DE2709309A1

DE2709309A1 - Vorrichtung zur zufuehrung fliessfaehiger feststoffe

Info

Publication number: DE2709309A1
Application number: DE19772709309
Authority: DE
Inventors: Jun Charles P Illes
Original assignee: FLOW STAR IND
Current assignee: FLOW STAR IND
Priority date: 1976-03-03
Filing date: 1977-03-03
Publication date: 1977-09-08
Also published as: AU499992B2; MX143909A; JPS5623899B2; US4020980A; DE2709309B2; GB1540002A; US4130225A; FR2342928A1; CA1096825A; JPS52106561A; AU2224577A; DE2709309C3; FR2342928B1

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. Curt Wallach

Dipl.-Ing. Günther Koch

* Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 - Telex 5 29 513 wakai d Datum: J). Mär Z 1977 Unser Zeichen: 15 795 _ Fk/Ne

Plow Star Industries, Inc. Passaic, N.J. / USA

Vorrichtung zur Zuführung fließfähiger Feststoffe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Zuführung fließfähiger Feststoffe, mit einem Gehäuse, mit einer ebenen Grundplatte, die eine Abgabeöffnung bildende Einrichtungen aufweist und die m der Nähe des unteren Endes des Gehäuses angeordnet ist, mit einem von dem Gehäuse gehalterten Kegel, dessen unterer Umfang über der Höhenlage der Abgabeöffnung liegt, und mit zumindest einer Zuführungsklinge zur Zuführung der Feststoffe von einem Bereich innerhalb des Gehäuses zu der Abgabeöffnung, wobei die Klinge in einer Richtung drehbar um dieAchse der Abgabeöffnung in einer Höhenlage unterhalb der Höhenlage des Umfanges des Kegels gehaltert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Zuführung fließfähiger Feststoffe zu schaffen, bei der eine vorhersagbare Menge der Feststoffe gleichförmig pro Zeiteinheit zugeführt wird, wobei auch Feststoffe, die bisher schwierig zugeführt werden konnten, ohne weiteres gefördert werden und wobei sich eine hohe Zuführungskapazität ergibt, so daß auch die Zuführung von eine geringe

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Dichte aufweisenden, schwer fließfähigen Feststoffen, wie z.B. Kleie, Reisschalen, geschnittener Kunststoffilm sowie von belüfteten Feststoffen möglich ist, die dazu neigen, wie eine Flüssigkeit zu fließen.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Zuführungsklinge auf, an deren äußerem Ende ein gebogener Endteil befestigt ist, Der gebogene Endteil erstreckt sich vorzugsweise nach außen über den Umfang des Kegels hinaus und ist in der Drehrichtung gebogen, so daß Feststoffe nach innen in Richtung auf die Abgabeöffnung bewegt werden.

Die Zuführungsklinge weist einen nach oben gerichteten Flügel auf, der an der Klinge befestigt ist und sich von einer Stelle in der Nähe des Endteils zu einer Stelle benachbart zur Abgabeöffnung erstreckt. Die Höhe des Flügels ist größer als die Dicke des Endteils. Das äußerste Ende des Flügels erstreckt sich am gleichen Umfang wie das innere Ende des Endteils, so daß eine im wesentlichen kontinuierliche Oberfläche zur Bewegung von Feststoffen nach innen in Richtung auf die Abgabeöffnung bei einer Drehung der Klinge gebildet wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten bevorzugten AusfUhrungsbeispielen noch näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung;

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Pig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2

nach Flg. 1 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3

nach Fig. 2 in verkleinertem Maßstab;

Fig. 4 eine der Fig. 2 ähnliche Schnittansicht

eines weiteren AusfUhrungsbeispieis der Vorrichtung;

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5

nach Fig. 4 in verkleinertem Maßstab;

Fig. 6 eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht einer wei

teren AusfUhrungsform der Vorrichtung.

In den Zeichnungen ist in Fig. 1 eine AusfUhrungsform der Vorrichtung gezeigt, die allgemein mit 10 bezeichnet ist. Die Vorrichtung 10 weist ein senkrecht stehendes allgemein zylindrisches Gehäuse 12 mit einer ebenen Grundplatte 14 am unteren Ende auf. Die Grundplatte 14 ist mit einer Abgabeöffnung 16 versehen, die die Form eine Anzahl von Segmenten 16 aufweisen kann, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Die Segmente 16 sind durch Stege 17 gebildet.

