DE2744465B2 - Druckförderanordnung - Google Patents

Description

einer ein Schiebeglied, eine Antriebswelle und eine Halterung aufweisenden drehbaren Schiebeeinrichtung bereitgestellt Die erfindungsgemäße Besonderheit besteht darin, daß das Schiebeglied hohlzylindrisch mit ovalem Querschnitt ausgebildet ist und längs seines Innenumfangs eine Verzahnung aufweist; als Antriebswelle der Schiebeeinrichtung ein getriebenes Zahnrad am Behälter angebracht ist das im Schiebeglied über den Innenumfang abrollbar und mit der Verzahnung kämmend angeo.dnet ist; und die Halterung in einer vom Zahnrad um die Wanddicke des Schiebeglieds entfernten, das Schiebeglied von außen stützenden Postion fest am Behäiter angebracht ist, so daß wiederholt eine geradlinige Bewegung und eine darauffolgende Drehbewegung des Schiebeglieds um das Zahnrad durchführbar ist. Vorteilhafte Weiterbildungen betreffen eine Ausbildung des Halters und die Anordnung von einer oder zwei Druckförderanordnungen am Boden eines Behälters, wie das in den Unteransprachen ausgeführt ist.

Nachfolgend wird die Erfindung im einzelnen anhand von Äusführungs'oeispielen näher erläutert mit Bezugnahme auf die Figuren; es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine bekannte Anordnung,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Anordnung nach Fig. 1,

F i g. 3 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Druckförderungsanordnung, wobei die im Betrieb ablaufenden Bewegungen veranschaulicht sind,

F i g. 4 einen Querschnitt durch einen Schneckenförderer, der mit einem Einfüllbehälter und einer erfindungsgemäßen Druckförderanordnung versehen ist,

Fig.5 einen Längsschnitt der Vorrichtung nach Fig. 4,

Fig.6 einen Längsschnitt durch eine ähnliche Vorrichtung, die in anderer Anordnung mit einer erfindungsgemäßen Druckförderanordnung ausgerüstet ist, und

Fig.7 eine,; Querschnitt eines mit einem Einfüllbehälter kombinierten Trichters und einer abgeänderten erfindungsgemäßen Druckförderanordnung.

In den F i g. 1 und 2 ist ein üblicher Schneckenförderer, kombiniert mit einem Einfüllbehälter, dargestellt. Zwei Schnecken 6, 6' sind nebeneinander horizontal in einem Schrteckengehäuse 9 angeordnet und ein Einfüllbehälter 8 befindet sich oberhalb des Schneckengehäuses 9 an dieses anschließend. Der Boden des Einfüllbehälters 8 ist zum Inneren des Schneckengehäuses 9 hin offen, so daß Mau-rial M, z. B. Butter oder Teig, aus dem Einfüllbehälter 8 den Schnecken 6,6' zugeführt werden kann. Die Schnecken sind so angeordnet Uiid angetrieben, daß sie das Material aufnehmen und durch den engen Zwischenraum zwischen den Schnecken und der Schneckengehäuse-Innenwand kontinuierlich dem Auslaß zuführen. Das zugeführte Material M wird vertikal nach unten geführt, hauptsächlich in Richtung des Pfeiles e. Ein Teil des Materials wird jedoch an den Seitenwänden des Einfüllbehälters haften und dort unter der Wirkung der von den Schnecken 6,6' ausgehenden Druckkräfte nach oben in Richtung der Pfeile /;, h' kriechen. Im Ergebnis resultiert eine Materialbewegung in Richtung der Pfeile g. g', welche eine gleichmäßige Materialzufuhr zu den Schnecken 6, 6' erschwert. M 1 erner neigt das Mpterial zur Brückenbildung oberhalb der Schnecken und entzieht sich dadurch einer Aufnahme durch die Sehn cken.

Die F i g. 2 zeigt für die gleiche Vorrichtung im Längsschnitt, das von der Schnecke verursachte Zurückkriechen des Materials in Richtung des Pfeils /an der Vorderseite des Einfüllbehäliers 8. Ersichtlich ist diese Gefahr des Zurückströmens bei plastischen Gütern besonders groß, welche die von der Schnecke ausgehenden Druckkräfte nach allen Seiten relativ weit fortleiten können.

