DE2300419B2 - Vorrichtung zum Austragen schwerfließender pulverartiger o.dgl. Güter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Austragen schwerfließender pulverartiger od. dgl. Güter mit sich in Fließrichtung konisch verjüngendem schwingbarem Bodenteil und in diesem auf einer etwa vertikalen Achse angeordneter, sich kegelförmiger bodenwärts erweiternder Stauhaube, deren Rand mit der Wandung des Bodenteiles einen ringartigen Austragsspalt bildet

Eine derartige Vorrichtung wird durch die US-PS 78 068 offenbart; im konisch zulaufenden Austragsende eines mit Vibrationselementen versehenen Bunkers ruht die sich kegelförmig bodenwärts erweiternde Stauhaube auf einer starren Achse, welche aus Montagegründen mit einem die Austragsöffnung untergreifenden Bügel verschraubt ist.

Eine andere Austragsvorrichtung mit leicht konvexer scheibenförmiger Stauwand ist durch die DT-PS 12 66 231 bekanntgeworden.

Diese Vorrichtungen haben in der Praxis erhebliche Mängel gezeigt; der Bodenteil des Behälters oder Silos bildet mit der ihn überlagernden Stauhaube oder Stauwand ein in sich starres, nur einheitlich schwingbares Austragsmaul, welches lediglich gleichgerichtete Schubkräfte zu erzeugen vermag — was beispielsweise die unerwünschte Brückenbildung nicht in ausreichen-

is dem Maße verhindern kann. Zudem lagert sich auf der Stauhaube schon nach kurzem Gebrauch ein Rückstandskegel ab, der zum einen das Fließverhalten des Schüttgutes sowie zum anderen die Vibration der Austragsvorrichtung störend beeinflußt Der Einsatzbereich derartiger — mehr oder minder schwingender — Austragsvorrichtungen ist erheblich beschränkt, denn die bei Versuchen mit bestimmten Schüttgütern ermittelte Maulweite des ringartigen Austragsspaltes bestimmt endgültig die Verwendungsfähigkeit der Vorrichtung für Güter gleichen Schüttverhaltens; bei schwingendem System können diese Grenzen geringfügig erweitert werden.

Darüber hinaus erfolgt eine Unterbrechung des Schüttgutstromes entweder durch Einsatz besonderer Verschlußorgane oder aber durch jene erwähnte — an sich unerwünschte — Brückenbildung. Im einen Falle wird der konstruktive Aufwand vermehrt, im anderen Falle die Betriebssicherheit geschmälert und die Mengenwahl im wesentlichen dem Zufall überlassen.

Angesichts dieser Gegebenheiten soll eine konstruktiv einfache Austragsvorrichtung der eingangs erwähnten Art geschaffen werden, welche auf das Gut Scherkräfte ausübt und bei der durch Ändern des Abstandes von Stauhaube und Bodenteil auch während des Betriebes eine Mengenwahl erzielt und eine einfache Einstellung im Hinblick auf die Eigenschaften unterschiedlicher Produkte durchgeführt werden kann. Darüber hinaus soll es möglich werden, mehrere derartige Dosierausträge nebeneinander oder hintereinander zu schalten.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt eine Vorrichtung zum Austragen schwerfließender pulverariger oder. dgl. Güter, bei welcher die Achse als Drehstahlfeder ausgebildet ist, weiche zur Veränderung der Weite des Austragsspaltes außerhalb des von diesem ablaufenden

so Gutstromes höhenverstellbar und mittels deren die Stauhaube auf den Bodenteil der Vorrichtung aufsetzbar ist Dabei soll die Drehstahlfeder in der Vorrichtung zentrisch angeordnet und in einem Hüllrohr bewegbar gelagert sein sowie eine zur seitlichen Austragsöffnung des Bodenteils führende Austragsfläche durchsetzen, welche wenigstens ein Lager für die Drehstahlfeder übergreift

Bei dieser Anordnung sind Bodenteil und Stauhaube über die Drehstahlfeder so verbunden, daß auf das Schüttgut durch Schwingungen echte Schwerkräfte ausgeübt werden. Auch bei Betätigung angebauter Schwingungserreger werden wegen der unterschiedlichen Massen Bodenteil und Drehstahlfeder verschieden schwingen. Dies hält zum einen die Brückenbildung hintan und führt zum anderen zu einer intensiveren Beanspruchung des Schüttgutes, also zu kleineren Bauformen der Austragsvorrichtung. Durch eine Veränderung des Abstandes zwischen Stauhaube und

Bodenteil kann auch während des Austragsvorganges eine Mengenregulierung vorgenommen werden; die Dosiermöglichkeit erweitert den Einsatzbereich der erfindungsgemäßen Austragsvorrichtung beträchtlich, da hierdurch ein Einbau über Mühlen.. Mischern, Rührbehältern, u. a. möglich wird.

