DE3600535C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Beförderung und Lagerung von Gütern und betrifft insbesondere einen Aufgeber für Schüttgut.

Die Erfindung kann auf allen Gebieten der Wirtschaftstätigkeit, die mit der Verarbeitung von feinkörnigen, pulverigen, staubförmigen und faserigen Schüttgütern zusammenhängen, sowie in Materialförderleitungssystemen angewendet werden, die unter verschiedenen äußeren Bedingungen betrieben werden.

Es ist ein Aufgeber für Schüttgut gemäß der US- Patentschrift Nr. 36 61 302 bekannt, der einen Bunker mit einer Kammer, die eine Abzugsöffnung besitzt, in welcher ein ferromagnetischer Körper untergebracht ist, und eine Quelle des magnetischen Wechselfeldes enthält, die die Kammer des Aufgebers umfaßt. Unter der Wirkung des magnetischen Wechselfeldes vollführt der ferromagnetische Körper eine Schwingungsbewegung, die zum Schüttgut übertragen wird und dessen Ausströmen aus der Abzugsöffnung aufgrund einer Verminderung der inneren Reibung zwischen den Teilchen des Schüttgutes hervorruft. Dieser Aufgeber für Schüttgut gewährleistet keine zuverlässige Überdeckung der Abzugsöffnung beim Fehlen des magnetischen Wechselfeldes, was ein unkontrolliertes Ausströmen des Schüttgutes möglich macht und den Einsatzbereich des Aufgebers einschränkt. Während der Arbeit des Aufgebers übt der ferromagnetische Körper keine dispergierende Einwirkung auf die Teilchen des Schüttgutes zwecks Zerstörung von in ihm vorhandenen Klumpen aus, d. h. der Aufgeber hat eine niedrige Betriebszuverlässigkeit.

Bekannt ist ein Aufgeber für Schüttgut nach der GB-Patentschrift Nr. 15 43 865, der einen Bunker, eine in seinem unteren Teil angeordnete Kammer mit einem Regelorgan, das in Form einer gitterartigen Scheidewand mit auf dieser untergebrachten, kinematisch nicht miteinander verbundenen magnetischen Körpern ausgebildet ist, und eine Quelle des magnetischen Wechselfeldes enthält, bei welchem sich die Kammer im Wirkungsbereich seiner magnetischen Kraftlinien befindet. Dieser Aufgeber gewährleistet eine zuverlässige Überdeckung der gitterartigen Scheidewand beim Fehlen des magnetischen Wechselfeldes und stellt ein zuverlässiges Zurückhalten des Schüttgutes sicher. Während der Abgabe des Schüttgutes findet infolge einer intensiven Einwirkung der magnetischen Körper auf das Schüttgut eine Zerstörung von in ihm enthaltenen Klumpen statt, was seine Homogenität beträchtlich verbessert und die Qualität des Produktes erhöht. Jedoch behindert das Vorhandensein der gitterartigen Scheidewand den Einsatz des Aufgebers zur Abgabe von faserigen und mikrofaserigen Schüttgütern der Nadelstruktur, die indem sie sich auf der gitterartigen Scheidewand ansammeln, die Durchlässigkeit derselben vermindern sowie zum Ablösen der magnetischen Körper von ihr und zum Aufhören des Prozesses der Schüttgutabgabe führen. Auch setzt die gitterartige Scheidewand dem Schüttgutstrom einen Widerstand entgegen und setzt die Betriebszuverlässigkeit des Aufgebers herab.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufgeber für Schüttgut zu schaffen, der eine Erhöhung der Beweglichkeit des Schüttgutes erlaubt, den Durchlauf desselben durch das Regelorgan begünstigt, und auf diese Weise eine Erweiterung des Einsatzbereiches des Aufgebers und eine Erhöhung seiner Betriebszuverlässigkeit sicherstellt.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Aufgeber für Schüttgut, der einen Bunker, eine im unteren Teil desselben angeordnete Kammer mit einem Regelorgan, das in Form einer gitterartigen Scheidewand mit auf dieser untergebrachten, kinematisch nicht miteinander verbundenen magnetischen Körpern ausgebildet ist, und eine Quelle des magnetischen Wechselfeldes enthält, bei welchem sich die Kammer im Wirkungsbereich seiner magnetischen Kraftlinien befindet, erfindungsgemäß die gitterartige Scheidewand aus einer Reihe von parallelen, senkrecht angeordneten Platten besteht, die in den Nuten der Kammer mittels horizontaler Längsachsen mit der Möglichkeit relativ um diese Längsachsen zu schwingen, befestigt sind.

