DE2513115C2

DE2513115C2 - Egalisiervorrichtung

Info

Publication number: DE2513115C2
Application number: DE19752513115
Authority: DE
Inventors: Kaspar 6800 Mannheim Engels
Original assignee: Draiswerke GmbH
Current assignee: Draiswerke GmbH
Priority date: 1975-03-25
Filing date: 1975-03-25
Publication date: 1983-08-11
Also published as: DE2513115A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Egalisiervorrichtung

gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus dem DE-GM 6918 211 ist ein sogenannter Kreuzmischer mit im Querschnitt etwa 8-förmigem Gehäuse bekannt, in dem zwei gegensinnig antreibbare, zueinander parallel verlaufende Mischwerke angeordnet sind, mittels derer ein schüttfähiges Material mit einer Flüssigkeit, beispielsweise Kraftfutter mit Melasse, gemischt wird. Auf dem Gehäuse des Mischers ist eine Zuführvorrichtung angeordnet, in deren Gehäuse zwei achsparallel zueinander angeordnete, gegensinng mittels eines Motors antreibbare Förderschnecken gleichen Durchmessers angeordnet sind. Die Schnecken liegen jeweils in halbzylindrischen Teiltrögen. Am Einlaßende ist ein Trichter angeordnet, dem das im Kreuzmischer zu behandelnde Material zugeführt wird. Dr.s von der Zuführvorrichtung dem Mischer mittels der Förderschnecken zugeführte Material fällt jeweils von oben in die entsprechenden Teilwannen des Mischers.

Bei einer weiteren bekannten Egalisiervorrichtung mit nur einer Förderschnecke ist auf den Materialeinlaß ein Zwischenbunker aufgesetzt, aus dem die drehzahlregelbare Förderschnecke das Material direkt abzieht In dem Zwischenbunker befinden sich zwei Füllstandsfühler zur Erfassung eines oberen (maximalen) und eines unteren (minimalen) Füllstandes. Eine vorgeschaltete Taktwaage gibt das Material portionsweise in den Zwischenbunker.

Die Drehzahl der zwangsweise stets mit vollständiger Füllung arbeitenden Förderschnecke soll mittels der

Signale der geschilderten Füllstandsfühler so geregelt werden, daß das Niveau des schüttfähigen Materials im Zwischenbunker zwischen dem oberen und dem unteren Füllstand gehalten wird. Dies ist zwar im Prinzip möglich; es ist hiermit aber nicht möglich, die von der Taktwaage entsprechend der vorgegebenen Taktzeit vorgegebene Menge pro Zeiteinheit in einen völlig vergleichmäßigten Materialstrom umzusetzen, der einem nachgeschalteten Mischer zugeführt wird. Dies liegt daran, daß aus den Signalen der Füllstandsfühler der Betrag der Drehzahländerung rieht herleitbar ist, sondern aus den Signalen der Füllstandsfühler lassen sich nur die Befehle »schneller« oder »langsamer« herleiten. Zwischen Zwischenbunker und Förderschnekke wird also ein Regelkreis mit ungedämpften Regelschwingungen gebildet, deren Amplituden zum Aufschaukeln neigen, d. h., die Förderschnecke fördert einen Mengenstrom mit stark schwankenden Mengen pro Zeiteinheit.

Aus den DE-OS 21 66 625 und 21 38 082 ist jeweils eine Egalisiervorrichtung bekannt, die aus einem großvolumigen Mischer besteht, in dem die taktweise zugegebenen Späne ohne Regelkreis automatisch allein durch den Fluidisierungseffekt kontinuierlich verzogen und an einen kleinvolumigen, hochtourig antreibbaren Holzspan-Beleimungs-Ringmischer abgegeben werden. Die Hauptvorteile des Zwischenschaltens dieser bekannten Egalisiervorrichtung zwischen einen kleinvolumigen Ringmischer und eine Taktwaage treten im Zusammenhang mit der Spanbeleimung in Erscheinung, da in einem solchen Fall ungleichmäßige Beschickungsverhältnisse von Span zu Leim sich besonders nachteilig in einer ungleichmäßigen Beleimung der einzelnen Spanpartikel und in einer starken Verschmutzung des Mischers auswirken. Nachteilig an der bekannten Egalisiervorrichtung ist, daß sie beim Einsatz in Mischanlagen einen sogenannten Etagenaufbau der Anlagen erforderlich macht, d. h.. die Egalisiervorrichtung muß oberhalb des Beleimungs-Ringmischers

