DE2701010C3 - Verfahren zum Dosieren von körnigem Gut für Strahlmittelbehandlungsanlagen - Google Patents

Description

Üblich sind folgende Dosier- und Mischverfahren für das Dosieren und Mischen von Strahitnitteln:

Das Druckstrahlen, bei dem das Strahlmittel durch ein Ventil mit regelbarem Durchgangsquerschnitt in den Fördergasstrom gepreßt wird. Eine genaue Dosierung des Strahlmittels ist bei diesem Verfahren nicht möglich, da die dem Gasstrom beigemischte Strahlmittelmenge bei gleicher Ventilöffnung infolge unterschiedlicher Korngrößen, Variationen des Gasdruckverhältnisses Druckpolster/Mischkammer und/oder infolge unterschiedlichen Fließverhaltens des Strahlmittels schwanken kann.

Das Saugstrahlen, bei dem durch eine Injektordüse im Strahlmittel-Zuführungsschlauch ein Unterdruck erzeugt wird, der das Strahlmittel aus dem Vorratsbehälter saugt und zur Strahldüse führt, wo es mit dem Transportgas gemischt wird. Auch bei diesem Verfahren ist eine genaue Dosierung des Strahlmittels nicht möglich, da die Menge des angesaugten Materials weitgehend von Druckschwankungen der Injektorluft, Füllung und Lage des Saugschlauchs, sowie vom Fließverhalten des Strahlmittels abhängig ist.

Bei Strahlarbeiten, bei denen eine genaue und reproduzierbre Dosierung des Strahlmittels erforderlich ist, wie zum Beispiel beim Kugelstrahlen, sind diese bekannten Dosierverfahren deshalb nicht anwendbar.

Nun sind für andere Zwecke schon Dosiervorrichtungen für körniges Gut bekanntgeworden, die nach einem anderen Prinzip arbeiten:

Bei der Dosiervorrichtung nach dem DE-GM 17 24 781 bildet ein feststehender Kegel zusammen mit einem Gehäuseboden über diesem einen Ringspalt, von dem aus nach innen das das Gehäuse füllende körnige Gut eine freie Böschung bildet. Konzentrisch zu dem feststehenden Kegel ragt von unten durch den Gehäuseboden hindurch eine angetriebene Welle in das Behälterinnere hinein, und an ihr ist ein hakenförmiger Arm befestigt, der sich parallel zum Gehäuseboden durch den Ringspalt hindurch bis zum Gehäuserand erstreckt. In radialer Richtung gesehen verhalten sich die Abmessungen der Böschung zu eier außerhalb des Ringspalts befindlichen Schüttung des körnigen Guts wie etwa 1 :2, so daß der rotierende Arm bei jeder

ίο Umdrehung nicht nur die gesamte Böschung aoträgt, sondern noch weit mehr Material aus der außerhalb des

Ringspalts befindlichen Schüttung des körnigen Guts

abtransportiert

Da nun an Strahlmittelbehandlungsanlagen die

is Forderung gestellt wird, die pro Zeiteinheit in den Etrahlmittelstrahl gegebene Strahlmittelmenge zwischen ca. 1 und 70 kg/min, variieren zu können und das Strahlmittel stets zumindest nahezu kontinuierlich dem Strahlmittelstrahl zuzuführen, und zwar auch bei geringen Strahlmittelmengen pro Zeiteinheit, läßt sich diese bekannte, für das Austragen vorgemischten Guts aus Mischbunkern entwickelte Vorrichtung für die Dosierung des Strahlmittels in Strahlmittelbehandlungsanlagen nicht verwenden, denn man müßte zur

2ΐ Erzielung einer Strahlmittelmenge von einem oder einigen wenigen kg/min, das das körnige Gut abtragende Werkzeug so langsam laufen lassen, daß eine kontinuierliche und s:etige Einspeisung des Strahlmittels in den Behandlungsstrahl nicht mehr gewährleistet

JO wäre.

Gleiches gilt für die Silo-Austragsvorrichtung nch der DE-OS 20 27 855, Fig. la bei der gleichfalls eine angetriebene, aufrechtstehende Welle, die an ihrem oberen Ende einen Kegel trägt einen Gerätegehäuse boden durchsetzt und eine an der Kegelunterseite befestigte, zwischen Kegel und Gerätegehäuseboden angeordnete Schaufel antreibt, die den Ringspalt zwischen Kegelunterseite und Gerätegehäuseboden durchgreift

Der Erfindung lag die Aufgabe, zugrunde, eine Dosiervorrichtung für Strahlmittelbehandlungsanlagen zu schaffen, die es ermöglicht, ein Strahlmittel reproduzierbar genau dosiert und kontinuierlich auch dann in einen Strahlmittelstrahl einzuführen, wenn mit geringen Strahlmittelmengen pro Zeiteinheit gearbeitet werden soll. Ausgehend von der bekannten Vorrichtung nach dem DE-GM 17 24 781, das heißt von einer Vorrichtung zum Dosieren von körnigem Gut mit einem über einer ebenen Fläche befindlichen senkrechten Spalt, dessen einer Seite das körnige Gut zuführbar ist und auf dessen anderer Seite sich ein rotierendes Werkzeug zum Abtragen des aus dem Spalt heraus eine freie Böschung bildenden Gutes vorgesehen ist, läßt sich diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch lösen, daß zum

■>■> Abtragen des körnigen Gutes ausschließlich im Böschungsbereich sich das Werkzeug höchstens bis zum Spalt erstreckt.