Eine derartige Ausführung der Einrichtung gewährleistet die Orientierung der Fasern eines faserigen Schüttgutes längs der senkrecht angeordneten Platten, was ihren Durchlauf in den Spalten zwischen den Platten begünstigt sowie den Widerstand der gitterartigen Scheidewand gegen den Schüttgutstrom vermindert und zur Stabilität dieses Stromes beiträgt.

Es ist vorteilhaft, daß zur besseren Umorientierung der Schüttgutfasern die senkrecht angeordneten Platten aus einem ferromagnetischen Werkstoff bestehen. Diese Platten beginnen unter der Wirkung des magnetischen Wechselfeldes zu vibrieren, und diese Schwingungen, welche von den Teilchen oder Fasern des Schüttgutes aufgenommen werden, erhöhen die Beweglichkeit derselben und beschleunigen die Orientierung der Fasern längs der senkrecht angeordneten Platten. Überdies trägt die Vibration der Platten zu einem schnelleren Durchlauf des Schüttgutes in den Spalten zwischen ihnen bei.

Bevorzugterweise sind zur Abgabe eines Faserstoffes mit einer Faserlänge, die den Abstand zwischen zwei benachbarten Platten übersteigt, die Platten in den Nuten verschiebbar in der Vertikalebene angeordnet, wobei die Länge einer jeden Nut kleiner als die Größe H₁ sein soll, die nach der Formel

errechnet wird, worin bedeuten:

• D - kleinster Durchmesser des magnetischen Körpers;
• l - Abstand zwischen zwei benachbarten Platten;
• α - maximal zulässiger Ablenkungswinkel der Platten bei deren Schwingung relativ um ihre horizontalen Achsen;
• h - Höhe einer horizontalen Achse.

Die Begrenzung der Länge der Nuten ist notwendig, damit selbst bei einer maximalen vertikalen Verschiebung der Platten und ihrer maximalen seitlichen Ablenkung während der Schwingungen relativ zu den horizontalen Achsen ein größenmäßig minimaler magnetischer Körper die gitterartige Scheidewand nicht passieren und nicht zwischen zwei benachbarten Platten verbleiben kann.

Es ist vorteilhaft, daß zu einer intensiveren Einwirkung auf das Schüttgut die Platten über den horizontalen Achsen vorstehende Teile zur Zusammenwirkung mit den magnetischen Körpern aufweisen. Sporadische Schläge der magnetischen Körper auf die vorstehenden Teile der einzelnen Platten führen zu Ablenkungen derselben um einen beträchtlichen Winkel, was den Prozeß der Abgabe des faserigen Schüttgutes beschleunigt.

Die vorgeschlagene Erfindung gestattet es, die Abgabe von faserigen Schüttgütern zu vereinfachen, und gewährleistet deren Vorbehandlung, welche zur Gewinnung eines Materials beiträgt, das auf die weitere Verarbeitung am besten vorbereitet ist. Der erfindungsgemäße Aufgeber läßt sich leicht in beliebige Trakte von Materialförderleitungen, darunter auch in hermetisch dichte Trakte und Vakuumtrakte einbauen und mit automatischen Regelungs- und Steuersystemen verbinden. Bei entsprechendem Aufbau des Aufgebers mit einem Mikroprozessor und einem Massenmeßgerät kann das gesamte Materialabgabesystem voll automatisiert werden. Der Aufgeber ist geräuschlos, übt keinen schädlichen Einfluß auf das Bedienungspersonal aus, ist nicht energieintensiv und verschmutzt nicht die Umgebung. Der Aufgeber bietet die Möglichkeit, den Schüttgutverbrauch durch genauere Dosierung und zuverlässigere Arbeit zu reduzieren, und trägt aufgrund einer verbesserten Orientierung der Fasern zur Erhöhung der Qualität von Fertigerzeugnissen bei.

