DE2830491A1

DE2830491A1 - Volumetrische foerdervorrichtung fuer trockene materialien

Info

Publication number: DE2830491A1
Application number: DE19782830491
Authority: DE
Inventors: Ronald Joseph Ricciardi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-07-18
Filing date: 1978-07-11
Publication date: 1979-02-01
Also published as: AU3797878A; FR2397872B1; DE2830491C2; GB1591782A; JPS5422663A; JPS6233177B2; FR2397872A1; BR7804584A; AU521492B2; AR213701A1; US4154372A; CA1121808A; CH628835A5

Description

PAT E N TAN WALT E

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-197ί) . DI PL-I NG. W.EITLE . D R. RER. NAT. K. HOFFMANN · Dl PL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FOCHSLE ■ DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERN HAUS) · D-8000 MD N CH EN 81 · TELEFON (089) 911087 . TELEX 05-29619 (PATH E)

Anwaltsakte 30 898

Donald Joseph Ricciardi_r Garfield, N.J./USA

Volumetrische Fördervorrichtung für trockene Materialien

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Volumetrische Fördervorrichtung für Trockenmaterialien

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fördervorrichtung und speziell auf eine Kombination eines integralen Behälterausgabemechanismus mit einer volumetrisehen Zündvorrichtung. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist unter anderen möglichen Anwendungsfällen besonders geeignet zur Begünstigung des Produktflusses und der anschließenden Förderung selbst im hohen Maße schwierig zu handhabender trockener Bestandteile. Sie ist besonders wirksam zur Handhabung einer Vielzahl von schwierig zu handhabenden Zusatzstoffen für Kunststoffe, Nahrungsmittel, Chemikalien und dergleichen Industriestoffe, besonders zur Handhabung derselben bei niedrigen Geschwindigkeitsraten.

Eine Fördervorrichtung, wie die aus den US-Geschmacksmustern 228 950 und 228 951 des Anmelders, sind besonders geeignet für große Installationen, in welchen die Einheiten über einen Flansch unmittelbar am Boden eines großen Behälters oder Silos befestigt werden sollen« Die in den US-PS'en 3 186 602 und 3 439 836 gezeigten und beschriebenen Förderschrauben sind besonders gerichtet auf die Materialsteuerung und zuverlässige genaue volumetrische Zumeßung, besonders im unteren volumetrischen Bereich. Die vorliegende Erfindung ist auf eine neue Kombination von Elementen gerichtet, welche in einer solchen Weise kombiniert sind, daß sie besonders geeignet für eineri mittleren volumetrischen Bereich sind, wie beispielsweise von etwa 0,057 l/h bis 1416 l/h.

Somit schafft die Erfindung eine neue und verbesserte Vorrichtung zur Aufbereitung und Ausgabe von teilchenförmigen festen Material. Die Vorrichtung weist eine Aufbereitungskammer mit

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einem oberen Aufnahmeeinlaß und einem Ausgabeauslaß auf. Eine erste Förderschraubenwendel ist in der Kammer angeordnet und erstreckt sich zu dem Auslaß hin und weist typisch eine schraubenlinienförmig verlaufende Schaufel zum Fördern des Materials zu dem Auslaß bei der Drehung des Schraubenförderers auf. Eine zweite größere, offene FörderSchraubenwendel ist koaxial zu der ersten Förderwendel zum Fördern des Materials in die erste FörderSchraubenwendel bei ihrer Drehung angeordnet. Die zweite Förderschraubenwendel ist konzentrisch zu der ersten Förderschraubenwendel, diese überlappend angeordnet. In einer Ausführungsform weist die zweite Förderschraubenwendel einen Abschnitt auf, dessen Steigung umgekehrt verläuft wie die Steigung der ersten FörderSchraubenwendel, so daß eine Bewegung des Materials in der Kammer im Gegenstrom zu der Richtung erzeugt wird, in welcher es durch die erste Förderschraubenwendel bewegt wird. Gemäß der Erfindung ist eine dritte offene Förderschraubenwendel seitlich der zweiten Förderschraubenwendel und parallel zu dieser angeordnet. Die dritte FörderSchraubenwendel hat im wesentlichen denselben Durchmesser wie die zweite Förderschraube. In einer Ausführungsform der Erfindung weist die dritte Förderschraubenwendel einen Abschnitt mit bestimmter Steigung und einen anderen Abschnitt mit entgegengesetzter Steigung auf, so daß einander benachbarte Abschnitte der ersten und der zweiten Förderschraubenwendel umgekehrte Steigung relativ zueinander haben. Ferner ist gemäß der Erfindung eine Antriebseinrichtung zum Drehen der drei FörderSchraubenwendeln mit einem bestimmten Geschwindigkeitsverhältnis zwischen der Geschwindigkeit der einen Förderschraubenwendel zu der der anderen Förderschraubenwendel vorgesehen. In einer Ausführungsform der Erfindung werden die erste und die zweite Förderschraubenwendel in der einen Richtung und die dritte Förderschraubenwendel in der entgegengesetzten Richtung angetrieben.

