DE3044139C2 - Vorrichtung zum Zudosieren von körnigem Material in eine Förderleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zudosieren von körnigem Material in eine Förderleitung mit einem das Material aufnehmenden Behälter und einem Schöpfrad, das entlang eines zur Drehachse konzentrischen Kreises durchgehende Schöpfkammern hat und das in den Materialbereich im Behälter mit Abstand von den Behälterwänden so eintaucht, daß das Material von beiden Seiten in die Schöpfkammern eintreten kann, und mit oberhalb des Materialbereichs an beiden Seiten des Schöpfrads nachgiebig anliegenden Abstreifern und Abdichtungen, wobei beide Abdichtungen miteinander fluchtende Durchbrechungen aufweisen, von denen an die eine die Förderleitung anschließbar ist und mit der anderen eine Druckgasleitung verbindbar ist

In vielen Fördersystemen, beispielsweise Trockenzement-Fördersystemen, Entladesystemen für bodenentleerende Behälter u.dgl. ist es erforderlich, daß das körnige Material gleichmäßig abgezogen und in eine Förderleitung eindosiert wird. Dabei kann es sich um eine gleichmäßige stetige oder chargenweise Zudosierung handeln.

Es sind Vorrichtungen bekannt (US-PS 28 90 079, 30 09 744, 32 68 266 sowie 27 40 672), die Schöpfräder oder dergl, teils mit waagerechter Drehachse (US-PS 27 40 672) verwenden und vergleichsweise leistungsfähig sind. Bei ihnen ist aber die Zudosierung unzureichend gleichmäßig und ungenau. Die Schwankung der abgegebenen Materialmengen ist häufig zu groß für die Anwendungen. Die Schwankungen lassen sich nicht ausreichend ausregeln. Bei einigen bekannten Vorrichtungen kommt es zum Zerquetschen oder Zerkleinern von Körnern. Solch zerkleinertes Gut führt zu Störungen im nachfolgenden Prozeß.

Eine Dosiervorrichtung der eingangs genannten Art ist für nicht freifließendes Pulver bekannt, dessen Schöpf- oder Zellenrad sich um eine gegenüber der Vertikalen geneigte Achse dreht. Bei dem zu dosierenden nicht freifließenden, wenn auch körnigem Material handelt es sich um sehr feinteilige Stoffe, deren Feinheit im Bereich von wenigen μπι liegt. Dies ist der Fall bei Weizenmehl, Titandioxid, Aluminium- oder Zirkonoxid u.dgl. Das Material, das mittels Flugscharen in die Schöpfkammern des Schöpfrads gedrängt wird, vermag

so die Kammern nicht gleichmäßig zu füllen. Überschüssiges Material wird mit der Vorderkante von Dichtungsklappen, die nur insoweit als Schaberplatten wirken, abgestreift. Bei dieser Art des Abstreifens läßt sich eine gewisse Beanspruchung und Kompaktierung des körnigen, sehr feinteiligen Materials nicht vermeiden. Auch die Abdichtungen sind als feste Platten derart ausgebildet, daß Verdichtungen des Materials und damit das Festhalten unterschiedlicher Materialmengen nicht vermeidbar ist. Diese Dosiervorrichtung eignet sich daher nicht für eine Zudosierung mit geringen Mengenschwankungen.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Dosiervorrichtung für freifließende Schüttgüter zu schaffen, bei welchen die Schwankungen der von aufeinanderfolgenden Schöpfkammern abgegebenen Materialmengen äußerst gering sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei der eingangs genannten Vorrichtung vor, daß die

Drehachse des Schöpfrads waagerecht ausgerichtet ist, daß die Abstreifblätter kurz vor dem höchsten Punkt der BewegungsDahn der Schöpfkammern angeordnet sind und daß die Abdichtungen ais angepreßte Dichtkissen ausgebildet sind. Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Zum Unterschied zur bekannten Dosiervorrichtung rotiert das Schöpfrad um eine waagerechte Achse bzw. selbst in genau vertikaler Ebene. Dadurch tritt von w beiden Seiten der Scheibe das körnige Material in gleicher Weise in die Schöpfkammern ein und nicht überwiegend von einer Seite her, wie dies bei dem bekannten Schöpfrad notwendigerweise der Fall ist Nach dem Austreten aus dem Materialbett bzw. Materialbereich kann überschüssiges Material zu beiden Seiten soweit ablaufen, bis sich ein zum unteren Rand der Schöpfkammerkante reichender Böschungswinkel eingestellt hat. Dann noch etwas überstehendes Material wird sehr vorsichtig und ohne Ausübung einer Beanspruchung durch die kurz vor dem höchsten Punkt der Bewegungsbahn der Schöpfkammern angeordneten Abstreifblätter abgenommen, so daß exakter als bisher gleiche Materialmengen in jeder Schöpfkammer zurückbleiben. Erst dann läuft die Schöpfkammer zwisehen die als angepreßte, insbes. mittels Federkraft, Dichtkissen (Anpreßkissen) ausgebildeten Abdichtungen ein und wird nach völligem Einlaufen mittels Druckgases in die Förderleitung ausgetragen. Hierdurch wird jede stärkere mechanische Beanspruchung des sich in den Schöpfkammern befindenden Materials ebenso vermieden, wie dessen Hineinpressen. Infolgedessen kann überschüssiges freifließendes Material aus jeder Schöpfkammer austreten und können gegebenenfalls Randmengen vorsichtig abgestreift werden, ohne daß es zu einer zu Dosierrnengenschwankungen kommenden Verfestigung kommen kann.

Die Drehgeschwindigkeit des Schöpfrades, die Füllhöhe im Behälter, die Abmessungen der Schöpfkammern u. dgl. sind so eingestellt, daß vor Erreichen der Abstreifer nahezu alles überschüssiges Material aus den Schöpfkammern abgeflossen ist und daher nachteilige Einwirkungen auf das Material vermieden sind.