Die oben erläuterten Erscheinungen verhindern eine in befriedigender Menge erfolgende Zufuhr von Material zu den Schnecken, und die Abgabe des Materials von den Schnecken 6, 6' wird ungleichmäßig. Man hat diese Schwierigkeit bisher auf manuelle Weise behoben, indem Hilfskräfte das an der Innenwand des Einfüllbehälters haftende Material entfernen und es manuell in die Förderschnecken schieben, um eine regelmäßige und kontinuierliche Materialabgabe zu sichern.

Die erfindungsgemäße Druckförderanordnung übernimmt die Funktion, die bei der bekannten Vorrichtung durch manuelle Tätigkeit ausgeübt wc Jen muß. F i g. 3 zeigt eine Schiebeeinrichtung. Sie weist ιλν Schiebeglied 11, ein Zahnrad 14 und einen Halter 15 auf. Das Schiebeglied 11 ist ein hohlzylindrischer, im Querschnitt oval geformter Körper. Es kann aus irgendeinem für diese Zw°cke geeigneten Werkstoff, z. B. aus Stahl oder Kunstharz, bestehen. Auf der Innenfläche des Schiebeglieds ist eine Verzahnung 12 vorgesehen, die rings um die gesamte Fläche verläuft. Das Schiebeglied Il ist zwischen dem Zahnrad 14 und dem Halter 15 angeordnet Das Zahnrad 14 ist fest in dem inneren Hohlraum des Schiebeglieds 11 angeordnet und kämmt mit der Verzahnung 12 des Schiebeglieds 11. Das Zahnrad 14 wird im Uhrzeigersinn (vgl. F i g. 3) getrieben, wie durch den Pfeil c angedeutet ist Der Halter 15 trägt das Schiebeglied 11 von unten in gleitender Weise und ist in der Weise fest angeordnet, daß er das Schiebeglied 11 so hält daß die Verzahnung 12 mit dem Zahnrad 14 in ausreichendem MaP kämmt

Nach Fig.4 steht ein Einfüllbehälter 18 mit zwei Schnecken 16, 16' in Verbindung, die in einem Sehr* .ckengehäuse unterhalb des Einfüll'oehälters angeordnet sind. Der Aufbau des Einfüllbehälters, der Schnecken und des Schneckengehäuse? ist ähnlich dem Aufbau der bekannten Vorrichtung nach den F i g. 1 und 2, wobei jedoch der Einfüllbehälter im Verhältnis i:u den Schnecken und dem Schneckengehäuse wesentlich größer ist und der Einfüllbehälter mit zwei Bodenabschnitten versehen ist, die sich seitlich und horizontal über den gerade oberhalb der Schnecken befindlichen Bereich hinaus erstrecken, wobei eine öffnung zwischen den beiden Bodenabschnitten zur Verbindung mit dem Schneckengehäuse verbleibt. Auf jedem Bodenabschnitt ist ein Schiebeglied 11 bzw. 1Γ der oben erläuterter Art angeordnet. Das Schiebeglied 11 bzw. 11' ist bevorzugt so ausgebildet, daß seine seitliche Ausdehnung im wesentlichen gleich der seitlichen Abmessung des betreffenden Bodenabschnitts ist (vgl. F i g. 4). während seine Längsausdehnung sich durch das gesamte Innere des Einfüllbehälters jrstreckt (vgl. F i g. 5). Ein Halter 15 bzw. 15' ist fest an jedem Bodenabschnitt an einer nahe der betreffenden Schnecke befindlichen Stelle angebracht. Die Welle 10 des Zahnrads 14 bzw. 14' ist drehbar ;in den vorderen und hinteren Stirnflächen des Einfüllbchälters angebracht (vgl. Π g. 5). Sie ist oberhalb der Halter 13 bzw. 15' derart angeordnet, daß sie das Schiebeglied 11 bzw. 11' im Zusammenwirken mit dem Halter hält. Der Halter 15 bzw. 15' hält somit

das Zahnrad und das Schiebeglied in einer solchen Stellung, daß diese nicht außer Eingriff treten können Nahe dem hinteren f!nde der Welle 10 des Zahnrads 14 bzw. 14' ist ein Zahnrad angeordnet, das mit einem (nicht gezeigten) Antrieb verbunden ist.