Ein umgekehrter Kegel 18 ist an dem Gehäuse 12 in geeigneter Weise gehaltert, beispielsweise durch Streben 20. Der Kegel weist vorzugsweise einen sich nach unten erstreckenden Umfangsrand auf, der als StrömungsfUhrung zusammen mit dem inneren Umfang des Gehäuses 12 wirkt, wie dies noch näher erläutert wird. Eine ZufUhrungsklinge 24 ist zur Zuführung der fließfähigen Feststoffe an einer Stelle unmittelbar außerhalb des Randes des Kegels 18 und nach innen in Richtung auf die Abgabeöffnung 16 vorgesehen.

Die Zuführungsklinge 24 kann eine einzelne Klinge sein oder es kann, wie dies deutlicher in Fig. 3 gezeigt ist, eine Doppel-

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klinge vorgesehen sein, von der ein Teil mit 24 bezeichnet ist, während der zugehörige auf der entgegengesetzten Seite angeordnete Teil mit 24' bezeichnet ist. Es wird im folgenden lediglich die Klinge 24 ausführlich beschrieben, wobei entsprechende Elemente der ZufUhrungsklinge 24' entsprechende mit einem Strich versehene Bezugsziffern aufweisen.

Die Zuführungsklinge 24 ist eine ebene Klinge, die über die Grundplatte 14 gleitet und sie besteht vorzugsweise aus einem der großen Vielzahl von in geeigneter Weise gehärteten Metallen. Ein Endteil 26 ist an der oberen Oberfläche der Klinge 24 benachbart zu deren äußerem Ende und unmittelbar benachbart zum Außenumfang der ebenen Grundplatte 14 befestigt. Der Endteil 26 ist vorzugsweise mit Hilfe von Gewindebefestigungsmitteln an der Zuführungsklinge 24 befestigt, so daß eine Vielzahl von unterschiedlichen Endteilen mit unterschiedlicher Dicke eingesetzt werden kann, um den Eingriff dieses Endteils in die fließfähigen Feststoffe zu verhindern. Die ZufUhrungsklinge 24 wird um die Achse der Abgabeöffnung 16 in einer einzigen Richtung gedreht, die durch die Pfeile in Fig. 35 angedeutet ist und der Endteil 26 ist in dieser Richtung gekrümmt.

Ein nach obenvorstehender Flügel 28 ist an der Vorderkante der Zuführungsklinge 24 vorgesehen. Der Flügel 28 erstreckt sich von dem Endteil 26 zur Nabe 3>O. Der Flügel 28 schließt einen radial nach außen angeoKJneten Teil ~}2 ein, der sich von der Nabe aus erstreckt, wobei die Höhe des Flügels 28 an oder In der Nähe der Abgabeöffnung 16 am größten ist. Wie es aus Fig. 2 zu erkennen ist, ist die obere Oberfläche der Klinge 28 in Richtung auf den Endteil 26 nach unten hin verjüngt. Der Flügel 28 bildet eine Fortsetzung der ZufUhrungsoberflache auf dem Endteil 26.

Eine Welle 24 ist konzentrisch zur Abgabeöffnung 16 angeordnet und erstreckt sich nach oben durch eine öffnung in einem Teil des Steges 17 und durch die Nabe 30. Ein Halte- oder Befesti-

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gungsteil kann an dem oberen Ende der Welle 34 befestigt sein. Die Welle 34 treibt die ZufUhrungsklingen 24, 24' so an, daß sie sich in einer Richtung drehen, wie z.B. im Gegenuhrzeigersinn gemäß Fig. 3-

Das untere Ende der Welle 34 ist mit einem Umlenkgetriebekasten 36 gekoppelt. Eine Welle erstreckt sich in Horizontalrichtung aus dem Umlenkgetriebekasten 36 heraus und ist über eine Kupplung 38 mit einem Untersetzungsgetriebe 40 verbunden, das durch einen Motor 42 angetrieben wird. Der Motor 42, das Untersetzungsgetriebe 40 und der Winkelgetriebekasten 36 sind an geeigneten Haltearmen an der Abgaberutsche 44 befestigt. Die Abgaberutsche 4o ist koaxial zur Abgabeöffnung 16 angeordnet und lösbar an der Grundplatte 14 befestigt.