Im folgenden wird die Erfindung an konkreten Ausführungsbeispielen unter Bezug auf Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Gesamtansicht des Aufgebers für Schüttgut mit einer runden Kammer in der Axonometrie mit einem Ausschnitt,

Fig. 2 die Gesamtansicht des Aufgebers mit einer rechteckigen Kammer in der Axonometrie,

Fig. 3 die Konstruktion der gitterartigen Scheidewand der rechteckigen Kammer des Aufgebers,

Fig. 4 die Konstruktion der gitterartigen Scheidewand der runden Kammer des Aufgebers in der Axonometrie,

Fig. 5 den Aufgeber für Schüttgut beim Fehlen des magnetischen Wechselfeldes im Querschnitt,

Fig. 6 den Aufgeber während der Arbeit im Querschnitt,

Fig. 7 einen Teil der gitterartigen Scheidewand,

Fig. 8 eine Ausführungsform der Platte,

Fig. 9 eine Ausführungsform der Platte mit einem vorstehenden Teil auf der gesamten Plattenlänge,

Fig. 10 eine Ausführungsform der Platte mit einem vorstehenden Teil,

Fig. 11 eine weitere Ausführungsform der Platte,

Fig. 12 die Gesamtansicht des Aufgebers beim Fehlen des magnetischen Wechselfeldes mit Platten, die in der Vertikalebene verschiebbar angeordnet sind,

Fig. 13 die Gesamtansicht des Aufgebers während des Arbeitsprozesses mit Platten, die in der Vertikalebene verschiebbar angeordnet sind,

Fig. 14 die Gesamtansicht der runden Kammer mit Regelorgan beim Fehlen des magnetischen Wechselfeldes, in der Axonometrie mit einem Ausbruch,

Fig. 15 die Gesamtansicht der runden Kammer mit Regelorgan während der Arbeit des Aufgebers in der Axonometrie mit einem Ausbruch,

Fig. 16 die Gesamtansicht der rechteckigen Kammer mit Regelorgan beim Fehlen des magnetischen Wechselfeldes in der Axonometrie,

Fig. 17 die Gesamtansicht der rechteckigen Kammer mit Regelorgan während der Arbeit des Aufgebers in der Axonometrie,

Fig. 18 die Anordnung eines magnetischen Körpers und zweier benachbarten Platten.

Der Aufgeber für Schüttgut enthält einen Bunker 1 (Fig. 1) mit Schüttgut 2 mit einer im unteren Teil desselben angeordneten runden Kammer 3, die ein Regelorgan besitzt, welches in Form einer gitterartigen Scheidewand 4 mit auf dieser untergebrachten, kinematisch nicht miteinander verbundenen magnetischen Körpern 5 ausgebildet ist, und eine Quelle 6 des magnetischen Wechselfeldes, die von einem elektrischen Wechselstromnetz 7 gespeist wird. Die gitterartige Scheidewand 4 besteht aus einer Reihe von parallelen, senkrecht angeordneten Platten 8, die in Nuten 9 der Wandungen der Kammer 3 mittels horizontaler Längsachsen 10 mit der Möglichkeit, relativ um die Achsen 10 zu schwingen, befestigt sind. In Fig. 2 ist eine Ausführungsform des Aufgebers mit einer rechteckigen Kammer 3 angeführt, bei der sämtliche Platten 8 unter gleichen Bedingungen arbeiten.

Die gegenseitige Anordnung der Platten 8 in den Nuten 9 der rechteckigen Kammer 3 ist in Fig. 3 gezeigt. In Fig. 4 ist die gegenseitige Anordnung der Platten 8 in den Nuten 9 der runden Kammer 3 gezeigt.

