DE3220771A1 - Dosierapparat fuer schuettgut - Google Patents

Dosierapparat fuer schuettgut

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DE3220771A1
DE3220771A1 DE19823220771 DE3220771A DE3220771A1 DE 3220771 A1 DE3220771 A1 DE 3220771A1 DE 19823220771 DE19823220771 DE 19823220771 DE 3220771 A DE3220771 A DE 3220771A DE 3220771 A1 DE3220771 A1 DE 3220771A1
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Germany
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bulk material
bunker
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work equipment
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Withdrawn
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DE19823220771
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Viktor Michailovič poselok Malachovka Šišin
Gennadij Sergeevič Moskva Burchanov
Vladimir Arkadievič Dementiev
Anatolij Konstantinovič Kulapov
Aleksandr Amosovič Lopes
Irina Nikolaevna Savelieva
Vladimir Valentinovič Smirnov
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INST METALLURGII IMENI AA BAIK
SP K BJURO PRIBOROSTROENIJA I
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INST METALLURGII IMENI AA BAIK
SP K BJURO PRIBOROSTROENIJA I
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F13/00Apparatus for measuring by volume and delivering fluids or fluent solid materials, not provided for in the preceding groups
    • G01F13/001Apparatus for measuring by volume and delivering fluids or fluent solid materials, not provided for in the preceding groups for fluent solid material

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  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Description

  • Dosierapparat für Schüttgut
  • Die Erfindung betrifft einen Dosierapparat für Schüttgut nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Der Dosierapparat eignet sich zum Dosieren eines pulverförmigen Schüttgutes. Er kann in der Pulvermetallurgie, in der chemischen, pharmazeutischen, Nahrungsmittelindustrie und in anderen Industriezweigen eingesetzt werden und wird für ein Plasmaaufdampfen und ein Einkristallzüchten nach dem Verneuil-Verfahren verwendet.
  • Es ist bereits ein Dosierapparat für ein Schüttgut (SU-PS 300 968) bekannt, der einen mit einer auswechselbaren netzBörmigen Scheidewand mit Zellen verschiedener Größe versehenen Bunker, ein Fördergebläse für das Schüttgut mit Löchern für die Zufuhr von Gas bzw. Arbeitsmittel und einen magnetelektrischen Schwinger aufweist.
  • Bei einem derartigen Dosierapparat wird die Zellengröße der netzförmigen Scheidewand so- gewählt, daß das der netzförmigen Scheidewand zugeführte Schüttgut ein Gewölbe über den Zellen bildet. Das dem Bunker durch die Löcher des Fördergebläses über der Scheidewand zugeführte Gas und die durch den magnetoelektrischen Schwinger erzeugten Schwingungen führen zur Ausbildung einer Wirbelschicht über der netzfönnigen Scheidewand, was einen periodischen Durchgang des Schüttgutes durch die Zellen bedingt.
  • Ueannt ist außerdem ein Dosierapparat für ein Schüttgut (SU-PS 587 332), der einen mit einem Arbeitsmittel, beispielsweise mit einem Gas, gefüllten Bunker mit einer auswechselbaren netzförmigen ltustritts-Scheidewand und mit einer Scheidewand, die den Bunker in eine obere und eine untere Zone trennt, die miteinander kommunizieren, eine Regelungseinrichtung für die Zufuhrung des Schüttgutes zur netzförmigen Scheidewand, einen Schwingungserzeuger für das Arbeitsmittel und einen als Verteiler ausgeführten Wellenleiter aufweist, der die Schwingungen des Arbeitsmittels an das Schüttgut vermittelt, den Schwingungserzeuger mit der unteren Zone des Bunkers verbindet und auf der Seite der Zuführung des Schüttgutes zur netzförmigen Scheidewand liegt.
  • Bei diesem Dosierapparat wird die Zellengröße der netzförmigen Scheidewand so gewählt, daß das Schüttgut ein Gewölbe über den Zellen bildet. Die durch den Schwingungserzeuger über der Schicht des Schüttgutes hervorgerufenen Schwingungen schaffen eine Wirbelschicht über der netzförmigen Scheidewand in der unteren Zone des Bunkers, wodurch eine Dosierung des Gutes zustandekommt.