Das obere Ende des Gehäuses 12 1st mit einem radial nach außen gerichteten Flansch 46 versehen, der die lösbare Befestigung der Vorrichtung 10 am unteren Ende eines Behälters 50 erleichtert. Der Behälter 50 ist ein Vorratsbehälter, wie z.B. ein Silo oder ähnliches. Fließfähige Feststoffe in dem Behälter 50 werden von der Vorrichtung 10 mit einer vorhersagbaren Menge pro Zeiteinheit zugeführt. Die fließfähigen Feststoffe sinken nach unten in den kreisringförmigen Raum zwischen dem Außenumfang des Randes 22 und dem inneren Umfang des Gehäuses 12. Wenn dies erforderlich oder erwünscht 1st, kann der Kegel 18 in Schwingungen versetzt werden, um das Fließen zu erleichtern.

Der Endteil 26 erstreckt sich vorzugsweise über den Umfang des Randes 22 hinaus und greift in die fließfähigen Feststoffe, die einen Sohüttwinkel aufweisen. Der Endteil 26 und die Zuführungsklinge 24 müssen sich nur nach außen zum Umfang der ebenen Basisplatte 14 erstrecken. Die Feststoffe bewegen sich nach innen entlang des Umfanges des Endteils 26 und entlang des Flügels 28 nach innen zur Abgabeöffnung 16. Die Feststoffe, die auf Grund der Schwerkraft durch die Abgabeöffnung 16 nach unten strömen, werden von der Abgaberutsche 44 auf einen For-

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derer, in einen Behälter oder ähnliches abgegeben.

Der Kegel 18 legt einen Schuttwinkel mit der Basisplatte 14 fest, so daß das Durchrutschen von Feststoffen durch die Abgabeöffnung 16 hindurch verhindert wird. Die Höhe des Kegels 18 gegenüber der Grundplatte 14 dient zur Strömungsregelung. Dies bedeutet, daß bei einer größeren Höhe die Materialmenge, die von der ZufUhrungsklinge 24, 24' nach innen gezogen wird, größer wird. Der Kegel 18 dient weiterhin als Verteilungseinrichtung weil er die fließfähigen Feststoffe in dem Gefäß 50 zum Außenumfang der Grundplatte 14 drängt, so daß der Bereich begrenzt wird, von dem aus Feststoffe zugeführt werden können. Diese Verteilung der Feststoffe verbessert ebenfalls die Strömung und verhindert das Durchrutschen der Feststoffe durch die Abgabeöffnung 16.

Der Flügel 18 stellt eine zwangsweise Zuführung der Feststoffe zur Abgabeöffnung 16 sicher. Die Höhe des Flügels 28 dient als Strömungsbegrenzungsanschlag, so daß verhindert wird, daß sich fließfähige Feststoffe auf die obere Oberfläche der Zuführungsklinge 24 von irgendeiner Seite der Klinge 24 aus bewegen, was zu einer ungleichförmigen Strömung beitragen würde. Die einzige Drehrichtung der Zuführungsklinge 24 ruftjeine konstante nichtpulsierende ZufUhrungsgeschwindigkeit hervor. Daher ist die Zuführungsgeschwindigkeit für verschiedene Drehgeschwindigkeiten der Zuführungsklinge vorhersagbar.

Es ist zu erkennen, daß im wesentlichen die gesamte Zuführungsklinge 24 unter dem Kegel 18 liegt, wobei sich lediglich der Endteil 26 über den Umfang des Kegels 18 hinaus erstreckt. Hierdurch wird die Größe der Vertikalkräfte verringert, die von dem fließfähigen Feststoffen in dem Gefäß 50 ausgeübt werden und die durch die Antriebskraft für die rotierende Zuführungsklinge 24, 24' überwunden werden müssen. Dadurch wird die Antriebsleistung und das Drehmoment für die Drehung der ZufUhrungsklinge 24, 24' auf einen wirtschaftlichen Wert verringert.