Jede Schnecke 16 bzw. 16' ist auf einer Welle 17 montiert, die an der Rückwand des Schneckengehäuses gelagert und mit Zahnrädern zwecks Verbindung mit einem Antrieb (nicht gezeigt) versehen ist. Die Wellen 10 der Zahnräder 14, i4' und die Wellen 17 der Schnecken 16, 16' sind über die an ihnen angeordneten Zahnräder und zusätzliche Getriebeglieder verbindbar, um die IJmlaufrichtungen dieser Wellen festzulegen.

Nach den Γ i g. J und 4 ist das Zahnrad 14 so angeordnet, daß es im Uhrzeigersinn umläuft (vgl. Pfeil c). Wenn das Zahnrad 14 in dieser Weise umläuft, wird das Schiebeglied 11, das sich in der .Strichlinienstellung befindet, dazu veranlaßt, sich horizontal geradlinig zu bewegen (vgl. Pfeil a), so daß es sich von den Schnecken wegbewegt. Wenn die Umdrehung des Zahnrads 14 das Schiebeglied II bis zu der Stellung gebracht hat, in der es seine Horizontalbewegung nicht weiter fortsetzen kann, bewirkt das weitere Umlaufen des Zahnrads 14. daß das Schiebeglied sich um sein rechtes (nach den I"ig. J und 4) F.nde dreht, und zwar aufgrund des Zahnradeingriffs zwischen dem Zahnrad 14 und dem Abschnitt der Verzahnung 12 an dem rechten Ende des .Schiebeglieds. Die Richtung der Drehbewegung des Schiebeglieds 11 ist durch den Pfeil b angegeben. Das Schiebeglied führt seine Drehbewegung durch einen Winkel von 180" aus und kehrt in seine Anfangslage zurück, bevor es wieder seine horizontale geradlinige Bewegung beginnt. Das Schiebeglied W führt eine gleiche Bewegung aus, wobei jedoch die Bewegungsrichtung derjenigen des Schiebeglieds 11 entgegengesetzt ist. da das Zahnrad 14' im Gegenuhrzeigersinn getrieben wird. In manchen Fällen ist es vorzuziehen, daß die Bewegungen der beiden Schiebeglieder synchronisiert sind, so daß. wenn das Schiebeglied 11 sich in seiner extrem rechten Stellung befindet, das Schiebeglied W sich bevorzugt in seiner extrem linken Stellung befindet. Die Bauweise und die Bewegung der Schnecken 16, 16' können von üblicher Art sein. Nach Fig. 4 läuft die Schnecke 16 im Uhrzeigersinn und die Schnecke 16' im Gegenuhrzeigersinn um.

Wenn Material M in den Einfüllbehälter 18 eingebracht wird, gelangt ein Teil des Materials in Berührung mit den Schnecken, wenn die Schiebeglieder sich in ihren von den Schnecken entfernten Stellungen befinden. Das Material, das dazu neigt, an den Wänden des Einfüllbehälters zu haften, oder das den erwähnten Überbrückungseffekt zeigt, kann von der periodisch wiederkehreiiden Drehbewegung der Schiebeglieder 11, 11' in das Schneckengehäuse geführt werden, um dort von den Schnecken 16,16' aufgenommen und nach vorn gefördert zu werden.