Die Dichtkissen zu beiden Seiten des Schöpfrades liegen in dem Bereich an, der in Drehrichtung hinter der obersten Stellung gelegen sind.

Die Dichtkissen dichten die Schöpfkammern so vollständig ab, daß dadurch Gasverlust vermieden und das Fördergas zum Austragen des Materials aus den Schöpfkammern optimal ausgenützt wird. Dies wiederum ermöglicht eine exakte Ste'ierung der Chargengröße, da Leckverluste in der Zuleitung des die Charge ausstoßenden Gases die entsprechenden Durchsätze ebenso wie die Materialmenge beeinflussen, die aus der Kammer tatsächlich ausgetragen wird. Bei herkömmlichen Dosiervorrichtungen kann es im Grenzfall sein, daß bei einem maximalen Leckverlust der Gasstoß in die Schöpfkammern nicht einmal in der Lage ist, einen Teil der Charge auszutragen, wodurch diese Dosiervorrichtungen völlig betriebsunfähig werden. Die erfin- f>o dungsgemäß vorgesehenen Dichtkissen halten die Leckverluste so gering wie möglich und damit erhöhen sie die Genauigkeit der Gasstoßabgabc und des Austrags. Die erhöhte Genauigkeit am Anfang des Austragvorgangs ermöglicht den exakten Ablauf des <" übrigen A us trag Vorgangs.

Wenn Material im Schöpfrad nach oben getragen wird, folgt der seitliche Materialabwurf nur durch Schwerkraft und nicht gegen diese. Da normalerweise alles überflüssige Material unter Schwerkrafteinfluß aus den Schöpfkammern seitlich abfließt, wird nicht nur die Mengengenauigkeit erhöht, sondern auch die Beanspruchung der Abstreifer und der Dichtkissen so gering wie möglich gehalten, so daß die Lebensdauer der Dosiervorrichtung besonders hoch ist

Die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung ist mit einer Vielzahl unterschiedlicher Antriebssysteme verwendbar, was ihre Anpassung an herkömmliche Fördereinrichtungen erhöht

Bei einer Ausführungsform hat die Dosiervorrichtung zwei Druckleitungen, die gleichzeitig zwei aufeinanderfolgende Kammern mit Druckgas zu beaufschlagen vermögen, so daß stets wenigstens zwei Kammern unter Druck stehen. Diese Ausführungsform weist ferner eine Luftdichtkissen-Haltevorrichtung auf, welche die Dichtkissen in Stellung hält und keinerlei Einstellung derselben erfordert.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert, in der zeigt

Fig. 1 eine Schrägansicht einer Dosiervorrichtung für körniges Material, bei der einige Teile weggebrochen sind,

F i g. 2 den Schnitt 2-2 in F i g. 1,

F i g. 3 den Schnitt 3-3 in F i g. 2,

F i g. 4 eine Draufsicht auf eine Dosiervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform,

F i g. 5 eine Schnittansicht der Dosiervorrichtung nach F i g. 4,

F i g. 6 eine Schrägansicht in auseinandergezogener Darstellung eines Dichtkissen-Haltegehäuses für die Dosiervorrichtung nach F i g. 4.,

Fig. 7 eine Schrägansicht einer Dosiervorrichtung nach einer dritten Ausführungsform,

F i g. 8 eine Draufsicht auf die Dosiervorrichtung nach Fig.7,

F i g. 9 den Schnitt 3-3 in F i g. 8 und

Fi g. 10 den Schnitt 4-4 in Fi g. 8.

In Fig. 1 ist eine Dosiervorrichtung 10dargestellt,die dosierte Mengen körnigen Materials einer Materialförderleitung 12 zufördert. Die Dosiervorrichtung 10 hat ein Gehäuse 14 mit einem Boden 16, aufragenden Seitenwänden 18, einer RücKwand 19, einer Vorderwand 20 und einer oberen Wand 22. In der oberen Wand 22 ist nahe einer der Seitenwände 18 ein Materialeinlaß 26 ausgebildet, Gemäß Fig. 2 wird Material, beispielsweise pulverförmiges oder körniges Material G aus einer nicht dargestellten Quelle, z. B. einem Aufgabetrichter, durch den Materialeinlaß 26 in das Gehäuse 14 abgegeben. Vom Materialeinlaß 26 fällt das Material C unter der Einwirkung der Schwerkraft im freien Fall entsprechend einem Pfeil D nach unten und sammelt sich am Boden 16 des Gehäuses 14 an, um im unteren Gehäuseteil einen Vorrat /?zu bilden.

Zur Dosiervorrichtung 10 gehört eine U-förmige Halterung 30 mit einem unteren Abschnitt 32, einem oberen Abschnitt 34 und einem vertikal ausgerichteten Abschnitt 36 mit Aussparung. Die Halterung 30 ist an einem Außenumfangsrand 40 des unteren Abschnitts 32 an der Innenfläche 42 des Bodens 16 und an einem Außenumfangsrand 46 des oberen Abschnitts 34 an der Innenfläche 48 der oberen Wand 22 angeordnet, jeder der Abschnitte 32 und 34 ist an seinem vorderen Rand 50 an der Innenfläche 52 der Vorderwand 20 des Gehäuses 14 angeordnet. Ein Außenumfangsrand 56 ist an der Innenflache 58 der Rückwand 19 des Gehäuses 14

angeordnet. Auf diese Weise ist die Halterung 30 im Gehäuse 14 so befestigt, daß sie ihre in Fig. 1 dargestellte vertikale Ausrichtung bei Kantenauflage beibehält. Die Halterung 30 ist etwas außermittig angeordnet, wodurch sie den Innenraum des Gehäuses 14 in zwei ungleiche Abschnitte unterteilt.