Im Gegensatz zum Stand der Technik wird also bei der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung das körnige Gut nur im Böschungsbereich abgetragen und deshalb von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß ein bestimmtes körniges Gut stets denselben Boschungswinkel bildet und sich infolgedessen mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung sehr genau reprodu-

fi5 zierbar dosieren läßt. Da das Werkzeug das körnige Gut nur im Böschungsbereich abträgt, kann es außerdem auch dann mit verhältnismäßig hoher Drehzahl umlaufen, wenn nur geringe .Strahlmittelmengen pro

Zeiteinheit verarbeitet werden sollen, so daß sich ein zumindest nahezu stetiger Strahlmittelstrahl ergibt.

Besonders günstig ist es, wenn die Höhe des Spalts einstellbar ist. Dann läßt sich die Dosiervorrichtung nämlich zum Beispiel auf ein bestimmtes Strahlmittel einstellen, so daß bei einer bestimmten Werkzeugdrehzahl sich immer eine vorgegebene Strahlmittelmenge pro Zeiteinheit ergibt; es ist aber auch möglich, eine Grobregulierung der Strahlmitlelmenge pro Zeiteinheit durch Drehzahlnr.derung und eine Feinregulierung durch Spalthöhenverstellung herbeizuführen.

Für das Beschicken von Behältern mit körnigem Gut ist es schon bekannt, die Höhe eines Ringspalts zwischen einem Behälterboden mit einer zentralen, kreisförmigen öffnung und einem darüber angeordneten, kegelstumpfförmigen Ventilglied einstellbar zu machen (DE-GM 75 01 993), jedoch kann sich bei dieser bekannten Vorrichtung infolge des nach unten und innen geneigten kegelstumpfförmigen Behälterbodens auf diesem gar keine Böschung ausbilden, und außerdem läuft ein das körnige Gut wegförderndes Werkzeug unterhalb der Gehäusebodenöffnung,

Ähnlich verhält es sich, was das Fehlen der Ausbildung einer Böschung betrifft, bei der Vorrichtung zum Dosieren körnigen Guts nach der DE-OS 15 56 175, da auch dort ein nach unten und innen in Richtung auf eine zentrale öffnung geneigter, kegelstumpfförmiger Gehäuseboden vorgesehen ist; im Gehäuse befindet sich ein in vertikaler Richtung vibrierender Kegelstumpf, der intermittierend in die Gehäusebodenöffnung eingreift und diese zeitweilig verschließt.

Um das Nachrutschen des körnigen Guts zur Bildung der Böschung zu begünstigen, empfiehlt es sich, daß der Randbereich der ebenen Fläche in eine auf der Zufuhrseite des Spalts liegende, nach oben führende Rundung übergeht

Weitere Merkmale vorteilhafter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung, in der eine bevorzugte Ausführungsform der Dosiervorrichtung dargestellt ist, erläutert; es zeigt

F i g. 1 einen Axialschnitt durch die Dosiervorrichtung, welche auf das Zuspeiserohr einer pneumatischen Strahlmittelanlage aufgesetzt werden kann, und

F i g. 2 das Werkzeug dieser Dosiervorrichtung in schematischer Draufsicht

Die in F i g. 1 gezeigte Dosiervorrichtung weist einen Motor 3 mit einer Antriebswelle 4 auf, an deren freiem Ende 5 ein — es können auch mehrere sein — Werkzeug 7, 8 auswechselbar befestigt ist. Es umfaßt einen Räumerarm 7, an dem je nach dem zu dosierenden Material, entweder eine Bürste 8 oder ein Abstreifer, Spatel od. dgl. befestigt ist. Die Form des Räumerarmes 7 ist (vgl. F i g. 2) ungefähr eine logarithmische Spirale, die bekannterweise an der Peripherie aufgegebenes, körniges Material gegen das Zentrum hin schafft Derartige Räumerarme sind beispielsweise bei Kaffeeröstanalgen bekannt. Koaxial mit der Antriebswelle 4 ist eine drehbare Hülse 10 vorgesehen, an deren unterem Ende eine hohlkegelstumpfförmige Glocke 11 befestigt ist. In ihrem untersten Teil weist diese Glocke eine zylindrische Außenfläche 13 auf. Die Antriebswelle 4 ist mittels einer Wellenlagerung 15 in der drehbaren Hülse 10 gelagert. .Stecklöcher 17 erlauben, mittel eines Domes die Hülse 10 zu drehen.