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Die Abnutzung der ZufUhrungsklinge 24, 24' und der Grundplatte 14 kann dadurch weitgehend verringert werden, daß auf diesen Bauteilen gehärtete Oberflächen ausgebildet werden. Der Motor 42 ist ein Elektromotor, doch können auch Druckluftmotoren oder Hydraulikmotoren verwendet werden, wenn dies erwünscht ist. Der Abgabewinkel der Abgaberutsche 44 kann geändert werden, wenn dies erwünscht ist. Es ist zu erkennen, daß der Kegel 18 an dem Gehäuse 12 unabhängig von der ZufUhrungsklinge 24 gehaltert ist, die von der Grundplatte 14 und der Welle )4 getragen wird.

In den Figuren 4 und 5 ist ein weiteres AusfUhrungsbeispiel der Vorrichtung zur Zuführung fließfähiger Feststoffe dargestellt, und diese Vorrichtung ist allgemein mit 51 bezeichnet. Die Vorrichtung 51 entspricht im wesentlichen der Vorrichtung 10, weist jedoch die im folgenden beschriebenen Abweichungen auf. Die Vorrichtung 51 schließt einen Kegel 53 ein, der mit dem Kegel 18 vergleichbar ist und im wesentlichen in gleicher Weise gehaltert ist, wie der Kegel 18. Ein Strömungsring 52 umgibt die Abgabeöffnung. Der Strömungsring 52 ist ein vertikal angeordnetes zylindrisches Teil mit einer Vielzahl von unter Winkelabständen angeordneten Schlitzen, durch die die Feststoffe hindurchgeführt werden müssen, um sie von dem Raum innerhalb des Gehäuses der Vorrichtung 51 aus abzugeben.

Die ZufUhrungsklinge 54 weist einen gebogenen Endteil 56 auf, der an der oberen Oberfläche der ZufUhrungsklinge 54 befestigt ist. Ein Arm 58 verbindet die ZufUhrungsklinge 54 mit einer Nabe 66, die lösbar mit dem oberen Ende der Antriebswelle verbunden ist. Die Höhe des Flügels 60 vergrößert sich, wie dies deutlicher in Fig. 4 gezeigt ist und endet am inneren Ende in einem winkelförmig angeordneten Ablenkteil 62. Der Ablenkteil kann bei seiner Drehung das Material wie z.B. die fließfähigen Feststoffe durch die Schlitze 64 des Strörnuniisringes 52 drücken. Es ist aus Fig. 5 zu erkennen, daß die Schlitze 64 nicht in Radialrichtung angeordnet sind, sondern sich entlang einer Sehne des zylindrischen Strömung ringes erstrecken.

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Eine eine zylindrische cd er eine andere Form aufweisende Abgaberutsche 68 ist lösbar mit der Grundplatte 70 des Gehäuses 72 verbunden, so daß sie koaxial zur Abgabeöffnung und zum Strömungsring 52 angeordnet ist. Die Vorrichtung 51 ist insbesondere zur Zuführung von fließ-fähigen Stoffen geeignet, die belüftet wurden und die daher dazu neigen,durchzurutschen, oder wie eine Flüssigkeit zu strömen. Der Strömungsring 54 dient als Damm und verhindert irgendeine natürliche Strömung der Feststoffe. Das Ablenkteil 62 an dem Flügel 6o dient als Abstreifer zur Zuführung der Feststoffe durch die Schlitze 64.

In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung gezeigt, die allgemein mit 74 bezeichnet ist. Die Vorrichtung entspricht im wesentlichen der Vorrichtung 10, jedoch mit den im folgenden beschriebenen Abänderungen. Ein Zahnrad 76 ist um die Achse der Abgabeöffnung 80 in der Grundplatte 78 an dem Gehäuse 82 drehbar befestigt. Ein Ritzel 84 kämmt mit der äußeren Umfangsoberflächejdes Zahnrades 76. Das Ritzel 84 ist mit einem nicht gezeigten Motor verbunden.

