DE3533667A1 - Vorrichtung zum gleichmaessigen dosieren von koernigem strahlmittel bei pneumatisch arbeitenden strahlmittelanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Dosieren von körnigem Strahlmittel bei pneumatisch arbeiten­ den Strahlmittelanlagen, mit einer in bezug auf die zeitlich zugeführte Menge steuerbaren Strahlmittelzuführung, die das Strahlmittel von einer Entnahmeleitung zu einer Förderlei­ tung führt, in die Förderleitung einmündet und während des Betriebes das Strahlmittel in eine Fördergasstrom entläßt, der in der Förderleitung herrscht.

Bekannt sind Strahlmittel-Anlagen, z.B. zum Entrosten einer Stahlkonstruktion, bei denen der Strahlmittelvorrat in einem druckdichten Vorratskessel gehalten wird, wobei am Boden des Kessels ein Einlauftrichter angeordnet ist, der in eine Strahlmittelzuführung mündet. Letztere besteht aus einem Rohrstutzen, der einen Schieber mit veränderbarem Durch­ trittsquerschnitt umfaßt. Das Strahlmittel wird mittels Druckluft aus dem Kessel durch den Rohrstutzen und durch den Schieber bis in die Förderleitung gepreßt. Eine genaue Do­ sierung des Strahlmittels ist mittels dieser bekannte und weitverbreiteten Anordnung nicht möglich. Die dem Druckluft­ strom beigemischte Strahlmittelmenge, pro Zeiteinheit ge­ rechnet, variiert bei gleicher Schieber-Öffnungsstellung in­ folge unterschiedlicher Korngrößen, unterschiedlichen Fließ­ verhaltens, geringer Feuchtigkeitsunterschiede im Strahlmit­ tel und infolge unterschiedlicher Druckfortpflanzung in dem Bereich Einlauf-Trichter - Schieber - Förderleitung. Eine Reproduzierbarkeit der Dosierung ist schon gar nicht gegeben.

Es stellt sich demnach die Aufgabe, durch relativ einfache Maßnahmen die Dosierung von körnigem Strahlmittel bei pneu­ matisch arbeitenden Strahlmittelanlagen, d.h. die Bemessung der Menge, die in einer kleinen Zeiteinheit, z.B. pro Sekun­ de, zufließt, über große Zeiteinheiten, z.B. pro Stunde, möglichst konstant zu halten und überdies diese Dosierung reproduzierbar zu machen, d.h. bei gleichem Strahlmittel nach Abschalten und erneutem Anfahren der Strahlmittelanlage die Dosierungswerte möglichst exakt übereinstimmen zu lassen.

Diese Aufgabe wird gelöst bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der die Strahlmittelzuführung eine in einem Schneckenrohr angeordnete, in bezug auf die Drehge­ schwindigkeit steuerbare Förderschnecke umfaßt, deren Auf­ nahmebereich sich an die Entnahmeleitung anschließt und deren Abgabebereich unmittelbar an der Einmündung der För­ derleitung endet.

Förderschnecken, die sich in einem Förderrohr bewegen, sind allgemein bekannt und in zahlreichen technischen Vorrichtungen eingebaut. Es liegen genaue Untersuchungen über ihr Förder­ verhalten, Schneckensteigung, Förderleistung und dergleichen vor, so daß entweder durch wenige Versuche, oder aber auch nach Herstellerangaben und Tabellen, eine genaue Festlegung der Förderleistung in bezug auf ein bestimmtes Strahlmittel möglich ist.

Es ist überraschend, daß durch Vorsehen einer relativ ein­ fachen Maßnahme, wie es der Einbau einer Förderschnecke dar­ stellt, ein recht schwieriges Problem gelöst wird. Insbeson­ dere dadurch, daß die Drehzahl der Förderschnecke stufenlos und fein geregelt wird, was ebenfalls technisch keinen großen Aufwand bedeutet, lassen sich exakte Dosierungen bei genauer Reproduktion der Werte erzielen.

Vorzugsweise wird das Schneckenrohr mit der Förderschnecke waagerecht angeordnet, da hierbei die Dosierung genauer ist, als wenn ein Gefälle oder eine Steigung durch die Schnecke zu überwinden ist.

Eine weitere Verbesserung der Vergleichmäßigung ist zu er­ reichen, wenn eine Vorrichtung vorge­ sehen wird, durch die ein gegebenenfalls vorhandenes Druck­ gefälle zwischen dem Luftdruck im Bereich der Entnahmelei­ tung und dem Luftdruck in der Förderleitung ausgleichbar ist. Ein solcher Luftdruckausgleich spielt bei den bekannten Vor­ richtungen keine große Rolle, da im allgemeinen Druckluft für einen Überdruck im Kessel sorgt und dazu dient, daß das Strahlmittel herausgepreßt wird. Es muß daher im allgemeinen der Kesseldruck höher sein als der Staudruck in der Strahl­ mittelzuführung.