Die gegenseitige Anordnung des Bunkers 1, der Kammer 3, der gitterartigen Scheidewand 4, der magnetischen Körper 5, der Quelle 6 des magnetischen Wechselfeldes und der Platten 8 ist in Fig. 5 im Augenblick des Fehlens des magnetischen Wechselfeldes und in Fig. 6 während der Arbeit des Aufgebers gezeigt. Durch Pfeile ist in der Fig. 6 die Bewegung der magnetischen Körper 5 angedeutet. Durch gestrichelte Linien sind Ablenkungen der Platten 8 während ihrer Schwingung unter der Wirkung des magnetischen Wechselfeldes angedeutet.

In Fig. 7 ist die Zusammenwirkung der Platten 8 mit den sich bewegenden magnetischen Körpern 5 gezeigt. Durch Pfeil A ist die Bewegungsrichtung der magnetischen Körper 5 angedeutet. Die Platten 8 (Fig. 8) können vorstehende Teile 11 (Fig. 7) zur Zusammenwirkung mit den magnetischen Körpern 5 aufweisen. Die vorstehenden Teile 11 (Fig. 9) können auf der gesamten Länge der Platte 8 ausgeführt sein. Auch können die vorstehenden Teile 11 (Fig. 10) an einzelnen Abschnitten der Platten 8 ausgeführt sein. Zur besseren Zusammenwirkung der Platten 8 (Fig. 11) mit dem Strom des Schüttgutes 2 (Fig. 6) werden die Platten 8 (Fig. 11) in der Durchgangsrichtung gebogen ausgebildet.

Die Platten 8 (Fig. 12) können in den Nuten 9 in der Vertikalebene verschiebbar angeordnet sein und aus einem ferromagnetischen Werkstoff zur Zusammenwirkung mit dem Magnetfeld bestehen. Die Kammer 3 (Fig. 13) befindet sich im Wirkungsbereich der magnetischen Kraftlinien der Quelle 6 des magnetischen Wechselfeldes. Die magnetischen Kraftlinien des magnetischen Wechselfeldes sind in Fig. 7, 13, 15 durch gestrichelte Linien angedeutet. In Fig. 14 und 15 ist die Anordnung der Platten 8 und der magnetischen Körper 5 in der runden Kammer 3 und in Fig. 16, 17 in der rechteckigen Kammer 3 gezeigt. Sind die Platten 8 (Fig. 18) verschiebbar in der Vertikalebene angeordnet, soll die Länge H der Nut 9 kleiner als die Größe H₁ sein, die nach der Formel

errechnet wird, worin bedeuten:

• D - kleinster Durchmesser des magnetischen Körpers 5,
• l - Abstand zwischen zwei benachbarten Platten 8,
• α - maximal zulässiger Ablenkungswinkel der Platten 8 bei deren Schwingung relativ um ihre horizontalen Achsen 10,
• h - Höhe der horizontalen Achse 10.

Beim Aufgeber für Schüttgut sind die magnetischen Körper 5 bei der vom elektrischen Wechselstromnetz 7 (Fig. 6) abgeschalteten Quelle 6 (Fig. 5) des magnetischen Wechselfeldes durch Kräfte der gegenseitigen magnetischen Anziehung zu einer dichten Anhäufung vereinigt, die aufgrund von Gravitationskräften auf der gitterartigen Scheidewand 4 der Kammer 3 (Fig. 12) liegen.