angeordnet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Egalisiervorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der bei geringem Raum- und Konstruktionsaufwand eine gute Vergleichmäßigung von taktweise zugeführtem Material erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Patentanspruches 1 gelöst. Dadurch, daß die beiden Förderschnecken mit unterschiedlicher Förderleistung arbeiten, wird der taktweise in einer vorgegebenen Menge zugeführte Materialhaufen zu einem sich über die Taktzeit erstreckenden, gleichmäßigen Mengen- bzw. Volumenstrom auseinandergezogen. Eine irgendwie geartete Regelung der Drehzahl der Förderschnecken ist nicht erforderlich. Es wird vielmehr für verhältnismäßig weit gespannte Förderleistungsbereiche eine jeweils konstante Drehzahl jeder Förderschnecke vorgegeben. Bei unterschiedlichen Mengenleitungen innerhalb des vorgegebenen Förderleistungsbereiches aufgrund unterschiedlicher Taktzeiten der Taktwaage stellen sich jeweils lediglich unterschiedliche Fülluagsgrade der Förderschnecken ein. Der Vergleichmäßigungseffekt tritt im wesentlichen dadurch ein, daß nach Aufgabe einer Charge durch die Taktwaage die mit größerer Förderleistung arbeitende Förderschnecke eine relativ größere Menge des Materials mitnimmt und über ihre Länge verteilt zum Teil an die mit geringerer Förderleistung arbeitende Förderschnecke übergibt. Dadurch tritt eine völlige Vergleichmäßigung des Mengenstroms ein.

Bei einer besonders einfachen Ausführungsform der Erfindung weisen die Schneckenwindungen gleiche Außendurchmesser und gleiche Steigungshöhe auf, wobei die eine Schneckenwelle mit einer anderen Drehzahl antreibbar ist, als die andere Schneckenwelle. Auf diese Weise läßt sich in besonders einfacher Weise die unterschiedliche Förderleistung der Förderschnekken realisieren. Andererseits ist es ohne weiteres denkbar, öaß die Schneckenwindungen unterschiedliche Steigungshöhe aufweisen, wobei im Grenzfall die Förderschnecken mit gleicher Drehzahl entreibbar sind. Weiterhin ist es im Grundsatz noch möglich, den Förderschnecken unterschiedlichen Außendurchmesser zu geben, wodurch auch eine andere Förderleistung erreicht wird. Generell ist es natürlich möglich, alle drei Parameter (Drehzahl, Steigung, Außendurchmesser) gleichzeitig zu variieren, um zu unterschiedlichen Förderleistungen der Förderschnecken zu kommen.

Um die Zahl der aui die Förderleistung einwirkenden Einflußgrößen möglichst klein zu machen, ist es von Vorteil, wenn die Förderschnecken nebeneinander angeordnet sind. Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn die eine Förderschnecke mit entgegengesetztem Drehsinn im Vergleich zur anderen Förderschnecke antreibbar ist. Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist die Egalisiervorrichtung vom Materialeinlaß zum Materialauslaß steigend angeordnet. Zum einen wird hierdurch erreicht, daß die Materialauslaßseite über einen nachgeschalteten Mischer kommt, ohne daß deswegen die gesamte Egalisiervorrichtung nach oben verlegt werden muß. Zum anderen wird hierdurch verhindert, daß der ganze taktweise zugegebene Materialhaufen, auch insoweit, als er oberhalb eier Schneckenwindungen liegt, von den Förderschnecken einfach verschoben wird.

Da bei einer geneig .en Anordnung der Egalisiervorrichtung der Effekt des Rückfallens des zu fördernden

Materials (Schlupf) stärker ist als bei einer horizontalen Anordnung, ist es zweckmäßig und vorteilhaft, in diesem Fall alle Förderschnecken zum Materialauslaß fördernd auszubilden.