Zumindest eine Zuführungsklinge 86 erstreckt sich von dem inneren Umfang des Zahnrades 76 nach innen. Ein gebogener Teil 82 ist an der oberen Oberfläche der Klinge 86 befestigt. Ein Flügel 90 ist in der gleichen Weise vorgesehen, wie der Flügel 28 der Vorrichtung 10. Das Zahnrad 76 ist mit geeigneten Lagern versehen, so daß es um die Achse der Abgabeöffnung 80 drehbar ge Lagert ist, ohne daß der Zugang zu dieser öffnung versperrt ist.

Hinsichtlich der Vorrichtungen 10 und 74 ist zu erkennen, daß die Zuführungsklinge und der daran befestigte Flügel einen radial angeordneten Teil aufweisen, die mit einem geraden Teil verbunden 1st, der eine Sehne bezüglich der Abgabeöffnung bildet. Die geraden Teile der Doppe1-ZufUhrungsklingen sind bei Jedem Auijflihrungsbeispiel parallel· zueinander.

Patentansprüche; 709836/0949

Leefseit

Claims

Patentansprüche

1./Vorrichtung zur Zuführung fließfähiger Feststoffe, mit einem Gehäuse, mit einer ebenen Grundplatte, die eine Abgabeöffnung bildende Einrichtungen aufweist und die in der Nähe des unteren Endes des Gehäuses angeordnet ist, mit einem von dem Gehäuse gehalterten Kegel, dessen unterer Umfang über der Höhenlage der Abgabeöffnung liegt und mit zumindest einer Zuführungsklinge zur Zuführung der Feststoffe von einem Bereich Innerhalb des Gehäuses zu der Abgabeöffnung, wobei die Klinge in einer Richtung drehbar um die Achse der Abgabeöffnung in einer Höhenlage unterhalb der Höhenlage des Umfangs des Kegels gehaltert 1st, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsklinge (24, 24', 54, 86) eben ist, daß ein gekrümmter Endteil (26, 26', 56, 88) an dem äußeren Ende der Zuführungsklinge (24, 24', 54, 86) befestigt ist und sich zu einer Stelle benachbart zum Umfang der Grundplatte (14, 70 erstreckt, daß der Endteil in|der Drehrichtung gekrümmt ist, um die Feststoffe nach innen in Richtung auf die Abgabeöffnung (16, 80) zu bewegen, daß ein senkrecht stehender Flügel (28, 28', 60, 90') an der ZufUhrungsklinge befestigt ist und sich von einer Stelle benachbart zum Endteil zu einer Stelle benachbart zur Abgabeöffnung erstreckt, daß die Höhe des Flügels größer als die Dicke des Endteils ist und daß das äußerste Ende des Flügels sich über den gleichen Umfang erstreckt wie das innere Ende des Endteils, so daß eine im wesentlichen kontinuierliche Oberfläche zur Bewegung der Feststoffe nach innen in Richtung auf die Abgabeöffnung bei einer Drehung der ZufUhrungsklinge gebildet wird.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Flügels benachbart zur Abgabeöffnung größer als die Höhe dieses Flügels benachbart zum Endteil ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennze Ichnet durch einen geschlitzten Strömungsring (52), der koaxial zur Abgabeöffnung und in Radialrichtung innerhalb des Flügels angeordnet ist und daß der Flügel einen Teil (62) zur Ablenkung von Feststoffen durch die Schlitze (64) des Strömungsringes (52) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Klingen (24, 24', 54, 86) miteinander in der Nähe der Drehachse verbunden sind und sich allgemein entgegengesetzt zueinander erstrecken und als Einheit gedreht werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zahnrad (76) mit dem äußeren Ende der ZufUhrungskiIngen verbunden ist und daß ein Antriebsritzel (84) mit den Zähnen am Außenumfang des Zahnrades kämmt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zuführungsklinge einen Teil (32, 58) aufweist, der in Radialrichtung angeordnet und mit einem geraden Teil verbunden ist, daß jeder Teil einen Flügel aufweist und daß die geraden Teile in Radialrichtung nach innen von dem Endteil und allgemein parallel zueinander angeordnet sind.

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