Die Einrichtung arbeitet folgenderweise: in den Bunker 1 (Fig. 1) bringt man in dem vom elektrischen Wechselstromnetz 7 abgeschalteten Zustand das abzugebende Schüttgut 2 ein. Die dichte Anhäufung der magnetischen Körper 5 überdeckt die gitterartige Scheidewand 4 und verhindert ein unkontrolliertes Ausströmen des Schüttgutes 2 aus dem Aufgeber. Nach dem Anschluß der Quelle 6 (Fig. 6) des magnetischen Wechselfeldes an das elektrische Wechselstromnetz 7 erregt man in der Kammer 3 des Aufgebers für Schüttgut ein elektromagnetisches Wechselfeld, unter dessen Einwirkung die magnetischen Körper 5 angeregt werden und in eine fluktuierende räumliche Bewegung kommen. Hierbei zerfällt ihre Anhäufung in einzelne magnetische Körper 5 und der von der Ansammlung der magnetischen Körper 5 eingenommene Raum vergrößert sich stark infolge der Zunahme des Abstandes zwischen den magnetischen Körpern 5. Dies begünstigt das Durchdringen des Schüttgutes 2 durch die Schicht der sich bewegenden magnetischen Körper 5 zur gitterartigen Scheidewand 4 und den Austritt des Schüttgutes 2 aus dem Aufgeber. Die mechanische Einwirkung der Masse der sich bewegenden magnetischen Körper 5 auf die Teilchen des Schüttgutes 2 führt zur Erhöhung der Beweglichkeit und zur Verbesserung der Fließfähigkeit dieses Schüttgutes 2. Die periodischen Schlageinwirkungen der einzelnen magnetischen Körper 5 (Fig. 7) auf die Platten 8 haben Schwingungen der Platten 8 relativ um ihre horizontalen Achsen 10 zur Folge, was den Durchlauf des Schüttgutes 2 (Fig. 6) durch die gitterartige Scheidewand 4 begünstigt. Beim Aufhören der Speisung der Quelle 6 (Fig. 5) des magnetischen Wechselfeldes mit dem elektrischen Wechselstrom wird das elektromagnetische Feld abgebaut, die magnetischen Körper 5 hören auf, fluktuierende Bewegungen auszuführen, und kleben durch die Kräfte der gegenseitigen magnetischen Anziehung zu einem einheitlichen Klumpen zusammen, der sich unter der Gravitationskraft auf die gitterartige Scheidewand 4 legt und die Abgabe des Schüttgutes 2 unterbricht.

Der Einsatz dieses Aufgebers für herkömmliche Schüttgüter 2 gewährleistet seine hohe Betriebszuverlässigkeit dank der Verminderung des Widerstandes der gitterartigen Scheidewand 4 gegen den Strom des Schüttgutes 2. Bei der Arbeit mit den faserigen Schüttgütern 2, die Teilchen anisometrischer Form besitzen, bleibt ein Teil von ihnen an der gitterartigen Scheidewand 4 stecken, weil die Teilchen quer zu den Platten 8 zu liegen kommen. Sie können sich ansammeln und den Austritt des Schüttgutes 2 überdecken. Jedoch verhindert die Konstruktion der gitterartigen Scheidewand 4 die Bildung einer Schicht aus faserigem Schüttgut 2 auf derselben. Die parallelen Platten 8, die die Möglichkeit der unabhängigen Schwingungen relativ um ihre horizontalen Achsen 10 unter der Wirkung des magnetischen Wechselfeldes oder unter der mechanischen Einwirkung der magnetischen Körper 5 haben, bewirken eine Umorientierung der steckengebliebenen Fasern und deren Abwurf in den freien Raum zwischen den benachbarten Platten 8.

Die aus einem ferromagnetischen Werkstoff bestehenden Platten 8 (Fig. 6) wirken mit dem magnetischen Wechselfeld der Quelle 6 des magnetischen Wechselfeldes zusammen. Während der ganzen Arbeitszeit der Quelle 8 des magnetischen Wechselfeldes befinden sich die Platten 8 im Zustand einer schwingenden Bewegung relativ um ihre horizontalen Achsen 10. Die sporadischen Schläge der magnetischen Körper 5 auf die vorstehenden Teile 11 (Fig. 7) der Platten 8 stören die Gleichzeitigkeit und Rhythmik dieser ständigen Schwingungen und führen zur unabhängigen abrupten Ablenkung der einzelnen Platten 8, was die Bedingungen der Umorientierung der Fasern des Schüttgutes 2 (Fig. 6) verbessert.

Bei einem Aufgeber für Schüttgut, bei dem die Platten 8 (Fig. 12) in der Vertikalebene verschiebbar angeordnet sind, befinden sich die horizontalen Achsen 10 beim Fehlen des magnetischen Wechselfeldes unter der Wirkung der Schwere der Platten 8, des Gewichtes der auf ihnen liegenden Schicht der magnetischen Körper 5 und des Gewichtes des Schüttgutes 2 unbeweglich an der unteren Stirnfläche der Nut 9.