Dagegen ist es bei einer horizontalen Anordnung der Egalisiervorrichtung von Vorteil, wenn die Förderschnecke mit geringerer Förderleistung rückwärts fördernd ausgebildet ist

Weiterhin ist es generell von Vorteil, wenn die Schneckenwellen an ihrem jeweils in ihrer Förderrichtung vorderen Ende mit Rührarmen versehen sind, um ein Verdichten und Zusammenpressen des Materials zu verhindern. Diese Rührarme dienen also zur Auflockerung des Materials.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Ausbildung gemäß der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine Egalisiervorrichtung gemäß der Erfindung in vertikaler Seitenansicht mit vorgeschalteter Taktwaage und nachgeschaltetem Holzspan-Beleimungs-Ringmischer,

Fig.2 eine Frontansicht der Egaüsiervorrichtung gemäß dem Sichtpfeil A in F i g. 1,

F i g. 3 eine Egalisiervorrichtung mit zwei in gleicher Richtung fördernden Förderschnecken in schematischer Darstellung in Draufsicht,

F ι g. 4 eine Egalisiervorricbtung mit einer rückwärtsfördernden Förderschnecke in Draufsicht in scbematischer Darstellung und

F i g. 5 einen Querschnitt durch eine Egalisiervorrichtung ebenfalls in schematischer Darstellung.

Die Egalisiervorrichtung weist ein langgestrecktes, trogförmiges Gehäuse 1 auf, das — wie aus Fig.2 ersichtlich ist — aus einer ebenen Bodenplatte 2 und senkrecht zu dieser angeordneten Seitenwänden 3 besteht, wobei der Übergang von der Bodenplatte 2 zu den Seitenwänden 3 durch Zylinderringabschnitte 4 gebildet wird, deren Achse jeweils mit den zugeordneten Achsen 5 und 6 von im Gehäuse ! angeordneten Förderschnecken 7 und 8 zusammenfallen.

Das Gehäuse 1 ist an seinen Stirnseiten mit "ndplatten 9 bzw. 10 verschlossen, die Lager 11 für eine drehbare Lagerung der Weilen 12 bzw. 13 der Förderschnecken 7 bzw. 8 tragen.

Das Gehäuse 1 ist mittels einer Deckelplatte 14 nach oben verschlossen. An einem — in Fig. 1 rechten — Ende mündet von oben ein Einlaßstutzen 15 in das Gehäuse ein, über dem eine Taktwaage 16 zur taktweisen Eingabe von vorgegebenen Gewichtsmengen eines Materials, insbesondere von Holzspänen, angeordnet ist.

Am anderen — in Fig. 1 linken — Ende mündet aus der Bodenplatte 2 ein Auslaßstutzen 17 aus, der über eine Fall-Leitung 18 mit der Einlaßseite eines hochtourig umlaufenden, kleinvolumigen Holzspan-Beieimungs-Ringmischers 19 verbunden ist.

Das in Förderrichtung 20' aus der Horizontalen hochgekippte Gehäuse 1 ist über Stützen 20, 21 gegenüber dem Boden abgestützt.

Der Antrieb der Förderschnecken 7 und 8 erfolgt mittels eines im Bereich des Auflaßstutzens 17 angeordneten Motors 22 mit nachgeschalteiem stufenlos regelbaren Untersetzungsgetriebe 23. Von dessen Abtriebszahnrad 24 wird eine Antriebskette 25 angetrieben, die über eine Umlenkrolle 26 und jeweils mit den Wellen 12 und 13 der Förderschnecken 7 und 8 drehfest verbundene Antriebszahnräder 27 und 28 derart geführt ist, daß die Förderschnecken 7 und 8 mit einander entgegengesetztem Drehsinn angetrieben

werden, wie durch die Drehrichtungspfeile 29 bzw. 30 in F i g. 2 angedeutet ist. Die Antriebszahnräder 27 und 28 weisen — wie aus F i g. 2 ersichtlich ist — einen stark unterschiedlichen Durchmesser auf, d. h., die beiden Förderschnecken 7 und 8 werden mit unterschiedlicher "> Drehzahl angetrieben. Bei den in F i g. 2 dargestellten Durchmesserverhältnissen der Antriebszahnräder 27 und 28 wird die Förderschnecke 7 mit fast doppelter Drehzahl wie die Förderschnecke 8 angetrieben.