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Die zweite und die dritte Förderschraubenwendel können gemäß der Erfindung auskragend angeordnet sein. Außerdem kann der Ausgabeauslaß eine Ausgabeleitung aufweisen, welche außerhalb der Kammer verläuft, wobei die erste Förderschraubenwendel sich wenigstens um ein wesentliches Maß in diese Leitung hinein erstreckt.

Ein die Erfindung ausgestaltendes Merkmal besteht darin, daß die FördersehraubenwendeIn derart gedreht werden, daß das Material nach innen und unten zu dem zentralen Teil der Kammer hin zwischen der zweiten und der dritten Förderschraubenwendel gefördert wird und nach oben entlang den ümfangsseiten der Kammer in der Nähe der zweiten bzw. dritten Förderschraubenwendel.

Die Antriebseinrichtung zur Drehung der Förderschraubenwendeln kann ein Getriebe und einen Einzelmotor zum Antreiben aller drei Förderschraubenwendeln aufweisen.

In einer Ausgestaltung der Erfindung sind die zweite und die dritte Förderschraubenwendel jeweils mit einer Mehrzahl von Schaufelteilen, bestückt, die an ihrem Umfang angeordnet sind, so daß das Material in der Aufbereitungskammer stärker durchrührt wird.

Die wesentlicher erscheinenden Merkmale der Erfindung sind oben eher zusammenfassend umrissen, damit ihre folgende, ins einzelne,gehende Beschreibung besser verständlich ist und der Beitrag der Erfindung zur Fortentwicklung der Technik besser gewürdigt werden kann. Es sind jedoch zusätzliche Merkmale der Erfindung vorhanden, welche noch beschrieben werden und welche in den Ansprüchen enthalten sind. Dem Fachmann ist ersichtlich, daß die hier beschriebene Konstruktion leicht als Grundlage für die Ausgestaltung anderer Verfahren und Vorrichtungen zur Verwirklichung der Erfindung verwendet werden können. Es ist daher

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darauf hinzuweisen, daß die Ansprüche beispielgebend aufgefaßt werden sollen und äquivalente Verfahren und Vorrichtungen innerhalb des Erfindungsgedankens umfassen sollen.

Spezielle Ausführungsformen der Erfindung sind zur Erläuterung und Beschreibung derselben ausgewählt und aus der Zeichnung ersichtlich, welche einen Teil der Offenbarung der Anmeldung bildetο In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine teilweise aufgebrochen dargestellte Vorrichtung zur Aufbereitung und Ausgabe von teilchenförmigen! festen Material in einer Konstruktion, welche von der erfindungsgemäßen Konzeption Gebrauch macht.

Fig, 2 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung aus Fig. 1, wobei die Bewegung des in der Vorrichtung behandelten Materials gezeigt ist,

Fig„ 3 eine vergrößerte Schnittansieht entlang der Linie 3-3 in Fig. 1, wobei die Antriebseinrichtung für die Förderschraubenwendeln gezeigt sind, und

Fig. 4 einen Schnitt im vergrößertem Maßstab entlang der Linie 4-4 in Fig. 3„

In den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung gemäß den Fig. 1 und 2 enthält die Vorrichtung zur Aufbereitung und Ausgabe von teilchenförmigem festen Material eine Aufbereitungskammer 10 mit einem oberen Materialeinlaß 12 und einem Ausgabeauslaß 14. Eine erste Förderschraubenwendel 16 ist in der Kammer angebracht und erstreckt sich zu dem Auslaß hin, wobei sie wesentlich durch eine Auslaßleitung 18 verläuft. Diese Auslaßleitung bietet dem Auslaßende der ersten Förderschraubenwendel wenigstens teilweise eine Abstützung. Die erste Förderschrauben-

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wendel 16 weist typisch eine schraubenlinienförmig verlaufende Schaufel zum Vortreiben des Materials zu dem Auslaß hin bei der Drehung der Wendel auf.