  • Bei einem solchen Dosierapparat wird die Ausbildung der Wirbelschicht des Gutes durch eine hohe Energiebündelüng in den Schwingungen des Arbeitsmittels gewahrleistet, was die Einstellung eines geringen Durchsatzes des Gutes verhi.ndert. Darüber hinaus ist die Wirbelschicht ungleichmäßig über der Höhe, was die Dosiergenauigkeit für das Git herabsetzt.
  • Schließlich ist nocl ein Dosierapparat bekannt (SU-PS 242 438), der einen mit einem Arbeitsmittel, beispielsweise mit einem Gas, gefüllten Bunker mit einer ausechselbaren netzfö migen Austrittsscheidewand, eine Regelungseinrichtung für die Zuführung des chüt tgute zur netzförmigen Scheidewand, einen Schwingungserzeuger für das Arbeitsmittel und einen Wellenleiter aufweist, der den Schwingungserzeuger mit dem Bunker verbindet und auf der Seite der Zuführung des SchüttgSltes zur netzförmigen Scheidewand liegt.
  • Bei diesem Dosierapparat wird die Zellengröße der netzförmigen Austritts-Scheidewand so gewählt, daß das Schüttgut ein Gewölbe über den Zellen bildet. Die durch den Erzeuger über der Schicht des Schüttgutes-hervorgerufenen Schwingungen des Arbeitsmittels zerstören dieses Gewölbe, was zum Durchgang des Gutes durch-die Zel len der netzförmigen Scheidewand führt. Bei dem bekamnten Dosierapparat ist die Schicht des Schüttgutes auf dr netzförmigen Scheidewand ungleichmäßig über der Höhe.
  • Ein Teil der Schwingungsenergie des Arbeitsmittels wird durch diese Schicht des Gutes aufgenommen, was die Dosiergenauigkeit herabsetzt und den Bereich für den Durchsatz des Gutes einengt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dosierapparat für Schüttgut der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine Erhöhung der Dosiergenauigkeit für das Gut und eine Erweiterung des Bereiches für den Durchsatz des Gutes durch Erzeugung von Gegentaktschwingungen des Arbeitsmittels über und unter der netzförmigen Scheidewand sichert.
  • Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Dosierapparat für Schüttgut mit einem mit einem Arbeitsmittel gefüllten Bunker mit einer auswechselbaren netzförmigen Austritts-Scheidewand, mit einer Regelungseinrichtung für die Zuführung des Schüttgutes zur auswechselbaren netzförmigen Austritts-Scheidewand, mit einem Schwingungserzeuger für das Arbeitsmittel und mit mindestens einem Wellenleiter, der den Druckschwingungserzeuger für das Arbeitsmittel mit dem Bunker verbindet und auf der Seite der Zuführung des Schüttgutes zur netzförmigen Scheide- wand liegt, 'erfindungsgemäß durch mindestens einen weiteren Wellenleiter gelöst, der den Druckschwingungserzeuger für das Arbeitsmittel mit dem Bunker verbindet und auf der Seite der Abführung des Schüttgutes aus dem Bunker liegt und für eine Vermittlung der Schwingungen des Arbeitsmittels an das Schüttgut in Gegenphase zu den Schwingungen des Arbeitsmittels sorgt, die über den auf der Seite der Zuführung des Schüttgutes liegenden Wellenleiter geleitet werden.
  • Zweckmäßigerweise sind die Wellenleiter Baugruppen, die die Schwingungsamplitude des Arbeitsmittels regeln. Der Bunker kann Elemente aufweisen, die ein Eindringen des Schüttgutes in den Schwingungserzeuger für das Arbeitsmittel verhindern und an den Anschlußstellen der Wellenleiter am Bunker angeordnet sind.
  • Die Erfindung erlaubt es, die Dosiergenauigkeit zu erhöhen und den Bereich für den Durchsatz des Schüttgutes zu erweitern.
  • Die Benutzung des erfindungsgemäßen Dosierapparates gestattet es, beispielsweise Einkristalle hochscsmelzender Werkstoffe aus einem pulverförmigen Rohstoff nach dem Verneuil-Verfahren in bester Qualität zu erhalten.
  • Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine erste Ausführung eines erfindungsgemäßen Dosierapparates für Schüttgut; Fig. 2 den Schnitt II-II von Fig. 1; Fig. 3 einen Schwingungserzeuger für das Arbeitsmittel in Form eines durch eine Membran getrennten Raums; Fig. 4 einen Schwingungserzeuger für das Arbeitsmittel in Form eines Kolbenzylinders und Fig. 5 einen Schwingungserzeuger für das Arbeitsmittel mit zwei autonomen Rciumen mit Membranen.
  • Der Dosierapparat für SchUttgu' hat einen mit eincra Arbeitsmittel 3 gefüllten Bunker 1 (Fig. 1), der eine auswechselbare netzförmige Austritts-Scheidewand 2 au:f'-weist und eine RegelungseinricItung 4 für die Zuführeng des Schüttgutes 5 zur netzförmigen Scheidewand 2. Der Dosierapparat hat weiterhin einen Schwingungserzeuger (; für das Arbeitsmittel 3 und mindestens einen Wellenleiter 7, der die Schwingungen de Arbeitsmittels 3 an das Schüttgut 5 vermittelt, den Schwingungserzeuger 6 mit dem Bunker 1 verbindet und auf der Seite der Zuführung des Schüttgutes 5 zur netzförmigen Scheidewand 2 liegt.
  • Der Dosierapparat hat außerdem noch mindestens einen Wellenleiter 8, der den Schwingungserzeuger 6 mit dem Bunker 1 verbindet und auf der Seite der Abführung des Schüttgutes 5 aus dem Bunker 1 liegt und für eine Vermittlung der Schwingungen des Ärbeitsmittels 3 an das Schüttgut 5 in Gegenphase zu den über den Wellenleiter 7 übertragenen Schwingungen sorgt.
  • Die Regelungseinrichtung 4 hat einen Behälter 9 zur Aufbewahrung des Schüttgutes und einen mit einem verbundenen Zellenradspeiser 10 für die Zuführung des Schüttgutes 5 zum Bunker 1.
  • Im Bunker 1 sind Elemente II angeordnet, die ein Eindringen des Schüttgutes 5 in den Schwingungserzeuger 6 verhindern und an den Anschlußstellen der Wellenleiter 7, 8 am Bunker 1 liegen. Jedes Element 11 ist beispielsweise in Form eines Netzes ausgeführt.
  • Der Dosierapparat hat einen Standzeiger 12 für das Schüttgut 5 im Bunker 1, dessen Ausgang mit einem Antrieb 13 des Speisers 10 gekoppelt ist.
  • Die Wellenleiter 7, 8 bilden Baugruppen 14, beispielsweise Drosselventile, die die Schwingungsamplitude des Arbeitmittels regeln.
  • In Fig. 3 ist ein Schwingungserzeuger 6 für das Arbeitsmittel in Form eines Raumes 15 mit einer schwingenden Nembran 16 und mit einem Antrieb 17 der.Membran 16 gezeigt, die in diesem Raum 15 eingeschlossen sind. Die Ausgänge 18, 19 des Schwingungserzeugers 6 sind auf verschiedenen Seiten der Membran 16 angeordnet.
  • Fig. 4 zeigt eine Ausführungsvariante eines Sch,..ringungs erzeugers 6, der einen Zylinder 20 aufweist, in dem ein Kolben 21 untergebracht ist, dessen Stange 22 mit einem Antrieb 23 gekoppelt ist. Die Ausgänge 18, 19 des Schwingungserzeugers 6 sind der Oberseite bzw. Unterseite des Kolbens 21 zugeordnet.
  • Fig. 5 zeigt eine Ausführungsvariante eines Schwingungserzeugers 6, der zwei Räume 15 mit Membranen 16 und einen gemeinsamen Antrieb 17 aufweist, der für Gegentaktschwingungen der Membranen 16 sorgt. Die Ausgänge 18 und 19 des Schwingungserzeugers 6 liegen jeweils auf der einen Saite der Membranen 16.
