DE69506560T2

DE69506560T2 - Schneckenförderer mit mehreren konzentrischen schneckengängen

Info

Publication number: DE69506560T2
Application number: DE69506560T
Authority: DE
Inventors: Frank S. Duxbury Ma 02331 Hyer
Original assignee: HYER IND
Current assignee: HYER IND
Priority date: 1994-08-24
Filing date: 1995-08-22
Publication date: 1999-06-17
Anticipated expiration: 2015-08-23
Also published as: DE69506560D1; EP0776309A1; WO1996006030A1; CA2193213A1; CA2193213C; US5524796A; AU692599B2; AU3410895A; EP0776309B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Förderer zum Fördern partikelartiger fester Materialien in körniger oder pulverartiger Form mit einer genau kontrollierten Volumen- oder Gewichtsförderrate. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Schneckenförderer, die in der Lage sind, die Materialien mit einheitlichen, niedrigen Flußraten zu fördern.
Die FR-A-2 316 167 offenbart eine dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechende Vorrichtung zum Abführen eines Pulvermaterials, wobei die Vorrichtung eine Kammer zum Aufnehmen und Speichern des Materials umfaßt. Im Bereich des unteren Endes der Kammer ist ein Transportmittel befestigt, um das Pulvermaterial zu einer Auswurföffnung zu transportieren.
Schneckenförderer der allgemeinen Art umfassen eine Kammer zum Aufnehmen und Speichern einer Materialmenge und weisen an ihrem unteren Ende eine Rinne auf, ein mit der Rinne fluchtendes Förderrohr, das mit einem Ende der Rinne durch eine Einlaßöffnung in Verbindung steht, und eine Förderschnecke, die sich längs der Rinne durch die Einlaßöffnung des Förderrohrs zu der Auswurföffnung des Rohrs hin erstreckt.
Allgemein verwendete Kammern können von der "V"-förmigen Rinnenart sein, die geneigte Seitenwände aufweist, die an dem unteren Ende durch einen Rinnenteil verbunden sind, welcher einem vorbestimmten Radius entspricht, oder von der "U"-förmigen Rinnenart, die einen oberen Teil mit sich zu einer länglichen Öffnung verjüngenden Wänden und einen U-förmigen Rinnenteil, der an der Öffnung mit den Wänden verbunden ist und der einem Radius am unteren Ende entspricht, aufweist.
Es ist allgemein üblich, leicht abnehmbare Förderrohre und Förderschnecken vorzusehen und eine Anzahl austauschbarer Förderschnecken von unterschiedlichen Durchmessern und von unterschiedlichem Fassungsvermögen vorzusehen, sodaß der Aufbau in die Lage versetzt wird, mit einem umfassenden Bereich von Förderraten umzugehen.
Bei den gegenwärtig gebräuchlichen Schneckenförderern stößt man auf Schwierigkeiten, wenn man versucht, genaue Förderraten zu erhalten, d. h. Raten, die innerhalb eines vorbestimmten Prozentsatzes eines Sollwerts bleiben, und wenn man versucht, wiederholbare Förderraten zu erhalten, d. h. Raten, die über der Zeit durchweg innerhalb eines vorbestimmten Prozentsatzes einer vorgegebenen Rate bleiben. Die Schwierigkeiten werden von den Bedingungen, die sowohl in dem Förderrohr als auch in der Kammer entstehen, hervorgerufen.
Bei einer typischen eingängigen Schnecke, die durch eine Öffnung im unteren Teil des Förderrohrs vertikal entladen wird, können Pulsationen des Materialflusses auftreten, denn jedesmal, wenn der Schneckengang die Kante der Öffnung quert, wird das Material zeitweise behindert.