Diese Regelbarkeit erweitert den Einsatzbereich der erfindungsgemäßen Austragsvorrichtung — gegenüber allen bislang bekannten derartigen Geräten — beträchtlich, da nun deren Einbau über Mühlen, Mischern, Rührbehältern u.a. sinnvoll wird. Darüber hinaus eröffnet diese Vorrichtung im Hinblick auf die bereits erwähnte Verkleinerung der Bauform den Einsatz in Laboratorien, Versuchsanstalten sowie als Dosierorgan für frei fließende Pulver, die bisher mit teueren Zellenratschleusen, Vibrationsrinnen od. dgl. befördert werden mußten.

Als lösbare Verbindung zwischen der Achse der Kegelhaube und dem Bodenteil und/oder dem Behälter bzw. Silo kommen Paßfedern, Vielnut-, Kerbzahn- und K-Profile oder Spindeln in Betracht, bevorzugtermaßen weist die Achse bzw. Drehstahlfeder radial abragende Federn auf, weiche in Nuten eines Fühningsorganes des Bunkers, Behälters oder Silos undrehbar vertikal verschieblich geführt sind.

Das die Drehstahlfeder umfangende Hüllrohr, welches das Schüttgut von der Drehstahlfeder fernhält, liegt erfindungsgemäß am Bodenteil fest und ist mit Lagern für die Drehstahlfeder versehen, von denen eines im Schüttgutstrom angeordnete und durch Spreizelemente mit den Bodenteil verbunden ist, um ein Verbiegen der Drehstahlfeder zu unterbinden. Bevorzugtermaß^n durchsetzt diese Drehstahlfeder das obere Lager des Hüllrohres mit Spiel; eine vollkommene Einspannung in zwei Lager würde die Schwingfähigkeit der Drehstahlfeder zu stark beeinflussen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dient als unteres Lager ein Gleitlager, unterhalb dessen die Drehstahlfeder mit einer Hubvorrichtung, beispielsweise mit Federn, verbunden ist

Im Rahmen der Erfindung liegt es, einander mehrere von etwa vertikalen Drehstabfedern getragene Stauorgane und diese in veränderbarem Abstand umgebende Bodenteile zuzuordnen — etwa als Organe verschiedener Behälter mit zu mischenden Schüttgütern oder aber zur Vergrößerung des Dosierbereiches sowie zur Vergleichsmäßigung des Austrages als gemeinsame Vorrichtung für einen einzigen Behälter. In beiden Fällen werden erheblich günstigere Mischerfolge erzielt Auch können beispielsweise Einschleusorgane für geschlossene Kreisläufe — etwa zum Mahlen stickstoffhaltiger Haufwerke — oder dichte Auslaufgeräte unter Staubzyklonen zumindest zwei Stauorgane aufweisen, die zueinander höhenversetzt beidseits eines von ihnen begrenzten Schleusenraumes o. dgl. angeordnet sind.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

F i g. 1 eine Austragsvorrichtung im Längsschnitt,

F i g. 2 eine Austrags- und Dosiervorrichtung zweier verbundener Schüttgutsilos in teilweise geschnittenem Aufriß,

Fig. 3 den ausschnittsweise wiedergegebenen Grundriß der in F i g. 3 dargestellten Anlage mit einem Teilschnitt gemäß Linie T-Tm F i g. 3,

F i g. 4 den schematisierten Grundriß einer anderen Anlage mit drei Austragsvorrichtungen,

Fig.5 den vergrößerten Querschnitt durch diese Anlage gemäß Linie F-F in F i g. 5,

F i g. 6 einen grundrißlichen Blick in einen Kleincontainer mit — hier vier — Austragsvorrichtungen,

F i g. 7 ein vergrößertes Detail aus F i g. 1.

Unier einem zylinderförmigen Silobehälter A befindet sich gemäß Fig. 1 eine Austrags- und Dosiervorrichtung B mit zur Längsachse L des Silobehälters A exzentrischer Austragsmündung 1.