Insbesondere wird dazu vorgeschlagen, daß dann, wenn sich der Strahlmittel-Vorrat wie üblich in einem geschlossenen Kessel befindet, die Vorrichtungen zum Ausgleich des Druck­ gefälles ein Verbindungsrohr zwischen der Förderleitung und dem geschlossenen Kessel umfassen, wobei der Abzweig des Verbindungsrohres an der Förderleitung stromaufwärts zur Einmündung des Schneckenrohres liegt.

Schließlich sollte noch vermieden werden, daß sich uner­ wünschte Saug- oder Druckeffekte einstellen, die sich nach dem Bernouilli-Gesetz ergeben. Insbesondere bei dem sogenannten Saugstrahlen wird eine Injektordüse im Strahlmittel-Zuführungs­ schlauch vorgesehen, mit der ein Unterdruck erzeugt wird. Im vorliegenden Falle kommt es gerade auf eine Vergleichmäßi­ gung des Druckes an, um auch eine gleichmäßige und durch keine Unterdruck-Änderungen sich ergebende Arbeitsweise der Schnecke zu erreichen.

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß aus der Patent-Literatur andere Vorrichtungen zum Dosieren und Ver­ gleichmäßigen des Zuflusses durchaus bekannt sind. Es sei in diesem Zusammenhang auf die DE-AS 27 01 010 und den darin referierten Stand der Technik verwiesen. Bei den bekannten Prinzipien wird jedoch von einer Schnecke nicht Gebrauch gemacht, sondern zu wesentlich komplizierten Vorrichtungen gegriffen, deren Wirkungsweise allerdings hier nicht beurteilt werden soll.

Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß Erfindung wird anhand einer Zeichnung beschrieben, deren Figur in schema­ tischer Darstellung eine Strahlmittelanlage zeigt.

Die Figur zeigt in schematischer Darstellung die wesentlichen Teile einer Vorrichtung zum gleichmäßigen Dosieren von kör­ nigem Strahlmittel bei pneumatisch arbeitenden Strahlmittel­ anlagen. Das Strahlmittel 5, z.B. Quarzsand, Kunststoff- Granulate oder Metallschrot, wird in einem geschlossenen, druckfesten Kessel 1 vorrätig gehalten. Der Kessel 1 kann über den verschließbaren, druckdichten Deckel 2 geöffnet und geschlossen werden. Der geöffnete Kessel kann über einen Zulauf 3 von einem Strahlmittelabscheider mit gereinigtem Strahlmittel beschickt werden. Das Strahlmittel sammelt sich in dem am Boden des Kessels 1 befindlichen Einlauftrichter 4, der in einen Einlaufstutzen 6 ausmündet. Die vorstehend be­ schriebenen Teile sind bei konventionellen Anlagen ebenfalls verwirklicht.

Das Strahlmittel muß über eine Zuführung von dem Einlauf­ stutzen 6 zu einer Förderleitung 13 geführt werden, wobei das Strahlmittel gleichmäßig dosiert werden soll. Hierzu um­ faßt die Strahlmittelzuführung eine in einem Schneckenrohr 7 drehbar angeordnete Förderschnecke 8, deren Aufnahmebereich 11 sich an den Einlaufstutzen anschließt und deren Abgabebe­ reich 15 unmittelbar an der Einmündung der Förderleitung 13 endet. Bei der Förderschnecke handelt es sich um eine üb­ liche Transportschnecke, beispielsweise um eine Schrauben­ schnecke mit gewalzten Flächen, die mit einer Welle ver­ schweißt ist, oder um eine verschleißfeste Gußschnecke aus Hartguß, wobei das Schneckenrohr ebenfalls gepanzert sein kann. Die zweckmäßige Auswahl von Steigung, Durchmessern und Formen der Wendel im Hinblick auf das Strahlmittel ist Sache der Erfahrung. Es wir hierzu beispielsweise auf die Berechnungsvorschläge nach FISCHER in der HÜTTE II B verwiesen. Beispielsweise erfordert ein Fördervolumen von 2,4 m³ Quarzsand pro Stunde einen Schneckendurchmesser von 150 mm und einer Drehzahl von 120/min. Ein anderer Anhalts­ wert für Kunststoffgranulate mit einem Fördervolumen von ca. 10 m³ pro Stunde: Durchmesser 200 mm, Drehzahl 110/min.

Die Schneckenwelle 16 wird von einem Getriebefutter fliegend gehalten und über ein Getriebe 9 von einem Gleichstrom- Getriebemotor 10 mit stufenlos regelbarer Drehzahl angetrieben. Entsprechend der Drehzahl kann das Fördervolumen sehr genau eingestellt werden. Vorzugsweise wird die Förderschnecke in einem mittleren Drehbereich betrieben, so daß eine Einstel­ lung von Abweichungen sowohl nach größeren als auch nach kleineren Förderleistungen möglich ist.