Von einem anderen Gesichtspunkt ist die Anordnung nach der Erfindung insbesondere in Verbindung mit der obigen Ausführungsform und der obigen Anwendungsart deswegen vorteilhaft, weil sie im Sinne einer Kapazitätsvergrößerung des Einfüllbehälters wirkt. Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, sind die Wände des Einfüllbehälters 8 geneigt um allmählich in Richtung zu den Schnecken zu konvergieren, und die Breite des Bodens des Einfüllbehälters 8 ist wesentlich kleiner als die Breite des Schneckengehäuses. Diese Bauweise ist bei der bekannten Vorrichtung notwendig, um eine Abwärtsbewegung des Materials in das Schneckenge-

hause zu ermöglichen, obwohl die Reibung zwischen dem Material und den Wänden einer gleichmäßigen Materialzufuhr entgegenwirkt. Wenn die Wände vertikal wären, würde die Reibung auf ein Minimum herabgesetzt werden. Jedoch wäre die Aufnahmekapazität des Einfüllbehälters zu gering, wenn sich die Wände von den unteren Enden der Wände nach Fig. I aus längs Vertikalebenen nach oben erstreckten. Wenn andererseits die Wände zurückgesetzt werden, um die Aufnahmekapazität des Einfüllbehiilters zu vergrößern, müssen, falls nicht die Größe der Schnecken erhöht wird, Schultern ähnlich denjenigen nach F i g. 4 vorgesehen werden, und diese wurden ein Hindernis für eine gleichmäßige Materialzufuhr sein. Natürlich ist eine Vergrößerung der Aufnahmekapazität des Einfüllbchälters im Interesse einer bequemen Arbeitsweise erwünscht. Die bekannte Bauart ist ein Kompromiß zwischen den beiden obengenannten Forderungen.

Wenn jedoch die Druckförderanordnung nach der Erfindung verwendet wird, werden die obenerwähnten Schwierigkeiten, die sich bei größeren Einfuiibehaitern mit vertikalen Wänden ergeben, vermieden.

In Fig. 6 ist eine Drtickförderanordnung im Einfül!- behälter 28 über den im Schneckengehäuse 29 befindlichen Schnecken 26 seitlich zu den Achsen der Schnecken angeordnet, und zwar längs der vorderen Stirnwand des Einfüllbehälters. Die Druckförderanordnung ist in ihrer Bauweise identisch mit den Anordnungen nach F i g. 4.

Ln Schiebeglied 21 befindet sich zwischen einem Zahnrad 24 und einem Halter, der auf einem horizontalen frei tragenden Vorsprung angeordnet ist, der dazu dient, den vorderen 1 eil des Einfüllbehälters 28 vom Schneckengehäuse 29 zu trennen. Das Schiebeglied 21 führt eine horizontale geradlinige Bewegung aus, wie durch den Pfeil a" angedeutet ist, und dreht sich dann um das Zahnrad 24 in der durch den Pfeil b' angezeigten Richtung und wiederholt dann diesen Zyklus. Wenn das Schiebeglied 21 die horizontale geradlinige Bewegung beginnt, befindet es sich oberhalb eines Teils der Schnecken, und mit fortschreitender Horizontalbewegung zieht es sich von den Schnecken zurück, und am Ende der Horizontalbewegung befindet es sich vollständig auf dem frei tragenden Vorsprung. Durch die Umlaufbewegung um das Zahnrad 24 entfernt das Schiebeglied 21 das an der vorderen Stirnwand des Einfüllbehälters 28 anhaftende Material und drückt es in das Schneckengehäusc 29, damit es dort von den Schnecken 26 aufgenommen wird. Die obige Anwendungsart der Erfindung ist besonders dann wirksam, wenn das Material dazu neigt, unterstützt von den Förderschnecken an der vorderen Stirnwand des Einfüllbehälters zu haften und sich dort anzusai.imeln.

Eine weitere Ausführungsform zeigt F i g. 7, in der der Einfüllbehälter 38 eine ähnliche Bauweise hat wie der Einfüllbehälter 28 von F i g. 4, jedoch an seinem Boden anstelle eines Schneckengehäuses einen Trichter 32 aufweist. Die Druckförderanordnung ist ähnlich wie diejenige nach Fig.4 ausgebildet mit Ausnahme der Halter 35 und 35'. Die Schiebeglieder 31 und 31' führen Zyklen aus, die aus horizontalen geradlinigen Bewegungen und darauffolgenden Drehbewegungen um die Zahnräder 34 bzw. 34' bestehen, und das Material M wird in Richtung zu dem Trichter 32 gedrückt und aus diesem in der von den Pfeilen in F i g. 7 angezeigten Richtung abgegeben.