Beim Anschluß des Aufgebers für Schüttgut an das elektrische Wechselstromnetz 7 (Fig. 13) werden die Platten 8 unter der Wirkung des magnetischen Wechselfeldes der Quelle 6 des magnetischen Wechselfeldes in die Kammer 3 hineingezogen, derart, daß ihre horizontalen Achsen 10 in den Nuten 9 nunmehr auf einem magnetischen Polster ohne mechanische Stütze liegen. Eine solche Lage der Platten 8 macht sie empfindlich sowohl gegen die Einwirkung des magnetischen Wechselfeldes, was sich durch fehlende Reibung der horizontalen Achsen 10 an der unteren Stirnfläche der Nut 9 erklärt, als auch ganz besonders gegen den mechanischen Schlag der magnetischen Körper 5 (Fig. 15, 17) auf die Platte 8. Infolge des Schlages wird die Platte 8 ruckartig abgelenkt, wobei der Abstand zwischen ihr und den benachbarten Platten 8 zunimmt, was eine schnelle Umorientierung der steckengebliebenen Fasern und den Austritt des Schüttgutes 2 (Fig. 13) aus dem Aufgeber begünstigt.

Das faserige Schüttgut 2, das den Aufgeber passiert hat, ist orientiert, das heißt seine Fasern sind parallel angeordnet, was bei der Erzeugung von Konstruktionswerkstoffen wichtig ist.

Somit bietet die vorliegende Erfindung die Möglichkeit, diesen Aufgeber für Schüttgut für faserige, mikrofaserige und nadelige Stoffe einzusetzen und seine Betriebszuverlässigkeit zu erhöhen; sie gestattet es ferner, den Schüttgutverbrauch zu reduzieren und die Qualität der Fertigerzeugnisse zu verbessern. Die einfache Konstruktion des Aufgebers gewährleistet seine lange Betriebsdauer und seinen Einsatz in automatischen Steuerungssystemen.

Claims (5)

1. Aufkleber für Schüttgut, enthaltend

• - einen Bunker (1),
• - eine im unteren Teil desselben angeordnete Kammer (3) mit
• - einem Regelorgan, das in Form
• - einer gitterartigen Scheidewand (4) mit auf dieser untergebrachten, kinematisch nicht miteinander verbundenen
• - magnetischen Körpern (5) ausgebildet ist, und
• - eine Quelle (6) des magnetischen Wechselfeldes, bei welchem sich die Kammer (3 ) im Wirkungsbereich seiner magnetischen Kraftlinien befindet,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - die gitterartige Scheidewand (4) aus einer Reihe von parallelen, senkrecht angeordneten Platten (8) besteht, die in Nuten (9) der Kammer (3) mittels
• - horizontaler Längsachsen (10) mit der Möglichkeit relativ um diese Längsachsen (10) zu schwingen, befestigt sind.

2. Aufgeber für Schüttgut nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Platten (8) aus einem ferromagnetischen Werkstoff bestehen.

3. Aufgeber für Schüttgut nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Länge H einer jeden Nut (9) kleiner als die Größe H₁ sein soll, die nach der Formel errechnet wird, worin bedeuten:
  • D - kleinster Durchmesser eines magnetischen Körpers (5),
  • l - Abstand zwischen zwei benachbarten Platten (8),
  • α - maximal zulässiger Ablenkungswinkel der Platten (8) bei deren Schwingung relativ um ihre horizontalen Achsen (10),
  • h - Höhe einer horizontalen Achse (10),
• - wobei die Platten (8) in den Nuten (9) verschiebbar in der Vertikalebene angeordnet sind.

4. Aufgeber für Schüttgut nach einem beliebigen der Ansprüche 1, 2, 3, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Platten (8) über den horizontalen Achsen (10) vorstehende Teile (11) zur Zusammenwirkung mit den magnetischen Körpern (5)aufweisen.