Auf den Schneckenwellen 12 bzw. 13 sind Schnecken- "> windungen 31 bzw. 32 angebracht, die gleichen Durchmesser D und gleiche Steigung t aufweisen. Die Windungsrichtung ist aber einander entgegengesetzt, d. h. die Schneckenwindung 31 ist linksgängig, wogegen die Schneckenwindung 32 rechtsgängig ist. Es ist auch ^|5 möglich, trotz unterschiedlichem Antriebsdrehsinn, die Steigungsrichtung der Schneckenwindungen 31 und 32 gleich zu machen, wobei dann die Förderschnecke mit der geringeren Förderleistung eine Rückforderung verursacht.

Die Förderschnecken 7 und 8 sind in einem solchen Abstand voneinander angeordnet, daß die Schneckenwindungen 31 und 32 keinesfalls ineinandergreifen. Im Grenzfall können die Einhüllenden der Schneckenwindungen 31 und 32 einander in der durch die beiden -⁵ Achsen 3 und 6 gebildeten Ebene berühren; aus fertigungstechnischen Gründen wird aber — wie aus F i g. 2 ersichtlich — ein großzügig bemessener Toleranzabstand zwischen den beiden Schneckenwindungen 31 und 32 und auch jeweils zwischen diesen und der ^!0 Bodenplatte 2 bzw. den Zylinderabschnitten 4 bzw. den Seitenwänden 3 vorhanden sein. Eine Trennwand zwischen den beiden Förderschnecken 7 und 8 ist nicht vorgesehen.

Die Verweilzeit der taktweise von der Taktwaage 16 in den Einlaßstzen 15 gegebenen Späne beträgt etwa 12 bis 30 Sekunden, d. h. ein auf einmal von der Taktwaage 16 eingegebener Spanhaufen wird zu einem gleichmäßigen, über die Verweilzeit auseinandergezogenen Mengenstrom umgeformt, der dem Beleimungsmischer 19 ^t0 zugeführt wird.

Für eine weitere VergleichmäQigung dieses Mengenstromes sind im Bereich des Auslaßstutzens jeweils auf den Wellen 12 bzw. 13 einzelne Rührarme 33 vorgesehen, die das Material von den kurz vor dem Auslaßstutzen 17 endenden Schneckenwindungen 31 bzw. 32 in den Auslaßstutzen überführen und dabei auch Brückenbildungen des Materials in diesem Bereich vermeiden helfen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung hat folgende Daten:

Schneckenwindungsdurchmesser D 400 mm

Schneckenwindungsteilung f 200 mm
Drehzahl der schneller laufenden

Förderschnecke n-, 11 —44 UpM Drehzahl der langsamer laufenden

Förderschnecke ng 6—24 UpM

Volumen der Taktwaage V 0,25 m³

55 Durchsatzmenge 3—11 t/h entsprechend
30bisl30nvVh.

Bei diesem Ausführungsbeispiel, bei dem beide Förderschnecken zum Materialauslaß hin fördern, kann innerhalb eines Förderleistungsbereiches von 2 bis 6 t/h Späne die Drehzahl n₇ = 11 UpM und /J₈ = 6 UpM jeweils konstant gehalten werden. Mit einer Drehzahl der schneller laufenden Förderschnecke von rt; = 44 UpM und einer Drehzahl der langsamer laufenden Förderschnecke von ne = 24 UpM wird ein Förderleistungsbereich von etwa 4—11 t/h Späne überstrichen. Innerhalb eines großen Förderleistungsbereiches wird also ohne Drehzahländerung ein völlig gleichmäßiger Mengenstrom erzeugt, obwohl die Förderleistung innterhalb des vorgegebenen Förderleistungsbereiches stark schwanken kann, was in unteschiedlichen Taktzeiten der Taktwaage zum Ausdruck kommt.

ellung in F i

. 3 zeigt, we bei

der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 die schneller laufende Förderschnecke 7 eine Förderleistung entsprechend dem Vektor vj hat. während die langsamer laufende Förderschnecke 8 eine dem (kürzeren) Vektor V₈ entsprechende Förderleistung aufweist, wobei bei dieser Ausbildung Fördergeschwindigkeit und Förderleistung einander entsprechen.