Ein in einer vertikalen Ebene sich drehendes Schöpfrad 60 ist an einer Welle 62 drehfest angeordnet. Die Welle 62 erstreckt sich waagerecht und durchdringt die Vorder- und Rückwände 20 und 19 des Gehäuses 14, in denen sie frei drehbar gelagert ist. Die Welle 62 ist zu ihrem Drehantrieb mit einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung verbunden. Das Schöpfrad 60 wird im Uhrzeigersinn gedreht, was in Fig.2 durch einen Pfeil C angegeben isi. Die Drehung des Schöpfrades 60 im Uhrzeigersinn ist der abwärtsgerichteten Fließbewegung des Materials C entgegengesetzt, so daß sie letztere so wenig wie möglich unterbricht und von ihr so wenig wie möglich gestört wird.

Das Schöpfrad 60 hat zwei Seitenflächen 64 und 66, die durch einen Außenkranz 68 miteinander verbunden sind. Im Schöpfrad 60 sind nahe dem Außenkranz 68, jedoch im Abstand davon, mehrere mit Umfangsabstand axial angeordnete schöpflöffelförmige Kammern 70 ausgebildet. Jede Kammer 70 hat, bezogen auf die radiale Richtung, eine bogenförmig gekrümmte Innenwand 72, die so angeordnet ist, daß die Innenwände 72 aller Kammern 70 die Erzeugende eines zum kreisrunden Außenkranz 68 konzentrischen Kreises bilden. Jede der Kammern 70 weist eine ungefähr gerade obere Wand 76 auf, die in bezug auf eine radiale Richtung des Schöpfrades 60 so geneigt ist, daß sie an einer nichtdiametralen Sekante des Schöpfrades 60 liegt. Die Innenwand 72 ist mit der oberen Wand 76 durch eine parabolische Wand 78 verbunden, die in ihrem äußersten Abschnitt einen Bauch 80 aufweist. Die Kammern 70 sind in Achsrichtung des Schöpfrades 60 an den Enden offen und schöpfen bei Drehung des Schöpfrades 60 Material C aus dem Vorrat R aus.

Das Material G ist ausreichend fließfähig, um beim Eintauchen einer leeren Kammer 70 in den Vorrat R durch beide offene Kammerenden in diese Kammer 70 einzudringen. Die Abmessungen der Kammern 70, die Drehgeschwindigkeit des Schöpfrades 60 und die Kontinuität seiner Drehbewegung sind so gewählt, und die Füllhöhe des Vorrats R ist durch Regulieren des Zustromes durch den Materialeinlaß 26 nach Zeitpunkt und Durchsatz so eingestellt, daß alle Kammern 70 beim Austreten aus dem Vorrat R etwa die gleichen Materialchargen M enthalten. Wenn sich das Schöpfrad b0 dreht, fäiit etwas von dem Material aus den Kammern 70 heraus; die verschiedenen Chargengrößen sind in F i g. 2 mit M'und M"bezeichnet

Beiderseits des Schöpfrades 60 sind je zwei Abstreifer 86 und 88 im Tandem angeordnet und liegen an der zugehörigen Seitenfläche 64 bzw. 66 bündig an. Der Abstreifer 86 ist an der Innenfläche 48 der oberen Wand 22 des Gehäuses 14 befestigt, von der seine Vorderfläche 92 nach unten ragt; letztere wird von seiner Rückfläche 94 geschnitten, die vom Schnittpunkt schräg nach oben verläuft und durch eine vertikale Fläche % mit der Innenfläche 48 verbunden ist Die Vorderfläche 92 des Abstreifers 86 kann vom Schöpfrad 60 schräg nach außen verlaufen. Der Abstreifer 86 entfernt überschüssiges Material M aus den Kammern 70, und dieses entfernte Material fällt in den Vorrat R zurück.

Der Abstreifer 88 ist an einer Fläche 100 des Abschnittes 36 der Halterung 30 befestigt und ragt von ihr nach außen. Er hat eine untere Fläche 102, einen ungefähr vertikalen vorderen Rand 104 und eine von letzterem schräg nach oben verlaufende vordere Fläche 106. Letztere ist mit der Fläche 100 des Abschnittes 36 durch eine ungefähr waagerechte obere Fläche 108 verbunden. Die vordere Fläche 106 ist im Abstand parallel zur unteren Fläche 94 des Abstreifers 86 angeordnet und dient dazu, bei der Vorbeibewegung der Kammern 70 das Entfernen von überschüssigem in Material Maus ihnen zu unterstützen.

Die Abstreiferpaare 86, 88 entfernen überschüssiges Material Maus den Kammern 70 so, daß es beim Betrieb der Dosiervorrichtung 10 keinen schädigenden Einwirkungen ausgesetzt wird. Ohne die Abstreifer 86 und 88 würde ein Teil des Materials zerstört und folglich unverarbeitbar werden.

Der Abschnitt 36 der Halterung 30 weist eine Fläche 124 auf, an der zwei L-förmige Halterungen 120 und 122 angeordnet sind. Die Halterungen 120 und 122 sind mit Zwischenabstand parallel zueinander und haben je einen Steg 126, der vom Abschnitt 36 nach außen ragt. Mit den Stegen 126 sind mehrere Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben 130 verbunden, die sich waagerecht zum Zentrum des Gehäuses 14 hin erstrecken. Gemäß F i g. 1 ist an der entgegengesetzten Seite des Schöpfrades 60 ein zweites Paar L-förmiger Halterungen angeordnet.

