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Verfahren und Vorrichtung zum Überführen von pulverförmigem Gut aus
einem Vorratsbehälter in einen Verpackungsbehälter (Tonne, Sack o. dgl.) Vorliegende
Erfindung besteht in einem Verfahren nebst einer Vorrichtung zum Verpacken von pulverförmigem
Gut unter Ausnutzung der bekannten Tatsache, daß durch Zusatz einer geringen Menge
schwach verdichteter Luft zu pulverförmigen Stoffen diese in einen Zustand übergeführt
werden können, in welchem sie die Beweglichkeit einer vollkommenen Flüssigkeit zeigen.
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Erfindungsgemäß erfolgt der Zusatz von Luft am Boden eines oben mit
der Außenluft in Verbindung stehenden, dem Vorratsbehälter vorgeschalteten Mischbehälters
unter gleichzeitigem ständigen Durchrühren des Gutes, wodurch es in einen fließfähigen,
emulsionsartigen Zustand gebracht wird und in diesem Zustande unmittelbar und lediglich
infolge seiner eigenen Schwere, d. h. nicht infolge des Druckes der eingeführten
Luft, in den dem Auslaß des Vorratsbehälters vorgeschalteten Verpackungsbehälter
(Tonne, Sack o. dgl.) oder Meßbehälter einfließt.
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Um durch dieses Verfahren dem pulverförmigen Gut die gewünschte Beweglichkeit
zu verleihen, genügt der Zusatz einer verhältnismäßig geringen Luftmenge, die die
Stoffteilchen außer Berührung miteinander hält. Es wird dadurch die innere und die
an den Behälterwänden sonst auftretende Reibung aufgehoben. Es hat sich gezeigt,
daß z. B. Portlandzement den erwähnten flüssigkeitsähnlichen Zustand annimmt, wenn
man zum Zement eine solche Menge Luft zusetzt, daß der Raumbedarf des Gutes um 15
bis 2o %
erhöht wird.
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Wenn man Verpackungsbehälter nach dem Verfahren gemäß der Erfindung
füllt, dann kann die eingefüllte Menge entweder dem Rauminhalt oder dem Gewichte
nach bestimmt werden. Die Füllgutzufuhr zum Verpackungsbehälter kann indessen auch
durch Regelung der Zulaufzeit in den Behälter begrenzt werden. Das Gut muß natürlich
am Auslaß des Mischbehälters unter dem gleichen Druck gehalten werden, d. h. die
Schichthöhe des Mischgutes im Mischbehälter muß unverändert bleiben, und das Verfahren
verlangt die Anwendung eines Zeitrelais irgendeiner Art, wodurch die Zulaßöffnung
zum Verpackungsbehälter periodisch freigelegt und geschlossen wird. Eine ähnliche
Relaisvorrichtung kann benutzt werden, um den Zufluß des Gutes zu unterbrechen,
wenn man es mit Hilfe einer Wägevorrichtung nach Gewicht einzumessen wünscht. Die
Abmessung der richtigen Füllgutmenge, sei es nach Rauminhält, Gewicht oder Zulaufzeit,
braucht nicht notwendig vorgenommen zu werden, während
die Verpackungsbehälter
selbst gefüllt werden, sondern sie kann auch dadurch bewirkt werden, daß man das
Gut in einen dem Verpackungsbehälter vorgeschalteten Meßbehälter einlaufen läßt.
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Das vorliegende Verpackungsverfahren kann mit Vorteil benutzt werden,
um z. B., wie es an sich bekannt ist, Säcke zu füllen, welche mit einem Einlaßventil
versehen, aber im übrigen gänzlich geschlossen sind und z. B. aus Papier bestehen.
Die Füllvorrichtung kann in solcher Weise angeordnet werden, daß sie mit einer Mehrzahl
von Auslässen versehen ist, welche der Reihe nach oder auch zu mehreren gleichzeitig
offengehalten werden, wobei eine Reihe von Säcken ohne Unterbrechung des Betriebes
gefüllt, nacheinander in gefülltem Zustande entfernt und durch leere Säcke ersetzt
werden können.
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Das Verfahren kann fortlaufend durchgeführt werden, wobei das in emulsionsartigen
Zustand gebrachte Gut aus dem Mischbehälter, der ständig mit solchem Gut angefüllt
ist, ununterbrochen unten abgezogen wird, während frisches, noch nicht in dem Fließzustand
befindliches Gut gleichzeitig dem Mischbehälter aus dem Vorratsbehälter zugeführt
wird, der seinerseits oben ständig mit Gut beschickt werden kann. Die Behandlung
kann auch periodisch durchgeführt werden, indem die ganze Menge mit einemmal behandelt
und dann abgefüllt und durch eine neue Menge Füllgutes ersetzt werden kann.
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Das Verfahren kann bei beliebiger Temperatur durchgeführt werden,
und es kann auch Luft von beliebiger Temperatur und beliebigem Druck dazu benutzt
werden, wobei der Druck in dem Mischbehälter entsprechend den besonderen Umständen
bemessen sein kann. Die Luft kann auf verschiedene Art am Boden des Mischbehälters
eingeführt werden, z. B. durch eine Reihe von Blaslöchern im Behälterboden oder
an der Innenwandung des Behälters entlang.