Das Schneckenrohr 7 wird an seinem Ende 12 in Form eines T-Stückes durchsetzt von der Förderleitung 13, die über einen Druckluftanschluß 21 mit Druck von etwa 6 bar beaufschlagt wird. Die Förderleitung 13 setzt sich ohne Veränderung des Querschnittes durch das Schneckenrohr fort. Im Bereich der Höhlung, d.h. im Arbeitsraum der Förderschnecke 8, ist dem­ nach eine kreisförmige Öffnung in die Förderleitung einge­ lassen, durch die das gleichmäßig dosierte Strahlmittel bei Drehung der Förderschnecke in den Fördergasstrom entlassen wird. Der Fördergasstrom verläuft in Pfeilrichtung und setzt sich hinter dem Schneckenrohr in einen flexiblen Schlauch 17 fort, der von einer Bedienungsperson in üblicher und bekannter Weise gehandhabt wird.

Das Schneckenrohr ist waagerecht angeordnet, da Einflüsse der Schwerkraft bei Schrägstellung des Förderrohres unter Umständen die genaue Dosierung erschweren können.

Weiterhin ist zur Vergleichmäßigung des dosierenden Strahl­ mittelstromes vorgesehen, das Druckgefälle vom Inneren des geschlossenen Kessels 1 zum Inneren des Schneckenrohres bis­ hin zur Förderleitung 13 auszugleichen. Hierzu sind Vorrich­ tungen zum Ausgleich des Druckgefälles vorgesehen, nämlich ein Verbindungsrohr 18 zwischen der Förderleitung und dem Inneren des geschlossenen Kessels 1, wobei der Abzweig des Verbindungsrohres 18 an der Förderleitung 13 stromaufwärts zur Einmündung des Schneckenrohres 7 liegt. Das Verbindungs­ rohr geht über ein Knickstück in einen senkrecht stehenden Auslaßstutzen 19 über, auf den ein Verteilerpilz 20 gesetzt ist, der einerseits verhindert, daß Strahlmittel von oben in das Verbindungsrohr hineinfällt, andererseits dafür sorgt, daß es zu einer besseren Verteilung des Strahlmittels inner­ halb des geschlossenen Kessels 1 kommt. Durch die vorgenannte Maßnahme wird ein gleichmäßiger Druck innerhalb des gesamten Vorrats- und Fördersystems erzielt, so daß die Schnecke weder gegen noch mit einem Druckgefälle fördern muß, wo­ durch eine wesentlich verbesserte Vergleichmäßigung erreicht wird.

Wie Versuche gezeigt haben, läßt sich mit der Vorrichtung gemäß Erfindung sowohl eine gute Dosierung über lange Stand­ zeiten als auch eine gute Reproduzierbarkeit von Dosierungs­ werten erreichen.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum gleichmäßigen Dosieren von körnigem Strahlmittel bei pneumatisch arbeitenden Strahlmittelan­ lagen, mit einer in bezug auf die zeitlich zugeführte Menge steuerbaren Strahlmittelzuführung, die das Strahl­ mittel von einer Entnahmeleitung zu einer Förderleitung führt, in die Förderleitung einmündet und während des Betriebs das Strahlmittel in einen Fördergasstrom ent­ läßt, der in der Förderleitung herrscht, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlmittelzuführung (11, 7, 8, 15) eine in einem Schneckenrohr (7) angeordnete in bezug auf ihre Drehge­ schwindigkeit steuerbare Förderschnecke (8) umfaßt, deren Aufnahmebereich sich an die Entnahmeleitung (Einlauf­ stutzen 6) anschließt und deren Abgabebereich (15) un­ mittelbar an der Einmündung zur Förderleitung (13) endet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckenrohr (7) mit der Förderschnecke (8) waage­ recht angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß Mittel vorhanden sind, um ein gegebenenfalls vorhandenes Druckgefälle zwischen dem Luftdruck im Be­ reich der Entnahmeleitung (Einlaufstutzen 6) und dem Luftdruck in der Förderleitung (13) auszugleichen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, bei der sich der Strahlmittel-Vorrat in einem geschlossenen Kessel befin­ det, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Ausgleich des Druckgefälles ein Verbindungsrohr (18) zwischen der Förderleitung (13) und dem geschlossenen Kessel (1) um­ fassen, wobei der Abzweig des Verbindungsrohres an der Förderleitung (13) stromaufwärts zur Einmündung des Schneckenrohres (11, 12) liegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß im Abgabebereich (15) des Schneckenrohres (7) zur Förderleitung (13) letztere im Querschnitt unver­ ändert ist.