Mit den Schrauben 130 ist an jedem Halterungenpaar 120, 122 eine Kissenstütze bzw. ein Kissenträger 140 bzw. 142 befestigt, an dem ein Dichtkissen 144 angeordnet ist. Die Dichtkissen 144 sind mit Zwischenabstand parallel zueinander vertikal ausgerichtet und liegen je an einer Seitenfläche 64 bzw. 66 des Schöpfrades 60 an, um die Kammern 70 zu verschließen. Die Dichtkissen 144 schließen die Kammern 70 luftdicht ab; an jeder Halterung i2ö und 122 sind die beiden äußeren Schrauben 130 von einer Feder 150 bzw. 152 umschlungen, welche die Dichtkissen 144 gegen die Seitenflächen 64 und 66 des Schöpfrades 60 mit einem konstanten und stetigen Druck vorspannen, der ausreicht, um die Luftdichtigkeit der reibenden Berührung zwischen den Dichtkissen 144 und dem Schöpfrad 60 sicherzustellen, ohne übermäßige Abnutzung der Dichtkissen 144 hervorzurufen oder die Drehung des Schöpfrades 60 übermäßig zu behindern. Wenn die Abstreifer 86 und 88 überschüssiges Material M nicht entfernen würden, könnten Teile davon zwischen dem Schöpfrad 60 und den Dichtkissen 144 steckenbleiben und zerrieben werden. Solches zerriebenes Material geht nicht nur verloren, sondern kann sowohl am Schöpfrad 60 als auch an den Dichtkissen 144 Abrieb erzeugen und dadurch die Lebensdauer und die Wirksamkeit dieser Bauteile herabsetzen.

Gemäß F i g. 3 sind an den Dichtkissen 144 und den Kissenträgern 140 und 142 zwei axial miteinander fluchtende Rohranschlußstutzen 170 und 172 befestigt, die sich waagerecht vom Schöpfrad 60 weg erstrecken. Mit dem Rohranschlußstutzen 170 ist zur Herstellung einer Fluidverbindung ein Gaseinleitungsrohr 176, insbesondere für Luft, mit dem Rohranschlußstutzen 172 zur Herstellung einer Fluidverbindung ein Materialförderrohr 178 zum Wegfördern des Materials an einen entsprechenden Ort verbunden. Über das Gaseinleitungsrohr 176 und den Rohranschlußstutzen 170 wird Luft aus einer nicht dargestellten Quelle zu den Kammern 70 geleitet Bezogen auf die Drehrichtung des Schöpfrades 60 im Uhrzeigersinn ist unmittelbar hinter dem Gaseinleitungsrohr 176 an den Dichtkissen 144 und

den Kissenträgern 140 und 142 eine beim gezeigten Beispiel als Entlüftungsrohr ausgebildete Entlüftungsvorichtung 180 angeordnet. Da die Dichtkissen 144 die Kammern 70 luftdicht abdecken, wird die Kammer 70, in die über das Gaseinleitungsrohr 176 Luft eingeleitet worden ist, von der Luft unter Druck gesetzt. Die Luft durchströmt die Kammer 70 und reißt beim Einströmen in das Materialförderrohr 178 das in der Kammer 70 enthaltene Material M mit. Da die Kammer 70 eine bestimmte Menge Material M enthält, ist die von jeder der Kammern 70 stoßförmig in das Materialförderrohr 178 abgegebene Materialmenge eine exakt dosierte Menge.

Es kann sein, daß die Kammer 70 ihren Luftinhalt nicht vollständig an das Materialförderrohr 178 abgibt und noch überschüssigen Druck enthält, wenn sie sich über die Materialübergabestelle hinausbewegt, die mit den miteinander fluchtenden Rohren 176 und 178 in einer Linie liegt. Dieser überschüssige Druck wird über das Entlüftungsventil bzw. die Entlüftungsvorrichtung 180 abgeführt.

Die Arbeitsweise ist folgende: Die Drehung des Schöpfrades 60 kann je nach Bedarf kontinuierlich, sequentiell oder kontinuierlich mit Haltezeit sein. In jedem Falle wird jede der Kammern 70 von ihren beiden Enden her bis zum Überlaufen gefüllt, wenn sie durch den Vorrat R hindurchbewegt wird. Wenn das Schöpfrad 60 die überfüllte Kammer 70 aus dem Vorrat R heraus nach oben dreht, fällt etwas Material heraus. Durch das Füllen der Kammern 70 von beiden Seiten her wird eine vollständige Beladung sichergestellt. Der Vorrat R wird auf solcher Füllhöhe gehalten, daß seine Oberfläche stets tiefer als die Drehachse des Schöpfrades 60 und an einem Ort liegt, der so gewählt ist, daß sich für die Kammern 70 richtige Abwurfgeschwindigkeiten sicher ergeben, infolge der Aufwäi isbewegung durch den Vorrat R hindurch wird die Löffelform der Kammern 70 voll in einer Schöpfwirkung ausgenutzt, und das Beladen der Kammern 70 wird durch Schwerkraftwirkung erleichtert.

Die Abstreifer 86 und 88 beiderseits des Schöpfrades 60 entfernen überschüssiges Material, und die in jeder Kammer 70 verbleibende Materialmenge ist somit gleichmäßig und daher genau dosiert. Die Kammern 70 werden dann zwischen die Kissenträger 140 und 142 bewegt und luftdicht verschlossen. Dai;ach wird jede Kammer 70 sequentiell in Deckungsstellung mit dem Gaseinleitungsrohr 176 und dem Materialförderrohr 178 gebracht, in der ein Luft- oder ein anderer Gasstoß in den Innenraum der Kammer 70 gerichtet wird. Unter Benutzung einer entsprechenden Zeitsteuerung, einer mechanischen Vorrichtung o. dgl. kann in dieser Phase die Schöpfraddrehung unterbrochen werden, um es dem aus dem Einleitungsrohr 176 durch die Kammer 70 in das Materialförderrohr 178 strömenden Gas zu ermöglichen, die Materialcharge über den Anschlußstutzen 172 vollständig in das Materialförderrohr 178 auszutreiben.