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Die Zeichnung veranschaulicht in einem mittleren senkrechten Schnitt
schematisch zwei Ausführungsformen einer Vorrichtung, die das Verfahren gemäß der
Erfindung auszuführen ermöglicht.
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Bei jeder der beiden Ausführungsformen ist ein Vorratsbehälter a vorgesehen,
welcher von einem Silo her, z. B. durch eine Schnecke bl, von oben mit Füllgut beschickt
werden kann, und aus welchem das Füllgut am Boden durch eine andere Schnecke b'
entnommen wird, die durch einen Motor c angetrieben wird und das Gut nach einem
Mischbehälter d befördert. In diesem Behälter tritt dicht über dem Boden ein Blasröhr
e für Preßluft ein, und an den Behälterboden schließt sich ein Auslaßrohr f an,
welches in ein Rohr g mündet, das dazu dient, das behandelte Füllgut zur Abfüllstelle
fortzuleiten. Im Mischbehälter d ist eine senkrechte Welle h angeordnet, die mit
Rührarmen i ausgerüstet ist und an ihrem oberen Ende durch eine Kraftwelle mittels
einer Kegelradübersetzung j angetrieben wird.
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Nach der Darstellung der Abb. i ist der aufrecht stehendeBehälterd
oben verschlossen und steht durch ein Auslaßrohr h mit dem zur Außenluft oben offenen
Vorratsbehälter a in Verbindung. Es wird dadurch Gewähr dafür geboten, daß der Druck
am Boden des Mischbehälters d das Gewicht der in diesem befindlichen Emulsionssäule
nicht überschreitet.
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Wenn die Vorrichtung sich im Betrieb befindet, wird das noch unbehandelte
Gut in den Mischbehälterd mit Hilfe der Schneckeb' eingeführt, und es wird schwach
verdichtete Luft dem Gut durch die Rohre e zugeleitet. Gleichzeitig wird das Gut
gerührt. Es kommt dadurch eine innige Vermischung des Füllguts mit der Luft und
somit die gewünschte flüssigkeitsähnlirhe Beschaffenheit des Gutes zustande, bei
welcher es trotz seiner tatsächlich pulverförmigen Natur befähigt ist, wie eine
Flüssigkeit durch verhältnismäßig enge Rohre zu fließen. Das Gut kann dann allmählich
durch das Rohr g in Tonnen, Säcke o. dgi. abgezapft. werden, -wobei es dauernd dem
gleichen Druck ausgesetzt ist, welcher, da der Mischbehälter oben nach der Außenluft
hin offen ist, von der Höhe des Mischbehälters abhängt.
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Bei der in Abb.2 dargestellten Ausführungsform ist im Mischbehälter
d ein Schwimmer l vorgesehen, um den Druck selbsttätig zu regeln. Mit diesem Schwimmer
ist nach der Zeichnung ein zweiarmiger, um einen Drehzapfen o drehbarer Hebel in,
?a verbunden. Der kürzere Arm n des Hebels ist mit elektrischen Kontakten pl, p'
ausgerüstet, welche bei der Auf- und Abwärtsbewegung des Schwimmers in Berührung
mit den Endpunkten q1 und q' eines elektrischen Leitungsnetzes kommen, das in bekannter
Weise an den Motor c der Schnecke b' angeschlossen sein kann, so daß die Schnecke
stillgesetzt wird, wenn der Schwimmer eine gewisse obere Grenzstellung erreicht,
und wieder in Umdrehung versetzt wird, wenn der Schwimmer in eine gewisse untere
Grenzstellung gelangt. Die Bewegung des Schwimmers kann auch von der Speisevorrichtung
durch rein mechanische Mittel beherrscht werden.
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Wenn in vorstehendem von Luft die Rede ist, welche dem pulverförmigen
Gut zugesetzt wird, so ist darunter irgendein gasförmiger
oder dampfförmiger
Stoff oder ein Gemisch von solchenStoffenzuverstehen. Auchkannder Verteilungszustand
gröber oder feiner sein. Ferner kann auch ein Gemisch von gröberem und feinerem
Gut oder von verschiedenartigen Stoffen nach dem beschriebenen Verfahren behandelt
und abgefüllt werden.
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Schließlich mag noch erwähnt werden, daß es Fälle geben kann, wo durch
den Zustand eines Gases bestimmter Art während des beschriebenen Mischprozesses
eine gewollte chemische oder physikalische Reaktion zwischen dem zugesetzten Gas
und dem Füllgut eintritt. Als Beispiel einer solchen chemischen Reaktion mag die
Oxydation des Füllgutes durch den Sauerstoff der Luft oder die Reduktion des Gutes
durch Kohlenoxyd oder Wasserstoff erwähnt werden. Als Beispiel einer physikalischen
Reaktion kann entweder Erhitzung oder Abkühlung des Gutes durch die zugesetzte Luft
oder die Absorption des Gases von dem abzufüllenden Stoff erwähnt werden.