Eine zweite größere, offene Schraubenförderwendel 20 ist koaxial zu der ersten Förderwendel zum Fördern des Materials in die erste Förderwendel bei der Drehung der zweiten Förderwendel angeordnet. Die zweite Förderwendel ist konzentrisch zu der ersten Förderwendel angeordnet und überlappt diese. Die zweite Förderwendel weist einen Abschnitt 22 mit umgekehrter Steigung gegenüber der der ersten Förderwendel auf, so daß eine Bewegung des Materials in der Kammer 10 im Gegenstrom zu der Richtung erzeugt wird, in welche es von der ersten Förderwendel bewegt wird.

Eine dritte offene Förderschraubenwendel 24 ist seitlich neben der zweiten Förderwendel 20 angeordnet und verläuft parallel zu dieser. Die dritte Förderwendel 24 hat im wesentlichen denselben Durchmesser wie die zweite Förderwendel und weist einen Abschnitt 26 auf, der in der einen Steigung verläuft, sowie einen anderen Abschnitt 28 mit der entgegengesetzten Steigung, so daß benachbarte Abschnitte der zweiten und der dritten Förderwendel umgekehrt zueinander verlaufende Steigungen haben. Es ist ersichtlich, daß die FörderSchraubenwendeln vergleichbar sind mit der Schraubenwendel eines Schlangenbohrers.

Es ist eine Einrichtung vorgesehen zum Antreiben der ersten und der zweiten Förderwendel 16, 20 in der einen Richtung und zum Antreiben der dritten Förderwendel 24 in der entgegengesetzten Richtung. Die Antriebseinrichtung umfaßt einen Gleichstrommotor 30, welcher ein Reduktionsgetriebe 32 antreibtο Wie am besten aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, werden durch das Reduktionsgetriebe 32 eine erste Antriebswelle 34, welche an die erste Förderwendel 16 gekuppelt ist, und über ein Zahnrad

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35, welches an der Antriebswelle 34 festgelegt ist, ein Zahnrad 37 angetrieben, welches an einer mittleren oberen Gegenwelle angebracht ist. Ein Zahnrad 41, welches auf der Gegenwelle 39 angebracht ist, treibt seinerseits ein Zahnrad 45 an, welches auf einer zweiten konzentrischen Antriebswelle 36 befestigt ist, durch welche die zweite Förderwendel 20 angetrieben wird. Von dem Zahnrad 41 wird auch ein Zahnrad 43 angetrieben, welches an einer dritten Antriebswelle 40 zum Antreiben der dritten Förderwendel 24 angebracht ist. Das Zahnrad 41 treibt somit die Zahnräder 43 und 45 mit derselben Geschwindigkeit, jedoch in entgegengesetzte Richtungen. Es ist ersichtlich, daß die drei Antriebswellen wie auch die Gegenwelle parallel zueinander verlaufend angeordnet sind. Ferner ist ersichtlich, daß alle diese drei Förderwendeln in genauer Anordnung miteinander getrieblich gekuppelt sind, wobei ihre Geschwindigkeit von einem einzigen Gleichstrommotor gesteuert wird. Das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen den Förderwendeln wird bestimmt von den speziellen Handhabungsmerkmaleh des Materials in Abhängigkeit von der Dichte und der Ausgaberate des Bestandteils oder der Bestandteile, welche zugemessen werden. Normalerweise werden die zweite und die dritte Förderwendel in entgegengesetzte Richtungen mit derselben Geschwindigkeit angetrieben, während die erste Förderwendel in derselben Richtung wie die zweite Förderwendel, jedoch mit einer größeren Geschwindigkeit angetrieben wird.

übliche Lagerteile sind vorgesehen für die Antriebswellen der Förderwendeln. Die erste Antriebswelle 34 ist bei 46 gelagert, die zweite konzentrische Antriebswelle 36 bei 48 und die dritte Antriebswelle 40 bei 50. Es ist ersichtlich, daß die zweite und die dritte Förderwendel auskragend angebracht sind, weil es nicht erforderlich ist, das Außenende abzustützen.

Bei einigen Installationen ist es erwünscht, einen einstückigen Fördertrichter 52, Fig. 2, am oberen Aufnahmeeinlaß 12 der

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Aufbereitungskammer 10 für die Beschickung der Kammer vorzusehen.

Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, hat die Aufbereitungskammer 10 eine im wesentlichen rechteckige Gestalt, wobei die Förderwendeln im wesentlichen parallel zu den Seitenwänden der Kammer verlaufen. Die Kammer ist mit ausgerundeten Ecken 54 zwischen den Seitenwänden und dem Boden versehen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich nehmen die zweite und die dritte Förderwendel 20, 24 jeweils annähernd die Hälfte des Volumens der Aufbereitungskammer ein. Durch diese Förderwendeln werden innere Kräfte erzeugt, welche eine "lebende" Materialmasse innerhalb der Fördervorrichtung aufrechterhalten. Während des Betriebs fördern, wie durch die Pfeile in Fig. 2 gezeigt, die zweite und die dritte Förderwendel 20,24 das Material nach innen und unten zu dem Mittelteil der Kammer hin. Durch diesen Vorgang werden seinerseits nach oben gerichtete Kräfte entlang den Seitenumfangsteilen der Kammer erzeugt, so daß im wesentlichen eine innere Rotationsströmung entsteht, durch welches eine zwangsläufige Fließbewegung gewährleistet ist. Anschließend wird bei gewährleisteter Nachlieferung durch das Zusammenwirken der konzentrisch angeordneten ersten und zweiten Förderwendel 16, 20 ein sehr hoher Grad an Zumeßdurchsatz erreicht.

In einigen Ausführungsformen ist es erwünscht, das Durchrühren in der Aufbereitungskammer 10 zu verstärken, indem kleine Platten oder Sehaufelteile 56 am Umfang der zweiten und der dritten Förderwendel 20 bzw. 24 befestigt werden.

Es ist aus der vorangehenden Beschreibung ersichtlich, daß durch die Erfindung eine neue und verbesserte Vorrichtung zur Durchmischung, Aufbereitung und anschließend Zumessung von teilchenförmigen! festen Material geschaffen ist.

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Claims

PATENTANWÄLTE

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1970) . DIPL.-I NG. W.EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN . DIPL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-8000 MDNCHEN 81 · TELEFON (089) 911087 - TELEX 05-29619 (PATH E)

Anwaltsakte 30 898

Volumetrische Fördervorrichtung für trockene Materialien

ANSPRÜCHE

Vorrichtung zur Aufbereitung und Ausgabe von teilchenförmigen! festen Material, gekennzeichnet durch eine Aufbereitungskammer mit einem oberen Aufnahmeeinlaß und einem Ausgabeauslaß, einer ersten Förderschraubenwendel, welche in der Kammer angeordnet ist und sich zu dem Auslaß erstreckt und eine schraubenlinienförmig verlaufende Schaufel zum Fördern des Materials zum Auslaß hin bei der Drehung der Förderschraubenwendel aufweist, eine zweite größere offene Schraubenförderwendel, welche koaxial zu der ersten. Förderwendel zur Aufbereitung und Förderung des Materials in die erste Förderwendel bei der Drehung der zweiten Förderwendel angebracht ist und welche konzentrisch zu der ersten Fördeirwendel, diese überlappend angeordnet ist, eine dritte offene Schraubenförderwendel, welche seitlich neben der zweiten Förderwendel und parallel zu dieser angebracht ist und im wesentlichen denselben Durchmesser wie die zweite Förderwendel hat, und eine Antriebseinrichtung zur Drehung der Förderwendeln mit vorbestimmtem Geschwindigkeitsverhältnis .

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drei FörderschraubenwendeIn auskragend angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Fordersehraubenwendel einen Abschnitt aufweist, dessen Steigung umgekehrt zu der Steigung der ersten Förderschraubenwendel verläuft, so daß eine Materialbewegung in der Kammer im Gegenstrom zu der Richtung erzeugt wird, in welche es durch die erste Förderschraubenwendel gefördert wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Förderschraubenwendel einen Abschnitt aufweist, dessen Steigung entgegengesetzt zu der Steigung eines anderen Abschnittes verläuft, so daß benachbarte Abschnitte der zweiten lörderschraubenwendel und der dritten Förderschraubenwendel zueinander umgekehrt verlaufende Steigungen haben.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung zur Drehung der Fördersehraubenwendel die erste und die zweite Förderschraubenwendel in der einen Richtung und die dritte Förderschraubenwendel in die entgegengesetzte Richtung antreibt»
6. Vorrrichtung zur Aufbereitung und Ausgabe von teilehenförmigem festen Material, gekennzeichnet durch eine Aufbereitungskammer mit einem oberen Aufnahmeeinlaß und einem Ausgabeauslaß, eine erste Förderschraubenwendel, die in" der Kammer angeordnet ist und sich zu dem Auslaß hin erstreckt und eine schraubenlinienförmig verlaufende Schaufel zum Fördern des Materials zu dem Auslaß hin beim Drehen der Pörderschraubenwendel aufweist, eine zweite größere, offene Förderschraubenwendel, welche koaxial zu der ersten Förderschraubenwendel zur Aufbereitung und Förderung des Materials