Beim Weiterdrehen des Schöpfrades 60 kommt dann die Kammer 70, aus der das Material M entleert wurde, mit der Entlüftungsvorrichtung 180 in Deckungsstellung, in der in der Kammer 70 nocht enthaltenes überschüssiges, nicht ausgestoßenes Gas aus der Kammer 70 abgeführt wird. Bei weiterer Drehung kommt die Kammer 70 wieder mit dem Vorrat R in Berührung und der vorstehend beschriebene Vorgang wiederholt sich. Material M, das aus der Kammer 70 nicht ausgetrieben wurde, bleibt in der Kammer 70 und bildet Teil deren nächster Charge. Jedoch läßt sich der Arbeitsablauf der Bauteile so einstellen, daß ein solcher Chargenrückstand vermieden wird, da dadurch das Volumen der von der Dosiervorrichtung 10 abgegebenen dosierten Chargen verändert wird. Wenn diese Chargen genau bemessen sein müssen, ist das Vorhandensein eines solchen Rückstandes unerwünscht und kann durch Einstellen der Bauteile der Dosiervorrichtung 10 und ihres Arbeitsablaufes verhindert

ίο werden.

Der Vorgang wird so oft wie nötig und mit einer Geschwindigkeit wiederholt, daß sich im Materialförderrohr 178 ein gewünschter Materialdurchsatz ergibt. Das Materialförderrohr 178 kann auch an eine Saugvorrichtung angeschlossen sein, die das Wegfördern von Material durch das Materialförderrohr 178 unterstützt. Zusammen mit dem über das Gaseinleitungsrohr 176 erzeugten Luftdruck bewegt der Unterdruck das Material durch das Materialförderrohr 178 zum gewünschten Ort.

Die Dosiervorrichtung 10 ist zusammen mit Anlagen verwendbar, die mit verschiedenen Antriebsarten ausgestattet sind, so daß das Schöpfrad 60 unter Verwendung von elektrischen Motoren, Verbrennungsmotoren o. dgl. drehantreibbar ist.

Bei der in F i g. 4 bis 6 dargestellten Ausführungsform hat eine Dosiervorrichtung 10' ein Gehäuse 14', das dem Gehäuse 14 der Dosiervorrichtung 10 ähnlich ist, jedoch einige Unterschiede zu ihm aufweist. Die Dosiervorrichtung 10' hat ein Paar Luft- bzw. Gaseinleitungsrohre 176', die vertikal übereinander angeordnet sind und dazu dienen, wenigstens zwei hintereinander angeordnete Kammern 70 stets unter Druck zu halten. Folglich ist das Gehäuse 14' vom Gehäuse 14 dadurch verschieden, daß es zur Aufnahme der beiden Gaseinleitungsrohre 176' ausgebildet ist. Durch die Aufrechterhaltung von Druck in zwei aufeinanderfolgenden Kammern 70 wird verhindert, daß bei Drehung des Schöpfrades 60 körniges Material durch Unterdruck in das Schöpfrad 60 zurück angesaugt wird. Durch die Verhinderung einer solchen Rücksaugwirkung ist gewährleistet, daß nahezu das gesamte Material in den Luftstrom abgegeben wird.

Die Dosiervorrichtung 10' hat ferner eine Kissen-Dichtungsvorrichtung 200', die ein Paar halbkreisförmiger Luftrückhalte- bzw. Dichtkissen 144/ und 1446 in einer festen Stellung trägt, so daß keine Einstellungen notwendig sind. Gemäß Fig.6 hat die Dichtungsvorrichtung 200' ein Paar halbkreisförmiger Kissenträger 140/ und 1406 und ein halbkreisförmiges Gehäusesegment 204' mit einem Flansch 206' an jedem Ende eines Steges 208'. Das Gehäusesegment 204' umgibt das Schöpfrad 60; sein Innendurchmesser ist somit etwas größer als der Außendurchmesser des Schöpfrades 60, welches sich dadurch im Gehäusesegment 204' frei zu drehen vermag. Der Steg 208', die Dichtkissen 144/und 1446 sowie die Kissenträger 140/ und 1406 sind von einander entsprechender Gestalt. Am Steg 208' sind mehrere Befestigungsmittel, z. B. Schrauben 210' so angeordnet, daß sie sich in Achsrichtung und vom Steg 208' nach außen erstrecken. In jedem der Flansche 206' sind mehrere Löcher 212' zur Aufnahme von Befestigungsitteln ausgebildet, die zum Befestigen des Gehäusesegmentes 204' mit Schrauben o. dgl. an der Halterung 30 dienen.

In den Dichtkissen 144/ und 1446 und in den Kissenträgern 140/ und 1406 sind je mehrere Locher 214' bzw. 216' zur Aufnahme der Schrauben 210'

ausgebildet. Für jede Schraube 210' ist eine Befestigungsmittel-Sicherungsvorrichtung 220' mit einer Mutter N und einer Zwischenscheibe IV zum sicheren Befestigen der Dichtkissen 144/ und 1446 und der Kissenträger 140/ und 1406 am Gehäusesegment 204' vorgesehen.

In das Dichtkissen 144/ und den zugehörigen Kissenträger 140/ sind miteinander fluchtende Löcher 224' bzw. 226' an den beiden Gaseinleitungsrohren 176' entsprechenden Stellen eingearbeitet. Am Kissenträger 140/sind zwei Rohranschlußstutzen 170' so angeordnet, daß sie in bezug auf das Schöpfrad 60 axial nach außen gerichtet und in Fluidverbindung mit den Gaseinleitungsrohren 176' zusammenschließbar sind, um Gas bzw. Luft in zwei hintereinanderangeordnete Kammern 70 zu leiten. Die Rohranschlußstutzen 170' sind mit einem Zwischenabstand angeordnet, der ausreicht, um zwei hintereinanderangeordnete Kammern 70 gleichzeitig unter Druck zu halten. Wie bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 weist die Dosiervorrichtung 10' nur ein Materialförderrohr 178 auf. Zur Herstellung einer Fluidverbindung zwischen dem Rohranschlußstutzen 172 und dem Innenraum einer Kammer 70, um letztere strömungsmäßig mit dem Materialförderrohr 178 zu verbinden, ist folglich wie bei der Dosiervorrichtung 10 in das Dichtkissen 1446 und den Kissenträger 1406 nur je ein Loch 230' bzw. 232' eingearbeitet.