Die Austragsvorrichtung B weist ein Gehäuse 2 aus einem an den Silobehälter A anschließenden Zylinderring 3 gleichen Innendurchmessers d auf, an den unterhalb eines konischen Zwischenstückes 4 der Höhe e ein zur Längsachse L asymmetrischer Mantelteil 5 anschließt, dessen eine — in der rechten Figurenhälfte längsschnittlich erkennbare — Seite 6 in Verlängerung des Zwischenstücks 4 mit gleichem Neigungswinkel u (etwa 135°) die Längsachse L schneidet und schräg zur Austragsmündung 1 verläuft; die andere Längsschnittsseite 7 ist in einer Länge /parallel zu jener Längsachse L gerichtet. An diesen Mantel 5 ist ein weiterer Zylinderring 8 des Durchmessers g (etwa 0,3 d) angefügt, dessen Achse M mit der Längsachse L der Vorrichtung B einen Winkel ν von etwa 30° bestimmt An den Zylinderring 8 schließt ein zur Längsachse L paralleles Mündungsrohr 9 an, das mit dem Zylinderring 8 einen Austragskanal 10 ergibt.

Das Gehäuse 2 ruht einerseits auf einer Platte 71, die mit ihrer Oberkante 72 am Mantelteil 5 und mit ihrer Unterkante 73 an einer Querplatte 74 angeschweißt ist sowie vermöge eines Winkeleisens 75 — unter Zwischenschaltung von Unterlagscheiben 76 od. dgl. — auf einem Pufferelement lagert; dieses sitzt in einem Führungsrahmen 79 auf einem Traggestell 80 aus C-Stahlprofilen81.

An der Platte 71 ist ein Motor NaIs Schwingungserreger vorgesehen. Zudem können Zwischenring 3 und Silobehälter A, wie nicht weiter dargestellt, miteinander durch Gummimanschetten oder ähnliche elastische Verbindungen festgelegt sein.

Auf der anderen Seite stützt sich das Gehäuse 2 über eine Konsole 82 auf einem weiteren Pufferelement 78 ab, das seinerseits auf einem Vertikalarm 83 des Traggestells 80 angebracht ist.

Die Höhe h dieses Gehäuses 2 von der Oberkante des Zylinderringes 3 bis zu der vom Traggestell 80 angebotenen Stellebene O entspricht etwa dem Ausmaß des weitesten Durchmessers d — in einer bevorzugten Ausführungsgi öße beispielsweise 30 cm.

Den Mantelteil 5 durchsetzt ein daran zentrisch zur Längsachse L festgelegtes Hüllrohr 85 des Durchmessers / (z. B. 4 cm), das nach oben hin in einer über drei radiale Spreizarme 86 vom Gehäuse 2 getragenen Führungsbüchse 87 endet FuBseitig steckt das Hüllrohr 85 auf einen Einsatzstück 88 der Querplatte 74.

In der zentrischen Gewindebohrung 89 des Einsatzstückes 88 lagert das untere Gewindestück 91 einer vertikalen Drehstahlfeder 90, welche unterhalb des Einsatzstückes 88 eine Mutter 94 trägt; letztere drückt eine Spannscheibe 95 gegen die Einsaizstückunterseite. Oberhalb eines in der Führungsbüchse 87 mit Spiel lagernden Kragenteiles 92 der Drehstahlfeder 90 findet sich ein Gewindeende 93 das in die Gewindescheibe 97 einet schirmartigen i. w. horizontalen Stauhaube 98 einragt Deren Haubenrand 99 weist einen Durchmesser ρ auf, der etwas geringer ist als der Durchmesser d (pOfixd) des Zylinderstückes 3. Das Verhältnis der maximalen Breite q des Ringspaltes 100 zwischen

Haubenrand 99 und Gehäuse 2 einerseits sowie dem Zylinderstückdurchmesser d anderseits beträgt etwa 30:1.

Schließlich gibt Bezugszahl 101 ein horizontales Abdeckblech an, das die Schnittstelle zwischen Gehäuse 2 und Hüllrohr 85 überspannt.

Durch Drehung der Drehstahlfeder 90 im Uhrzeigersinn kann die Stauhaube 98 aus der in F i g. 1 dargestellten maximalen Öffnungsstellung in Pfeilrichtung ζ abgesenkt werden, bis sie sich mit dem Haubenrand 99 auf das konische Zwischenstück 4 aufsetzt Ring- und Austragsspalt 100 ist dann völlig geschlossen, öffnet man diesen durch Anheben der Stauhaube 98, so wird das darüber befindliche Schüttgut 5 durch das Gehäuse 2 über die Austragsschurre 10 abgezogen. Austragsmenge und Geschwindigkeit können über die Stauhaube 98 und die Schwingungsintensität gesteuert werden.