In der Kammer besteht ein bedeutender zusätzlicher Grund für uneinheitliche Flußraten darin, daß das Material nicht den gesamten volumetrischen Raum, der von den Schneckengängen definiert wird, füllt und dadurch bewirkt, daß veränderliche leere Räume das Förderrohr entlangwandern. Dies kann von verschiedenen Faktoren herrühren. Beispielsweise kann das Material über der Förderschnecke in der Rinne Brücken oder Bögen bilden, so daß die Schnecke daran gehindert wird, sich in einheitlicher Weise zu füllen. Auch kann das Material von der Förderschnecke in die Gebiete der Rinne unterhalb der Förderschnecke fallen, oder es kann sich absetzen und am Ende der Rinne verdichtet werden, wo sich in der Nähe der Einlaßöffnung in das Förderrohr Stauwinkel befinden können. Solches verdichtetes Material macht regelmäßiges und oft schwieriges Reinigen der Kammer zwischen den Materialdurchläufen erforderlich.
Abhängig vom Durchmesser der für die Verwendung in dem Förderer ausgewählten Förderschnecke können die vorgenannten Faktoren unterschiedliche Wirkungen haben. Dies ist gewöhnlich bei niedrigen Förderraten kritisch. Wenn ein Schneckenförderer für eine Förderschnecke mit kleinem Durchmesser, die nur einen minimalen Abstand von der Rinne in der Kammer hat, ausgelegt ist, ist die Wölbung des Bogens über der Förderschnecke klein und fördert die Bildung von Materialbrücken. Wenn ein Schneckenförderer für die Verwendung mit mehreren austauschbaren Förderschnecken ausgelegt ist, ergeben sich Schwankungen in der Einheitlichkeit und Genauigkeit des Förderns aufgrund der Unterschiede zwischen den verschiedenen Schneckenradien und dem Radius der Rinne, wobei der letztere für einen gegebenen Förderer fest ist.
Mit der Absicht, die vorgenannten Probleme des unstetigen, pulsierenden, nicht einheitlichen Flusses zu überwinden, insbesondere bei niedrigen Förderraten, umfaßt ein Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung eine zusammengesetzte Förderschnecke mit koaxialen inneren und äußeren Schneckengängen. Diese Gänge erstrecken sich über das Förderrohr, und beide Gänge tragen teilweise zu der Netto-Auswurfrate des Förderers bei. Dies ist per se auch aus der FR-A-2 316 167 bekannt.
Wie bei dem Gerät nach dem französischen Dokument neigt jeder der Gänge dazu, eine Förderrate und eine Förderrichtung zu erzeugen, die Funktionen einer Anzahl von Parametern einschließlich seines Durchmessers, der wirksamen Oberfläche, der Ganghöhe, des Steigungssinns und der Rotationsrichtung sind. Die Netto-Materialflußrate ist das Ergebnis der Flußbeiträge beider Gänge, wenn sie innerhalb der Begrenzung des Förderrohrs zusammenwirken.
Erfindungsgemäß neigen die Gänge dazu, in entgegengesetzte Richtungen zu fördern, und haben daher differentielles Verhalten.
Bei Anwendungen, bei denen mehrere auswechselbare zusammengesetzte Förderschnecken mit unterschiedlichen Netto- Förderraten verwendet werden, werden wichtige Vorteile der Erfindung verwirklicht. Da die Förderrate jedes Ganges außer von seinem Außendurchmesser zusätzlich von den oben erwähnten Parametern abhängt, und da die Netto-Flußrate des Förderers von dem Verhalten beider Gänge abhängt, ist es möglich, alle auswechselbaren Förderschnecken für einen gegebenen Förderer so auszulegen, daß sie denselben Außendurchmesser haben, aber verschiedene Netto-Förderraten. Ein einziges Förderrohr kann dann mit allen Förderschnecken verwendet werden. Außerdem kann dieser gemeinsame Außendurchmesser an den Rinnenradius in der Kammer angepaßt werden, um Stauwinkel auszumerzen, um zu verhindern, daß Material zwischen den Gängen in den Raum unterhalb der Förderschnecke fällt, und um durch das Vermeiden der Ansammlung verdichteten Materials im unteren Teil der Kammer ein Merkmal der Selbstreinigung bereitzustellen.