Die Halter 35,35' haben die Form von frei drehbaren Rollen. Die Funktion der Halter 35, 35' ist ähnlich

derjenigen der Halter nach den F i g. 3 und 4. Wenn die Schiebeglieder ihre Drehbewegung um die Zahnräder ausführen, halten die Rollen 35, 35' die Schiebeglieder, indem sie gleitend an ihnen angreifen, derart, daß die Zahnräder 34, 34' ständig im Eingriff mit den Schiebegliedern gehalten werden.

Die Druckförderanordnung nach der Erfindung kann in vieler Hinsicht modifiziert werden. Zum Beispiel kann nur eine einzige Schiebeeinrichtung im Einfiillbehälter vorgesehen werden. Die Schiebeeinrichtung kann

ferner an einer vertikalen Seitenwand des Behälters angebracht sein, Es kann auch je eine Schiebeeinrichtung auf der vertikalen Oberfläche jeder von zwei gegenüberliegenden Seitenwänden angeordnet sein. Wenn zwei Schiebeeinrichtungen in einem Einfüllbehälter vorgesehen sind, müssen ihre Bewegungen nicht unbedingt synchron zueinander verlaufen, und man kann vorsehen, daß sie abwechselnd Druck zum Herbeiführen eines Materialflusses ausüben.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Druckförderanordnung zum Fordern von festem oder halbflüssigem, seiner Natur nach plastischem Material, aus einem Behälter in oder durch einen relativ engen, am Boden des Behälters angeordneten Auslaß, mit mindestens einer ein Schiebeglied, eine Antriebswelle und eine Halterung aufweisenden drehbaren Schiebeeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebeglied (11) hohlzylindrisch mit ovalem Querschnitt ausgebildet ist und längs seines Innenumfangs eine Verzahnung (12) aufweist; als Antriebswelle der Schiebeeinrichtung ein getriebenes Zahnrad (14) am Behälter (18) angebracht ist, das im Schiebeglied (11) über den Innenumfang abrollbar und mit der Verzahnung (12) kämmend angeordnet ist; und die Halterung (15) in einer vom Zahnrad (14) um die Wanddicke des Schiebeglieds (11) entfernten, das Schiebeglied (11) von außen stützenden Position fest am Behalte! (18) angebracht ist, so daß wiederholt eine geradlinige Bewegung und eine darauffolgende Drehbewegung des Schiebeglieds (U) um das Zahnrad (14) durchführbar ist

2. Druckförderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter aus einer frei drehbaren Rolle (35) besteht.

3. Druckförderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (18) mit einem im wesentlichen rechteckigen Bodenteil versehen ist und je eine Schiebeeinrichtung der genannten Arr nahe jeder von zwei gegenüberliegenden Seitenwänden des Behälters (18) angeordnet ist und die Umlaufrichtung des Zahnrades (14) in der einen Schiebeeinrichtung entgegengesetzt zu der des Zahnrades (14') in der andtven Schiebeeinrichtung ist, so daß die Schiebeglieder (11, 11') sich um die Zahnräder (14, 14') in einer solchen Richtung drehen, daß ein Materialfluß durch den Auslaß gedruckt wird.

4. Druckförderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (38) mit einem im wesentlichen rechteckigen Bodenteil versehen ist und der Boden mit einer Öffnung ausgebildet ist, die sich vom einen bis zum anderen Ende erstreckt, so daß zwei getrennte Bodenabschnitte gebildet sind, deren jeder sich an eine der beiden Seitenwände des Behälters anschließt, und daß je eine Schiebeeinrichtung auf jedem der Bodenabschnitte vorgesehen ist und die Öffnung mit dem Auslaß verbunden ist und die Umlaufrichtung des Zahnrads (34) in der einen Schiebeeinrichtung entgegengesetzt zu der des Zahnrades (34') in der anderen Schiebeeinrichtung ist, so daß die Schiebeglieder (31) sich um die Zahnräder (34, 34') in einer solchen Richtung drehen, daß ein Materialfluß durch die öffnung und in oder durch den Auslaß gedrückt wird.

5. Druckförderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (28) mit einem im wesentlichen rechteckigen Bodenteil versehen ist und der Bodenteil mit einer sich in einer Richtung über ihn erstreckenden Öffnung versehen ist und die Schiebeeinrichtung nahe einer Wand des Behälters (28) vorgesehen ist. die sich seitlich zur Richtung der öffnung erstreckt.

Die Erfindung betrifft eine Druckförderanordnung zum Fördern von festem oder halbflüssigem, seiner Natur nach plastischem Material, aus einem Behälter in oder durch einen relativ engen, am Boden des Behälters angeordneten Auslaß, mit mindestens einer ein Schiebeglied, eine Antriebswelle und eine Halterung aufweisenden drehbaren Schiebeeinrichtung. Bei den zu fördernden Gütern soll es sich um feste oder Halbflüssige Materialien handeln; wie z. B. Butter, Bohnenbrri, Brotoder Kuchenteig u. dgl.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der US-Patentschrift 26 87 244 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung dienen als Schiebeglied die Flügel eines um eine horizontale Welle umlaufenden Flügelrades, das im trichterförmigen Boden eines Behälters oberhalb einer ' far den weiteren Materialtransport sorgenden Schnecke angeordnet ist Bei ihrer nach unten, auf die Schnecke zugerichtete Bewegung drücken die Flügel das zu fördernde Gut in den Einfangbereich der Schnecke. Die bekannte Druckförderanordnung ist zum Fördern von granuliertem oder pulvrigem Material bestimmt Zum Fördern von plastischem Material ist diese bekannte Vorrichtung weniger geeignet da beim Durchgang der Flügel durch das plastische Material das letztere dem Flügel ausweichen würde, ohne daß es in den Einfangsbereich der Schnecke hineingezwungen wird.

Ferner ist aus der US-Patentschrift 37 84 061 ein Einspeisventil bekannt, dessen Ventilglieder aus einer vertikalen, den Materialtransport zulassenden Stellung in eine waagerechte, den Materialtransport sperrende Stellung verschwenkt werden können. Auch diese bekannte Vorrichtung dient zur gezielten Abgabe von pulvrigem oder granuliertem Material aus einem Vorratsbehälter.

Die gezielte Einspeisung von plastischem Material in eine Förderschnecke bereitet Schwierigkeiten, da sich die von der Schnecke ausgehenden Kräfte auch in das zuzuführende Material hinein ausbreiten und dessen Zuführung erschweren, wie nachfolgend im einzelnen mit Bezugnahme auf die Fig.! und 2 ;r!äutert ist.

Wenn plastische Materialien in einen Schneckenförderer eingeführt werden, erfordert dieser Vorgang besondere Aufmerksamkeit, weil ein derartiges Material dazu neigt, an den Wänden des Zuführtrichters zu haften, oder die Förderschnecke neigt dazu, das Material zurückzustoßen. Diese Erscheinungen machen es schwierig, die Aufnahme des Materials auf den Förderschnecken zu erreichen. Es ist daher erforderlich, daß ein Bediener die Maschine bedient und immer wieder das Material manuell auf die Förderschnecke drückt, so daß letztere das Material aufnehmen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Anordnung mit dem Ziel weiterzubilden, daß sie ein möglichst gleichmäßiges Fördern von plastischem Material in oder durch einen Raum erlaubt. Insbesondere soll mit der erfindungsgemäßen Druckförderanordnung plastisches Material gleichmäßig und kontinuierlich einer Förderschnecke zuführbar sein.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist eine Druckförderanordnung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Mit der Erfindung wird somit eine Druckförderanordnung zum Fördern von festem oder halbflüssigcm. seiner Natur nach plastischem Material, aus einem Behälter in oder durch einen relativ engen, am Boden des Behälters angeordneten Auslaß, mit mindestens