Eine Zwillingsanordnung von Silos At, A2 mit anschließenden Dosierwerken B\, B₂ verdeutlichen die F i g. 2 und 3; dort ragen die — einander zugekehrten — Austragsschurren 10 in einen gemeinsamen Mischtrichter 105 mit eingebautem Rührwerk 106 oder dgl.

Die Additionsfähigkeit der Dosierwerke B ermöglicht eine Vielzahl von Konfigurationen, beispielsweise eine Mischanlage mit drei Dosierwerken B (Fig.4) unter unterschiedlich großen Silokammern Au A₂, A3. Diese tragen z. B. gemeinsam in einen Container Caus.

Dem vergrößerten Querschnitt durch die Mischanlage der Fig.4 sind Federelemente 107 zur Unterstützung von Huborganen 110 für die Achsen 90 dei Kegelhauben 98 zu entnehmen. Letztere wirken zurr einen mit dem gemeinsamen konischen Mantel 4 unc zum anderen mit — diesen ergänzenden — Einbauter 108 in der bereits beschriebenen Art zusammen.
Die Vertikalwände 109 zwischen den Kammern A\ A₂, A3 des Silos A mögen erforderlichenfalls fehlen, se daß die Dosierwerke B aus einem gemeinsamer Vorbehälter austragen. Zudem können durch unterschiedliche Austragsleistungen der Dosierwerke I mehrere nach — oder nebeneinander im Silo A befindliche Produktchargen gemischt werden.

F i g. 6 veranschaulicht einen Kleincontainer Q, dei selbst mit beispielsweise vier Austragsvorrichtungen L versehen ist. Hier halten die Federelemente 107 die Kegelhauben oder Stauorgane 98 während des Transportes in Schließstellung, zur Entleerung wird jede Drehstahlfeder 90 durch eine — nicht wiedergegebene — angebaute oder am Entleerungsort stationäre Hubvorrichtung 110 angehoben.

Die Drehstahlfedern 90 sind vermöge seitlich ausragender Radialfedern 111 in Nuten 112 de; Hüllrohres 85 oder eines Flankenstückes 113 geführt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Austragen schwerfließender pulverartiger od. dgL Güter mit sich in Fließrichtung konisch verjüngendem schwingbarem Bodenteil und in diesem auf einer etwa vertikalen Achse angeordneter, sich kegelförmig bodenwärts erweiternder Stauhaube, deren Rand mit der Wandung des Bodenteiles einen ringartigen Austragsspalt bildet, gekennzeichnet durch eine als Drehstahlfeder ausgebildete Achse (90), die zur Veränderung der Weite (9) des Austragsspaltes (100) außerhalb des von diesem ablaufenden Gutstromes höherverstellbar und mittels deren die Stauhaube (98) auf den Bodenteil (4,5) der Vorrichtung (B) aufsetzbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehstahlfeder (9C) in der Vorrichtung (B) zentrisch angeordnet und in einem Hüllrohr (85) bewegbar gelagert ist sowie eine zur seitlichen Austragsöffnung (1) des Bodenteils führende Austragsfläche (6) durchsetzt, welche ein Lager (88) für die Drehstahlfeder übergreift

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (90) radial abragende Federn (IH) aufweist und mit diesen in Nuten (112) eines Führungsorganes undrehbar vertikal verschieblich geführt ist (F i g. 7).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hüllrohr (85) am Bodenteil (4, 5) festliegt und Lager (87, 88) für die Drehstahlfeder (90) aufweist, von denen eines im Gutstrom angeordnet und durch Spreizelemente (86) mit dem Bodenteil (5) verbunden ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehstahlfeder (90) das obere Lager (87) des Hüllrohres (85) mit Spiel durchsetzt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als unteres Lager ein Gleitlager dient, und die Drehstahlfeder mit einer Hubvorrichtung (110) verbunden ist (F i g. 5).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere von vertikalen Drehstabfedern (90) getragene Stauorgane (98) und diese veränderbarem Abstand (q) umgebende Bodenteile (4) einander zugeordnet sind, deren Austragsschurren (10) in eine gemeinsame Entnahmestelle (105) münden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenteile (4), unter einem gemeinsamen Behälter ^angebracht sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehstabfeder (90) des Stauorgans (98) gegen einen Kraftspeicher (107) anhebbar ist