In den Ausführungsformen der Erfindung, bei denen differentielles Förderverhalten Anwendung findet, d. h. innere und äußere Gänge mit entgegengesetzten Förderrichtungen, ist der Außendurchmesser der Förderschnecke größer als derjenige einer herkömmlichen eingängigen Förderschnecke mit derselben Förderrate. Dies hat zur Folge, daß es weniger wahrscheinlich ist, daß das Material Brücken oder Bögen über der Förderschnecke bildet, verglichen mit einer herkömmlichen eingängigen Förderschnecke.
Durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen verbesserten Schneckenförderers ist es möglich, einen hinsichtlich der Gewichtsabgabe kontrollierten Schneckenförderer zu konstruieren, der die wünschenswerten Merkmale sehr einheitlicher und genauer Förderraten, der Austauschbarkeit der Förderschnecken, ohne die Einheitlichkeit und Genauigkeit der Förderrate aufzugeben, und der Fähigkeit des Betriebs bei sehr geringen Förderraten, ohne die Einheitlichkeit und Genauigkeit der Förderraten aufzugeben, kombiniert.
Andere Merkmale der Erfindung umfassen alternative Entwurfsmöglichkeiten, die durch die Anordnung mehrerer konzentrischer Gänge ermöglicht werden, wie im folgenden beschrieben.

Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein teilweise geschnittener Seitenaufriß einer derzeit bevorzugten Ausführungsform eines hinsichtlich der Gewichtsabgabe kontrollierten Schneckenförderer-Systems, welches die Erfindung enthält.
Fig. 2 ist eine geschnittene Stirnansicht des Förderers entlang der Linie 2-2 der Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Explosionsdarstellung in Schrägansicht der derzeit bevorzugten Ausführungsform des Schneckenförderers der Fig. 1 und 2.
Fig. 4 ist eine Längsansicht der Förderschnecke der Fig. 1-3.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 der Fig. 4.
Fig. 6 ist eine geschnittene Stirnansicht ähnlich der Fig. 2, die eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schneckenförderers zeigt.

Ausführliche Beschreibung

Mit Bezug auf die Fig. 1 bis 5 umfaßt eine derzeit bevorzugte Ausführungsform eines hinsichtlich der Gewichtsabgabe kontrollierten Schneckenförderer-Systems, welches die Erfindung enthält, einen allgemein mit 10 bezeichneten Schneckenförderer, eine Gewichtswaage 11 und eine Steuereinheit 12. Der Schneckenförderer 10 umfaßt eine Kammer 14 und einen Förderer 16. Die Kammer umfaßt einen oberen Teil 18 und eine Rinne 20. Der obere Teil wird durch längliche, sich nach unten und innen neigende Seitenwände 22 gebildet, die vorzugsweise dauerhaft an einer Rückwand 24 von rechteckigen Abmessungen, die einen Abschluß für ein Ende desselben bildet, befestigt sind. Die Seitenwände 22 laufen nach unten zu einer länglichen Öffnung 26 zusammen.
In dieser Ausführungsform ist die Kammer von der "U"-förmigen Rinnenart. Die Rinne 20 wird von einem Teil 28 gebildet, das ein unteres Ende 29 (Fig. 2) aufweist, welches einem Halbzylinder entspricht, und einen oberen Bereich, der mit den Seitenwänden 22 verbunden ist, um die Öffnung 26 zu bilden. Das Teil 28 hat einen U-förmigen Querschnitt.
Eine Endplatte 30 hat vorzugsweise rechteckige äußere Abmessungen, die denjenigen der Rückwand 24 entsprechen, und eine in ihr unteres Ende eingeformte Öffnung 31, die der Stirnkante des Teils 28 entspricht, wobei die Platte 30 dauerhaft mit dieser Kante verbunden ist.