In Fig.7 bis 10 ist eine Dosiervorrichtung 200 dargestellt, die dosierte Mengen körnigen Materials einer Materialförderleitung 202 zufördert. Die Dosiervorrichtung 200 hat ein Gehäuse 204 mit einem Boden 206, aufragenden Seitenwänden 208, einer Rückwand 210, einer Vorderwand 212 und einer oberen Wand 214. In letzterer ist nahe einer der Seitenwände 208 ein Materialeinlaß 216 ausgebildet In das Gehäuse 204 wird über den Materialeinlaß 216 pulverförmiges oder körniges Material, beispielsweise Kies o. dgl, aus einer nicht dargestellten Quelle, z. B. einem Aufgabetrichter, abgegeben. Vom Materialeinlaß 216 fällt das Material unter der Einwirkung der Schwerkraft im freien Fall nach unten und sammelt sich am Boden 206 des Gehäuses 204 an, um einen Vorrat zu bilden. Der Vorrat ist im unteren Gehäuseteil angeordnet.

Zur Dosiervorrichtung 200 gehört eine U-förmige Halterung 220 mit einem unteren Abschnitt 222 und zwei vertikal angeordneten Schenkeln 224 und 226. Die Halterung 220 ist mit dem Umfangsrand der Schenkel 224 und 226 an der Innenfläche 230 des Gehäuses 204 und mit dem äußeren Umfangsrand der Schenkel 224 und 226 an der Innenfläche 232 des Bodens 206 angeordnet Auf diese Weise ist die Halterung 220 im Gehäuse 204 sicher so befestigt, daß sie ihre in F i g. 7 dargestellte vertikale Ausrichtung bei Kantenauflage beibehält Die Halterung 220 ist etwas außermittig angeordnet und teilt so den Innenraum des Gehäuses 204 in zwei ungleiche Abschnitte.

Ein in einer vertikalen Ebene sich drehendes Schöpfrad 250 ist an einer Welle 252 drehfest angeordnet Die Welle 252 ist waagerecht angeordnet und durchdringt die Seitenwände 208 des Gehäuses 204, in denen sie frei drehbar gelagert ist Die Welle 252 ist zu ihrem Drehantrieb mit einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung verbunden. Das Schöpfrad 250 wird im Uhrzeigersinn gedreht und ist der abwärtsgerichteten Fließbewegung des Materials entgegengesetzt so daß sie letztere so wenig wie möglich unterbricht und von ihr so v,'?nig wie möglich gestört

Das Schöpfrad 250 hat zwei Seitenflächen 254 und 256, die durch einen Außenkranz 258 miteinander verbunden sind. Im Schöpfrad 250 sind nahe dem Außenkranz 258, jedoch im Abstand davon, mehrere mit Umfangsabstand axial angeordnete schöpflöffelförmige Kammern 260 ausgebildet. Jede Kammer 260 hat, bezogen auf die radiale Richtung, eine bogenförmig gekrümmte Innenwand 262, die so angeordnet ist, daß die Innenwände 262 aller Kammern 260 die Erzeugende

ίο eines zum kreisrunden Außenkranz 258 konzentrischen Kreises bilden. Jede der Kammern 260 weist eine ungefähr gerade, ebene obere Wand 264 auf, die in bezug auf eine radiale Richtung des Schöpfrades 250 so geneigt ist, daß sie an einer nichtdiametralen Sekante des Schöpfrades 250 liegt Die Innenwand 262 ist mit der oberen Wand 264 durch eine parabolische Wand 266 verbunden, die in ihrem äußersten Abschnitt einen Bauch 268 aufweist. Die Kammern 260 sind an ihren Enden offen und schöpfen bei Drehung des Schöpfrades 250 Material aus dem Vorrat aus.

Das Material ist ausreichend fließfähig, um beim Eintauchen einer leeren Kammer 260 in den Vorrat durch beide offene Kammerenden in diese Kammer 260 einzudringen. Die Abmessungen der Kammern 260, die Drehgeschwindigkeit des Schöpfrades 250 und die Kontinuität seiner Drehbewegung sind so gewählt und die Füllhöhe des Vorrats ist durch Regulieren des Zustromes durch den Materialeinlaß 216 des Gehäuses 204 nach Zeitpunkt und Durchsatz so eingestellt daß alle Kammern 260 etwa die gleiche Materialcharge enthalten. Wenn sich das Schöpfrad 250 dreht fällt etwas von dem Material aus den Kammern 260 heraus, und somit enthalten die Kammern 260 verschieden große Chargen.