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in die erste Förderschraubenwendel bei der Drehung der zweiten Förderschraubenwendel angeordnet ist und welche konzentrisch mit der ersten ForderSchraubenwendel, diese überlappend, angeordnet ist, wobei die zweite Förderschraubenwendel einen Abschnitt aufweist, dessen Steigung umgekehrt verläuft wie die Steigung der ersten Förderschraubenwendel, 50 daß eine Bewegung des Material in der Kammer im Gegenstrom zu der Richtung erzeugt wird_f in welche es von der ersten Förderschraubenwendel gefördert wird, eine dritte offene Förderschraubenwendel, welche seitlich neben der zweiten Forderschraubenwendel angebracht ist und im wesentlichen denselben feurchmesser wie die zweite Förderschraubenwendel hat, wobei die dritte Förderschraubenwendel einen Abschnitt aufweist, dessen Steigung entgegengesetzt wie die Steigung eines anderen Abschnittes verläuft, so daß benachbarte Abschnitte der zweiten Förderwendel und der dritten Förderwendel umgekehrt zueinander verlaufende Steigungen haben, und durch eine Antriebseinrichtung zur Drehung der ersten und der, zweiten Förderschraubenwendel in der einen Richtung und zur Drehung der dritten Förderwendel in der ent-■ gegengesetzten Richtung.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgabeauslaß eine Ausgabeleitung umfaßt, welche außerhalb der Kammer angeordnet ist, und daß die erste Förderschraubenwendel sich wenigstens um ein wesentliches Stück in die Leitung hinein erstreckt„"
8. Vorrichtung nach Anspruch 6_r dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung zur Drehung der Förderschraubenwendeln die Förderschraubenwendeln derart antreibt, daß Material nach innen und unten zu dem zentralen Teil der Kammer zwischen der zweiten und der dritten Förderschraubenwendel und nach oben entlang den Außenumfangsseiten der Kammer in Bereichen benachbart der zweiten und der dritten Förderschraubenwendel gefördert wird.

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9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung zur Drehung der Förderschraubenwendel ein Getriebe und einen Einzelmotor zum Antreiben aller drei Förderschraubenwendeln aufweist.
10* Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördersehraubenwendeln mit einem vorbestimmten Geschwindigkeitsverhältnis angetrieben sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Förderschraubenwendel und die dritte Förderschraubenwendel· an ihrem Umfang jeweiis eine Mehrzahl von Schaufelteilen aufweisen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem oberen Aufnahmeeinlaß der Aufbereitungskammer ein Zuführtrichter einstückig angebracht ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitungskammer einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt hat, wobei die Förderschraubenwendeli im wesentlichen parallel· zu den Seitenwänden der Kammer ve^aufen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung zur Drehung der Förderschraubenwendeln einen Motor, ein Reduktionsgetriebe, welches von dem Motor angetrieben ist, eine erste AntriebsWe^e, wel·- che an die erste Förderschraubenwendel· angeschlossen ist, und

von dem Reduktionsgetriebe angetrieben wird, eine mit einem fest an dieser angebrachten Zahnrad von einem Zahnrad der ersten Antriebswelle angetrieben ist, eine zweite AntriebsWe^e, we^he konzentrisch zu der ersten AntriebSWe^e zur Abstützung der zweiten Förderschraubenwendel· angeordnet ist, eine dritte

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Antriebswelle,, welche an die dritte Förderschraubenwendel gekuppelt ist, ein Zahnrad, welches fest auf der Gegenwelle zum Antreiben eines fest auf der zweiten Antriebswelle angeordneten Zahnrades in der einen Richtung und zum Antreiben eines fest auf der dritten Antriebswelle angebrachten Zahnrades in der entgegengesetzten Richtung angebracht ist, aufweist, wobei die Wellen parallel zueinander angeordnet sind.

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