  • Der Dosierapparat für Schüttgut arbeitet wie folgt: In den Behälter 9 (Fig. 1) der Regelungseinrichtung 4 wird das Schüttgut 5 eingebracht, das durch den Speiser 10 in den Bunker 1 auf die auswechselbare netzförmige Austritts-Scheidewand 2 geliefert wird. Der mit dem Antrieb 13 des Speisers 10 verbundene Standzeiger 12 (Fig. 2) des Schüttgutes 5 sichert eine vorgegebene Schichthöhe des Schüttgutes 5 auf der netzförmigen Scheidewand 2. Der Schwingungserzeuger 6 (Fig. 1) ) für das Arbeitsmittel 3 sendet über die Wellenleiter 7 und 8 pulsierende Schwingungen des Arbeitsmittels 3, deren Amplituden in Gegenphase liegen. Dadurch werden im Bunker 1 auf der Seite der Zuführung des Schüttgutes 5 und auf der Seite der Abführung des Schüttgutes 5 pulsierende Gegentaktschwingungon des Arbeitsmittels 3 erzeugt. Die Schwingungen des Arbeitsmittels 3 bewirken einen Durchtritt des Schüttgutes 5 durch die netzförmige Scheidewand 2. Außerdem reißen die im Volumen des Bunkers 1 über der Scheidewand 2 erzeugten Schwingungen des Arbeitsmittels 3 die Teilchen des Gutes 5 von den Arbeitsflächen des Speisers 10 und von den Wänden' des oberen Teils des Bunkers 1 mit. Die netzförmien'Elemente 11 verhindern eint Eindringen des Gutes 5 in den Schringungserzeuger 6. Die Baugruppen 14 ermöglichen die zinL stellung der erforderlichen Schwingungsamplitude des Arbeitsmittels 3 im Bunker 1 im Raum auf der Seite der Zuführung des hutes 5 zur netzförmigen Scheidewand 2 und der erforderlichen Schwingungsamplitude des Arbeitmittels 3 im Raum auf der Seite der Abführung des Schüttgutes 5.; Die Erweiterung des Bereiches für den Durchsatz des Gutes 5 und die Erhöhung der Dosiergenauigkeit für dieses Gut sind dadurch bedingt, daß für ein konlcretes Gut 5 die Schw3ngfrequenzen für das Arbeitsmittel 3 und die Schichthöhe des Gutes 5 auf der netzförmigen Scheidewand 2 gewählt werden, die die Schichtfläche des Gutes 5 einebneni während die Schwingungen des Arbeitsmittels 3 unter der Scheidewand 2 das -Gewölbe über den Zellen der Schçidewand 2 zerstoren, wodurch die Dosierung des Gutes^5 gesichert wird. Hierbei erfolgt eine gleichmäßige Dosierung selbst bei minimaler Schwingungsamplitude, da die Schicht des Schüttgutes 5 über die netzförmige Scheidewand 2 gleichmäßig verteilt wird, wahrend die Energie der unter der Scheidewand 2 erfolgenden SchwingWngen des Arbeitsmittels 3 für die Zerstörung des Gewölbes über den Zellen der Scheidewand 2 verbraucht wird. Da die Schwingungen über der Schicht des Gutes 5 und-darunter in Gegenphase liegen, wird die Backeigensc,haft des Gutes 5-verringert, was gleichfalls die Dosiergenauigkeit erhöht und den Bereich für den Durchsatz des Gutes 5, insbesondere für Pulver mit einer niedrigen Schüttbarkeit, erweitert. Mit steigender Schwingungsamplitude des Arbeitsmittels 3 nimmt der Durchsatz des Gutes 5 zu.
  • Bei großen Schwingungsamplituden des Arbeitsmittels 5 bildet sich im bunker 1 eine stabile über der W;>'he gleichmäßige Wirbelschicht des Gutes 5 über der netz- förmigen Scheidewand 2 aus.
  • Ferner reißen die im Volumen des Bunkers 1 unter der Scheidewand 2 erzeugten Schwingungen des Arbeitsrnittels 3 die Teilchen des Gutes 5 von den Arbeitsflächen des w£'eron Teiles des Bunkers 1 mit, was die Dosiergenauig keit für das Gut 5 ebenfalls e-rhöht. Der Schvingungserzeuger G (Fig. 3) für das Arbeitsmittel 3 ist dabei der Raum 15 mit der vom Antrieb 17 in Schwingbewegung gesetzten Membran 16.