Bei der in Fig.4 in schematischer Draufsicht dargestc.-han Variante, die insbesondere bei horizontaler Anordnung der Egalisiervorrichtung gewählt wird, fördert die Förderschnecke 7 gleichermaßen wie bei dem Beispiel gemäß Fig.3, während die langsamer laufende Förderschnecke 8' entsprechend dem Vektor v_v zum Materialeinlaß 15 hin fördert. In diesem Fall sind nur auf der Schneckenwelle 12' Rührarme 33' im Bereich des Materialeinlasses 15 angeordnet, um zu verhindern, daß die Rückförderung zu einer Pressung und Verdichtung im Einlaßbereich der Späne führt.

In dem Querschnitt gemäß F i g. 5 ist die Materialbegrenzungslinie a eingezeichnet, die den höchsten Füllstand auf der Einlaßseite 15 unmittelbar nach einer Entleerung der Taktwaage 16 zeigt. Die Begrenzungslinie b zeigt die Materialfüllung im Bereich des Materialauslasses 17 bei einem im oberen Bereich des vorgegebenen Förderleistungsbereiches liegenden Durchsatz, während die Materialbegrenzungskurve c die Materialfüllung im Bereich des Materialauslasses 17 bei einer verminderten Förderleistung zeigt.

Durch geeignete Auswahl von Schneckengrößen, Schneckenlängen und Drehzahlbereichen ist die Egalisierwirkung dieser Egalisiervorrichtung so gut, daß in der Praxis störende Abweichungen des kontinuien.chen Mengenstromes am Auslaß der Egalisiervorrichtung nicht mehr festgestellt werden können.

Die in F i g. 5 dargestellte Drehrichtung 29', 30' der beiden Förderschnecken 7, 8 stellt die bevorzugte Drehrichtung dar, da die Drehrichtungen jeweils am Boden 2 des Gehäuses 1 zur Mitte hin, also aufeinanderzugcrichtet sind, so daß ein guter Materialaustausch zwischen den Schnecken stattfindet

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Egalisiervorrichtung zum Oberführen vor. taktweise zugegebenem, schüttfähigem Material, insbesondere von Holzspänen, in einen gleichmäßigen Mengenstrom, bestehend aus einem gestreckten, an einem Ende einen Materialeinlaß und am anderen Ende einen Materialauslaß aufweisenden Gehäuse, in dem mindestens zwei achsparallel zueinander angeordnete, langsam antreibbare, jeweils aus Schneckenwelle und Schneckenwindung bestehende Förderschnecken angeordnet sind, wobei der Abstand der Schneckenwellen zueinander so gewählt ist, daß zwischen den äußeren Konturen der Schneckenwindungen wenigstens ein kleiner Abstand verbleibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecken (7, 8; 7, 8') als mit unterschiedlicher Förderleistung (v₇, K₈; v?, V₈-) arbeitend ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB die eine Schneckenwelle (12, 13; 12', 13) mit einer anderen Drehzahl antreibbar ist als die andere Schneckenwelle (13,12; 13,12').

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwindungen (3i, 32) gleichen Außendurchmesser (D) aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwindungen (31,32) gleiche Steigungshohe ff) aufweisen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecken (7,8; 7,8') nebeneinander angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecken (7, 8) vom Materialeinlaß (15) zum Materialaaslaß (17) steigend angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, insbesondere nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecken (7, 8) zum Materialauslaß (17) fördernd ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Förderschnekke (7) mit entgegengesetztem Drehsinn (29) im Vergleich zur anderen Förderschnecke (8) antreibbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (8') mit geringerer Förderleistung rückwärtsfördernd ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwellen (12, 13; 12', 13) an ihrem jeweils in Förderrichtung vorderen Ende mit Rührarmen (33; 33') versehen sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwindungen (31, 32) unterschiedliche Steigungshöhe aufweisen.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnekken (7,8) im Bereich des Bodens (2) des Gehäuses (1) jeweils aufeinanderzugerichtete Drehrichtungen (29', 30') haben.