An der Halterung 220 sind mit Schrauben 320 o. dgl. zwei L-förmige Stützhalterungen 300 wegnehmbar angeordnet Jede der Stützhalterungen 300 hat einen langen Schenkel 304 und einen kurzen Schenkel 306; in den Schenkel 304 sind lange Schraubenaufnahmeschlitze 308 eingearbeitet Die Stützhalterung 300 läßt sich bewegen, so daß ihre Stellungsbeziehung zum Schöpfrad 250 veränderbar ist

An den Stützhalterungen 300 sind mit Schrauben 321 o. dgl. zwei L-förmige Abstreiferträger 320' wegnehmbar angeordnet Jeder der Abstreiferträger 320' hat einen langen Schenkel 322 und einen kurzen Schenkel 324, der die Stützhalterung 220 durchdringt und einen angeschrägten Rand 326 aufweist

Die angeschrägten Ränder 326 bilden Abstreifer, die

so beiderseits des Schöpfrades 250 so angeordnet sind, daß sie an dessen Seitenflächen 254 und 256 stumpf anstoßen. Die angeschrägten Ränder 326 der Abstreifer sind vorzugsweise etwa 45° gegen die Waagerechte geneigt und die oberen Wände 264 der Kammern 260 sind vorzugsweise so ausgerichtet daß sie mit den Kammer-Innenwänden 262 einen Winkel von etwa 45° bilden. Wenn sich eine Kammer 260 an einem einen Abstreifer bildenden angeschrägten Rand 326 vorbeibewegt bilden der Rand 326 und die Innenwand 262

nahezu einen rechten Winkel miteinander, wodurch eine wirkungsvolle Entfernung von Material aus den Enden der Kammer 260 ermöglicht wird.

Die langen Schenkel 322 der Abstreiferträger 320' weisen Flächen 330 auf, die am Schöpfrad 250 anliegen, um die Kammern 260 luftdicht abzuschließen. Die Stützhalterungen 300 sind so angeordnet daß sie die Abstreiferträger 320' in sicherer Anlage am Schöpfrad 250 halten. Das Ausbauen der Abstreiferträger 320' ist

einfach: Zuerst werden die Stützhalterungen 300 von der Halterung 220 gelöst, danach werden die Abstreiferträger 320' von den Stützahalterungen 300 abgenommen.

Die langen Schenkel 322 der Abstreiferträger 320' decken die Kammern 260 luftdicht ab und werden gegen die Schöpfradflächen mit einem konstanten und stetigen Druck vorgespannt, der ausreicht, um die Luftdichtigkeit der reibenden Berührung zwischen den Flächen 330 der Schenkel 322 der Abstreiferträger 320' und dem Schöpfrad 250 sicherzustellen, ohne übermäßige Abnutzung der Flächen 330 hervorzurufen oder die Drehung des Schöpfrades 250 übermäßig zu behindern. Die Abstreifer entfernen überschüssiges Material; würde solches überschüssiges Material nicht entfernt, könnten Teile davon zwischen dem Schöpfrad 250 und den Flächen 330 der Schenkel 322 der Abstreiferträger 320' steckenbleiben und zerrieben werden. Vorzugsweise sind die Abstreiferträgerschenkel aus Stahl oder einem ähnlichen Werkstoff. Körniges Material, das zerrieben wurde, ist nicht nur verloren, sondern kann sowohl am Schöpfrad 250 als auch an den Abstreiferträgern 320' Abrieb erzeugen und dadurch die Lebensdauer und die Wirksamkeit dieser Bauteile herabsetzen.

An den Stützhalterungen 300 und den Abstreiferträgern 320' sind zwei axial miteinander fluchtende Rohranschlußstutzen 350 und 352 befestigt, die sich waagerecht vom Schöpfrad 250 weg erstrecken. Mit dem Rohranschlußstutzen 350 ist zur Herstellung einer Fluidverbindung ein Gaseinleitungsrohr 354, insbesondere für Luft, mit dem Rohranschlußstutzen 352 zur Herstellung einer Fluidverbindung ein Materialförderrohr 356 zum Wegfördern des Materials an einen entsprechenden Ort verbunden. Über das Gaseinieitungsrohr 354 und den Rohranschlußstutzen 350 wird Luft aus einer nicht dargestellten Quelle zu den Kammern 260 geleitet. Bezogen auf die Drehrichtung des Schöpfrades 250 im Uhrzeigersinn ist unmittelbar hinter dem Gaseinleitungsrohr 354 an den Abstreiferträgern 320' eine beim gezeigten Beispiel als Entlüftungsrohr ausgebildete Entlüftungsvorrichtung 360 angeordnet Da die Abstreiferträger 320' die Kammern 260 luftdicht abdecken, wird die Kammer 260, in die über das Gaseinleitungsrohr 354 Luft eingeleitet worden ist, von der Luft unter Druck gesetzt. Die Luft durchströmt die Kammer 260 und reißt beim Einströmen in das Materialförderrohr 356 das in der Kammer 250 enthaltene Material mit. Da die Kammer 260 eine bestimmte Menge Material enthält, ist die von jeder Kammer 260 stoßförmig in das Materialförderrohr 356 abgegebene Materialmenge eine exakt dosierte Menge.

Es kann sein, daß die Kammer 260 ihren Luftinhalt nicht vollständig an das Materialförderrohr 356 abgibt und noch überschüssigen Druck enthält, wenn sie sich über die Materialübergabestelle hinausbewegt, die mit den miteinander fluchtenden Rohren 354 und 356 in einer Linie liegt Dieser überschüssige Druck wird über das Entlüftungsventil bzw. die Entlüftungsvorrichtung 360 abgeführt

Die Arbeitsweise ist folgende: Die Drehung des Schöpfrades 250 kann je nach Bedarf kontinuierlich, sequentiell oder kontinuierlich mit Haltezeit sein. In jedem Falle wird jede der Kammern 250 von ihren beiden Enden her bis zum Überlaufen gefüllt wenn sie durch den Vorrat hindurchbewegt wird. Wenn das Schöpfrad 250 die überfüllten Kammern 260 aus dem Vorrat heraus nach oben dreht, fällt etwas Material heraus. Durch das Füllen der Kammern 250 von beiden Seiten her wird eine vollständige Beladung sichergestellt. Der Vorrat wird aui solcher Füllhöhe gehalten, daß seine Oberfläche stets tiefer als die Drehachse des Schöpfrades 250 und an einem Ort liegt, der so gewählt ist. daß sich für die Kammern 260 richtige Abwurfgeschwindigkeiten ergeben. Infolge der Aufwärtsbewegung durch den Vorrat hindurch wird die Löffelform der Kammern 260 voll in der Schöpfwirkung ausgenutzt, und das Beladen der Kammern 260 wird durch Schwerkraftwirkung erleichtert.