  • Bei den Schwingungen der Membran 17 sind die Pulsationen des Arbeitsmittels 3 im Raum über der Membran 17 und im Raum unter dieser nach dem Absolutwert gleich und nach dem Vorzeichen entgegengesetzt. Die Schwingungen des Arbeitsmittels 3 werden über die Ausgänge 18 und 19 mit Hilfe der Wellenleiter 7 und 8 (Fig. 1) an entsprechende Teile des Bunkers 1 vermittelt-, wo die Schwingungen des Arbeitsmittels 3 auf das Gut 5 einwirken, wodurch dessen Dosierung gewährleistet wird.
  • Der Schwingungserzeuger 6 (Fig. 4) für das Arbeitsmittel 3 ist ein Zylinder 20 mit dem Kolben 21, dessen Stange 22 mit dem Antrieb 23 gekoppelt ist. Bei einer hin- und hergehenden Bewegung des Kolbens 21 sind die Drücke im Zylinder vor und hinter dem Kolben näch dem Vorzeichen entgegengesetzt. Die Schwingungen des Arbeitsmittels 3 werden über die Ausgänge 18 und 19 mit Hilfe der Wellenleiter 7 und 8 (Fig. 1) an entsprechende Teile des Bunkers 1 vermittelt, wo die Schwingungen des Arbeitsmittels 3 auf das Gut 5 einwirken, wodurch dessen Dosierung gewährleistet wird. Bei dem Schwingungserzeuger 6 (Fig. 5) für das Arbeitsmittel 3 in Form von zwei autonomen Räumen 15 mit schwingenden Membranen 16, die in Bewegung vom Antrieb 17 gesetzt werden, sind die Schwingungen des Arbeitsmittels ; an den Ausgängen 18 und 17 phasenentgegengesetzt, weil der Antrieb 17 mit einer in Fig. 5 nicht gezeigten Schaltung vcrbunden ist, die für die Gegentaktschwingungen der Membranen 16 sorgt. Die Schwingungen des Arbeitsmittels 3 werden über die Wellenleiter 7 und 8 (Fig. 1) an ent- sprechende Teile des Bunkers 1 vermittelt, wo die Schwingungen des Arbeitsmittels 3 auf das Gut 5 einwirken, wodurch dessen Dosierung gewährleistet wird.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE 1. Dosierapparat für ein Schüttgut mit einem Bunker mit einer auswechselbaren netzförmigen Austritts-Scheidewand, der mit einem mit dem Schüttgut kontaktierenden Arbeitsmittel gefüllt ist, mit einer Regelungseinrichtung für die Zuführung des Schüttgutes zur auswechselbaren netzförmigen Austritts-Sche idewand, mit einem Schwingungserzeuger für das Arbeitsmittel und mit mindestens einem Wellenleiter, der den Druckschwingungserzeuger für das Arbeitsmittel mit dem Bunker verbindet und auf der Seite der Zuführung des Schüttgutes zur netzförmigen Scheidewand liegt, g e k e n n -z e i c h n e t durch mindestens einen weiteren Wellenleiter (8), der den Druckschwingungserzeuger (6) für das Arbeitsmittel (9) mit dem Bunker (1) verbindet und auf der Seite der Abführung des Schüttgutes (5) aus dem Bunker (1 ) liegt und für Schwingungen des Arbeitsmittels (3) in Gegenphase zu Schwingungen des Arbeitsmittels (3) sorgt, die über den auf der Seite der Zuführung des Schüttgutes (5) liegenden Wellenleiter (7) geleitet werden.
  2. 2. Dosierapparat nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h ne t , daß die Wellenleiter (7, 8) Baugruppen (14) aufweisen, die die Schwingungsampli tude des Arbeitsmittels (3) regeln.
  3. 3. Dosierapparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Bunker (1) Elemente (11) enthält, die ein Eindringen des Schüttgutes (5) in den Schwingungserzeuger (6) für das Arbeitsmittel (3) verhindern und an den Anschlußstellen der Wellenleiter (7, 8) am Bunker (1) angeordnet sind.
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