte Fördervorrichtung hat eine linksgängige
Förderschnecke e, die auf eine Schneckenwelle v aufgezogen ist. Diese ist einerseits
in einem Lager h und andererseits in einem Lager u waagerecht gelagert und befindet
sich in einem Schneckengehäuse, das einen zylindrischen Teil f, daran anschließend
einen sich verjüngenden konischen Teil k und daran anschließend einen gegenüber
dem Teil f verjüngten zylindrischen Teil n aufweist.
Der konische
Teil k ist innen mit Gewindegängen 1 versehen. Diese sind rechtsgängig. Das Schneckengehäuse
ist einerseits durch einen Lagergehäusedeckel i und andererseits durch eine Lagerlaterne
t verschlossen. Gegen den Lagergehäusedeckel i wird die Förderschnecke durch den
Förderdruck, den diese ausübt, angepreßt, wobei der Aufpreßdruck durch ein Bundlager
g aufgenommen wird. Am anderen Ende ist die Welle v durch eine Stopfbüchse r und
eine Stopfbüchsenbrille s abgedichtet. Das Gewinde der Förderschnecke hört vor dem
zylindrischen Teil n auf. In diesem bildet sich der Materialstopfen m aus. Hinter
dem zylindrischen Teil n sind zwei oder mehr Abstreifer o angeordnet, die durch
Paßfedern p mit der Welle v verbunden sind. Sie haben von dem Schneckengehäuseende
einen geringen Abstand, etwa von 2 bis 10 mm. Das Austragsende der Förderschnecke
ist von einem Auslaufgehäuse q umgeben.
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Der Förderschnecke e ist an ihrem Anfang und senkrecht zu ihr eine
Einspeiseschnecke a zugeordnet, die in einem Lager c waagerecht fliegend gelagert
ist und sich in einem Gehäuserohr b befindet. Am Anfang der Einspeiseschnecke ist
auf ihr ein senkrechter Füllschacht d angebracht.
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Das zu fördernde krümelig-feuchte Material fällt durch den Füllschacht
d in die Einspeiseschnecke a. Diese wird so betrieben, daß ihre Förderleistung größer
ist als die der Transport schnecke e, so daß dieser ständig Material angeboten wird.
Im konischen Teil k der Förderschnecke wird das geförderte Material am meisten verdichtet.
Wenn es mit der Förderschnecke umlaufen sollte, sorgen die im Gehäuse befindlichen
Innengewinde 1 infolge ihres entgegengesetzten Gewindesinns dafür, daß das Material
dennoch in achsialer Richtung transportiert wird. Der im Endteil n vorhandene Materialstopfen
m wird von dem Ende des Förderschneckengewindes und von dem nachgeschobenen Material
achsial durch den Endteil n geschoben. Das Material erhält im Stopfen seine größte
Pressung. Dort wird es durch Auspressen von Flüssigkeit aus überdurchschnittlich
nassen Partikeln und gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit durch Diffusions- und
Netzvorgänge auf alle Feststoffpartikel während der Verweilzeit im Endteil n homogenisiert.
Die Abstreifer o führen den kompakten Materialstopfen m in ein Material von feinkrümeliger
Struktur über.
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Die Vorrichtung kann mit gutem Förderwirkungsgrad in einem Drehzahlbereich
zwischen 1 und 50 Umdrehungen/Minute betrieben
werden. Der Förderwirkungsgrad
ist von den Eigenschaften, insbesondere von dem Feuchtigkeitsgehalt des zu fördernden
Materials und von seiner Temperatur abhängig.
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Je nach Material und Druckgefälle liegt er in der Regel zwischen 20
und 60 %.
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Die Welle der Förderschnecke kann selbstverständlich hohl sein, um
beispielsweise ein Kühl- oder Heizmittel durchzuleiten. Die Förderschnecke und die
Innenwand des Schnecke gehäuses sind zweckmäßigerweise verchromt und poliert.
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Bei einer erfindungsgemäß konstruierten Fördervorrichtung betrug das
Gangvolumen der Förderschnecke im Einzugsteil 1,4 1 und am Ende des konischen Teils
0,7 1. Die Förderschnecke hatte einen Außendurchmesser von 140 mm, einen Kerndurchmesser
von 70 mm und eine Steigung von 120 mm.
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Der Außendurchmesser des zylindrischen Endteils betrug 110 mm. Bei
einer Fahrgeschwindigkeit von 10 Umdrehungen je Minute wurden 300 kg Material je
Stunde durchgesetzt, was einem Förderwirkungsgrad von 50 % entsprach. Fördervorrichtungen
mit größeren Abmessungen als die oben genannten haben entsprechend höhere Förderleistungen
ermöglicht.
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Die Fördervorrichtung gemäß der Erfindung zeichnet sich gegenüber
bekannten Vorrichtungen, die dem gleichen Zweck dienen, durch eine kleinere wirtschaftlichere
Bauweise aus.
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Ferner tritt in der Vorrichtung keine metallische Reibung auf. Man
ist daher in der Anzahl der auswählbaren Werkstoffe weniger beschränkt, und der
Verschleiß ist geringer. Das Abdichtungsvermögen ist sehr stark und bleibt auch
beim Leerfahren der Schnecke allein durch den Stopfen noch für längere Zeit erhalten.
Auch mit relativ nur wenig feuchtem fasrigem Material wird eine gute Abdichtung
erzielt. Der Energiebedarf je kg durchgefahrenes Material ist geringer als bei bekannten
Vorrichtungen.