Die Abstreifer beiderseits des Schöpfrades 250 entfernen überschüssiges material, und die in jeder Kammer 260 verbleibende Materialmenge ist somit gleichmäßig und daher genau dosiert. Die Kammern 260 werden dann zwischen die Schenkel 322 der Abstreifer-

2C träger 320' bewegt und luftdicht verschlossen. Danach wird jede Kammer 260 sequentiell in Deckungsstellung mit dem Gaseinleitungsrohr 354 und dem Materialförderrohr 356 gebracht, in der ein Luft- oder ein anderer Gasstoß in den Innenraum der Kammer 260 gerichtet wird. Das Schöpfrad 250 dreht sich kontinuierlich und ermöglicht es dem aus dem Gaseinleitungsrohr 354 durch die Kammer 260 in das Materialförderrohr 356 strömenden Gas, die Materialscharge über den Rohranschlußstutzen 352 vollständig in das Materialförderrohr 356 auszutreiben.

Beim Weiterdrehen des Schöpfrades 250 kommt dann die Kammer 260, aus der das Material entleert wurde, mit der Entlüftungsvorrichtung 360 in Deckungsstellung, in der in der Kammer 260 noch enthaltenes überschüssiges, nicht ausgestoßenes Gas aus ihr abgeführt wird. Bei weiterer Drehung kommt die Kammer 260 wieder mit dem Vorrat in Berührung und der vorstehend beschriebene Vorgang wiederholt sich. Material, das aus der Kammer 260 nicht ausgetrieben wurde, bleibt in der Kammer 260 und bildet Teil deren nächster Charge. Jedoch läßt sich der Arbeitsablauf der Bauteile so einstellen, daß ein solcher Chargenrückstand vermieden wird, da dadurch das Volumen der von der Dosiervorrichtung 200' abgegebenen dosierten Chargen verändert wird. Wenn diese Chargen genau bemessen sein müssen, ist das Vorhandensein eines solchen Rückstandes unerwünscht und kann durch Einstellen der Bauteile der Dosiervorrichtung 200' und ihres Arbeitsablaufes verhindert werden.

Der Vorgang wird so oft wie nötig und mit einer Geschwindigkeit wiederholt, daß sich im Materialforderrohr 356 ein gewünschter Materiaidurchsatz ergibt. Das Materialförderrohr 356 kann auch an eine Saugvorrichtung angeschlossen sein, die das Wegfördem von Material durch das Materialförderrohr 356 unterstützt Zusammen mit dem über das Gaseinleitungsrohr 354 erzeugen Luftdruck bewegt somit der Unterdruck das Material durch das Materialförderrohr 356 zum gewünschten Ort

Die Dosiervorrichtung 200 ist zusammen mit Anlagen verwendbar, die mit mehreren Antriebsarten ausgestattet sind, so daß das Schöpfrad 250 unter Verwendung von elektrischen Motoren, Verbrennungsmotoren o. dgl. drehantreibbar ist

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Zudosieren von körnigem Material in eine Förderleitung mit einem das Material aufnehmenden Behälter und einem Schöpfrad, das entlang eines zur Drehachse konzentrischen Kreises durchgehende Schöpfkammern hat und das in den Materialbereich im Behälter mit Abstand von den Behälterwänden so eintaucht, daß das Material von beiden Seiten in die Schöpfkammern eintreten kann, und mit oberhalb des Materialbereichs an beiden Seiten des Schöpfrads nachgiebig anliegenden Abstreifern und Abdichtungen, wobei beide Abdichtungen miteinander fluchtende Durchbrechungen aufweisen, von denen an die eine die Förderleitung anschließbar ist und mit der anderen eine Druckgasleitung verbindbar ist, d λ d u r c h gekennzeichnet,

daß die Drehachse des Schöpfrads (60; 250) waagerecht ausgerichtet ist,

daß Abstreifblätter (86, 88; 324) kurz vor dem höchsten Punkt der Bewegungsbahn der Schöpfkammern (70; 260) angeordnet sind und
daß die Abdichtungen als angepreßte Dichtkissen (144) ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schöpfkammern (70; 260) schöpflöffelförmige Gestalt haben.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schöpfkammern (70; 260) eine ebene obere Wand (76; 264) und eine Innenwand (72; 262) aufweisen, die unter etwa 45° zueinander angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkissen (144) mittels Federn (150, 152) gegen das Schöpfrad (60) vorgespannt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite des Schöpfrads (60; 250) kurz hintereinander zwei Abstreifblätter (86,88) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Dichtkissen (iUf) zwei Durchbrechungen (224') für den Anschluß von zwei Gaseinleitungsrohre (170') aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch (^kennzeichnet, daß an den die Dichtkissen (144) aufnehmenden Teilen (Kissenträger 140; Schenkel 304) eine Entlüftungsvorrichtung (180; 360) zum Abführen überschüssigen Drucks aus den Schöpfkammern (70; 260) durch die Dichtkissen (144) hindurch angeschlossen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß nur an den das eine Dichtkissen (144) aufnehmenden Teil (140, 304) eine Entlüftungsvorrichtung (180; 360) zur Druckentlastung der Schöpfkammern (70; 260) angeschlossen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifblätter (324) einstückig mit einem der die Dichtkissen (144) aufnehmenden Teile (320') sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Abstreifblatt (324) einen angeschrägten Rand (326) aufweist, der unter einem Winkel von etwa 45° in bezug auf die Waagerechte angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifblätter (324) an

Stützhalterungen (300) angeordnet sind, die im Behälter (204) beweglich sind.