Um dieses Gebildet herum befindet sich mit koaxialem Aufbau ein Gehäuse 19 mit einem zylindrischen Mantel 21, au dessen oberem Ende ein außenflanschartiger Support 22 durch Schweißung befestigt ist. Dieser Support 22 ist Träger des Aufbaugestells für die Lagerung des Motors 3. Im ΐ Innern des Supports 22 befindet sich ein Gewinde 24, in das die drehbare Hülse 10 eingeschraubt ist, so daß durch deren Drehen die Höhe der hohlkegelstumpfförmigen Glocke 11 verstellt werden kann. Am unteren Ende des Mantels 21 schließt das Gehäuse 19 mit einem

ίο Flansch 26 sowie einem Gehäuseboden 28 ab. Der letztere ist mit einer Ausnehmung 29 und mit einem mittigen Austrittskanal 31 versehen. Zwischen dem unteren Teil des Mantels 21 und der zylindrischen Außenfläche 13 der Glocke 11 wird ein Ringspalt 33 gebildet Es ist ferner eine seitlich in den Mantel 21 einmündende Zuspeiseleitung 39 vorgesehen, durch weiche das körnige Gut 41 zugespeist wird. Zwischen dem Mantel 21 und der Glocke 11 wird auf diese Weise ein Druckraum 40 gebildet, welcher der Aufnahme des Gutes 41 dient Dieser Druckraum 40 weist einen nicht dargestellten Anschlußstutzen auf, welcher je nach Bau- und Wirkungswsise des pneumatische» Transportes mit diesem zwecks Druckausgleich verbunden ist bzw. gegen die Atmosphäre offen bleibt.

Unter seinem Eigengewicht fällt das körnige Gut 41 durch den Ringspalt 33 und, begünstigt durch eine Rundung 43, in den Randteil der Ausnehmung 29 im Gehäuseboden 28.

Hier bildet sich eine natürliche Böschung 35 in Form

JO einer Kegelinnenfläche, wobei die Kcgelhöhe 37 des Schüttkegels durch die innere Kreiskante 45 der hohlkegelstumpfförmigen Glocke 11 festgelegt wird.

Im Betrieb dreht sich die Antriebswelle 4 mit dem Räumerarm 7 und der Bürste, bzw. dem Abstreifer 8 mit konstanter Drehzahl, Dabei nimmt die Bürste bzw. der Abstreifer 8 kontinuierlich den Fußteil des gebildeten Schüttkegels in einer Schälbewegung weg und bringt, bedingt durch seine spiralförmige Ausbildung, das abgeschälte Gut in den Austrittskanai 31, wo es kontinuierlich dem darunterliegenden pneumatischen Transport zugespeist wird. Da aufgrund des natürlichen Verhaltens nach Wegnahme der Fußpartie des Schüttkegets bei jedem Durchgang der Bürste 8 der Schüttkegel unverzüglich durch Nachrutschen von Körnergut aus dem Ringspalt 33 wieder erstellt wird, erfolgt auf diese Weise eine kontinuierliche, gleichbleibende Zuspeisung zum pneumatischen Transport, eine Bedingung, welche für die Strahlmittelbearbeitung unbedingtes Erfordernis ist. Durch Einführen eines Domes oder entsprechenden Schlüssels in die Strecklöcher 17 kann durch Drehen der Hülse 10 diese mit der Glocke 11 höhenversftellt werden, so daß der Schüttkegel, bedingt durch die Lage der inneren Kreiskante 45, mehr oder weniger weit in die Ausnehmung 29 des Gehäu:>ebodens 28 hineinragt und damit bei jedem Durchgang der Bürste bzw. des Abstreifers 8, eine kleinere oder größere Materialmenge abschält.

Die beschreibene Dosiereinrichtung ist insbesondere zur Dosierung von runden und kantigen, trockenen und nassen Strahlmitteln in Druckstrahl- oder Saugstrahl-Anlagen verwendbar.

Die Abstreifer können aus Metall oder Kunststoff bzw. Gummi bestehen.
Der Antrieb erfolgt vorzugsweise mit einem regelba-

h> ren Gleichstrommotor. Es ist aber auch möglich, einen Wechsel- oder Drehstrommotor zu benützen, bzw. gegebenenfalls einen Druckluftmotor oder einen Hydraulikmotor.

27 Ol 010

|e nach dem zu dosierenden Out kann es vorteilhaft sein, zumindest die Oberfläche des Gehäusebodens 28 im Bereich der Ausnehmung 29 aus hartem Material, z. B. Wolframcarbid, Borcarbid oder Keramik auszubilden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Dosieren von körnigem Gut, mit einem über einer ebenen Fläche befindlichen senkrechten Spalt, dessen einer Seite das körnige Gut zuführbar ist und auf dessen anderer Seite sich ein rotierendes Werkzeug zum Abtragen des aus dem Spalt heraus eine freie Böschung bildenden Guts vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß für Strahlmittelbehandlungsanlagen zum Abtragen des körnigen Guts (41) ausschließlich im Böschungsbereich sich das Werkzeug (7, 8) höchstens bis zum Spalt (33) erstreckt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Spalts (33) einstellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der Spalt als zur Werkzeugdrehachse (4) konzentrischer Ringspalt ausgebildet ist

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß das Werzeug einen als Bürste ausgebildeten Arm (7,8) aufweist

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich der ebenen Fläche in eine auf der Zufuhrseite des Spalts liegende, nach oben führende Rundung (43) übergeht