Der Förderer 16 umfaßt ein zylindrisches Förderrohr 32, das in ein kreisförmiges Loch in einer Stirnwand 34 eingepaßt und an dieser durch Verschweißen oder Verschrauben befestigt ist. Wenn es mit der Kammer 14 zusammengebaut ist, ist das Förderrohr 32 koaxial mit dem halbzylinderförmigen unteren Ende der Rinne 20. Die Stirnwand deckt die Öffnung 31 ab und vervollständigt die stirnseitigen Einfassung der Kammer. Der Förderer ist auf der Kammer mittels eines Paars von Zapfen 36 montiert, die an der Platte 30 befestigt sind und von dieser vorspringen, und die in passende Löcher 37 in der Wand 34 eingreifen. Die Wand 34 wird von einem Verschlußriegel 38, der an einem Lagerstift 40 angelenkt ist, sicher an der Platte 30 gehalten, wobei der Lagerstift 40 an der Platte 30 befestigt ist. Im Gebrauch wird der Verschlußriegel geschwenkt, so daß er an der Stirnwand 34 anliegt, und durch eine geeignete Schließe 42 an einem an der Platte befestigten Stift 44 festgemacht.
Eine allgemein mit 46 (Fig. 4) bezeichnete Förderschnecke ist von zusammengesetzter Konstruktion, die eine Welle 48, die sich koaxial zu dem halbzylinderförmigen unteren Ende des Teils 28 erstreckt, einen spiralförmigen inneren Gang 50 in der Form eines Blatts mit einer sich radial erstreckenden Oberfläche, die einteilig mit der Welle ausgebildet ist und sich von dieser aus nach außen erstreckt, und einen spiralförmigen äußeren Gang 52, der sich auf den inneren Gang 50 abstützt und koaxial zu diesem ist, umfaßt. In dieser Ausführungsform sind die Gänge 50 und 52 von entgegengesetztem Steigungssinn, so daß sie im Gebrauch differentielles Verhalten aufweisen.
Der Gang 52 ist von offener Form und vorzugsweise aus einem Drahtbestand von einheitlichem quadratischem, rundem oder rechteckförmigem Querschnitt hergestellt, wobei er als offene Spirale ausgebildet und von axial gleichmäßig verteilten Streben 54 (Fig. 5) gestützt wird, die an den äußeren Umfangskanten des inneren Ganges 50 befestigt sind und sich von dort aus nach außen erstrecken. Im Interesse der Klarheit der Darstellung sind die Streben 54 in den Fig. 1, 3 und 4 weggelassen. Falls gewünscht, können sie bei dem Aufbau weggelassen werden, und der Gang 52 kann direkt von dem äußeren Umfang des Ganges 50 gestützt werden, oder er kann nur dadurch gestützt werden, daß er an jedem Ende an der Welle befestigt wird. Zwischen den Gängen ist ein sich in axialer Richtung erstreckender Zwischenraum 56 festgelegt, wobei dieser Zwischenraum der gesamte offene Raum innerhalb des äußeren Durchmessers des äußeren Ganges 52 ist, der sich durch das Förderrohr 32 und die Länge der Rinne 20 erstreckt.
Zwischen dem äußeren Durchmesser des äußeren Ganges 52 und der inneren Oberfläche des Förderrohrs ist ein minimaler, freibleibender Spalt vorgesehen. Dies ist erforderlich, um das von der Förderschnecke transportierte Material einzuschließen und es so dem Förderer zu ermöglichen, das Material mit einer genau eingestellten und kontrollierten Förderrate abzugeben.
Für die Zwecke dieser Beschreibung wird dieser Spalt als "Förderspalt" bezeichnet. Auch der Unterschied zwischen dem äußeren Radius des äußeren Ganges 52 und dem Radius des halbzylinderförmigen unteren Endes 29 der Rinne 20 ist gleich groß wie dieser minimale freibleibende "Förderspalt". Die Größe dieses Spaltes ist eine Funktion der Eigenschaften des geförderten Materials, insbesondere der maximalen Teilchengröße.
An der Rückwand 24 ist ein Lagergehäuse 58 (Fig. 1) befestigt. Ein (nicht gezeigter) Antriebssockel erstreckt sich von dem Gehäuse durch die Wand 24 und wird von einem Motor und einer Übertragungseinheit 62 drehend angetrieben. Der Antriebssockel ist dafür vorbereitet, ein Ende 63 der Förderschnecke mit sechseckigen Flächen (Fig. 4) lösbar und antreibbar aufzunehmen.
An einem Ende des Zylinders 32 ist ein geeignetes Lager 64 vorgesehen, um das entgegengesetzte Ende der Förderschnecke zu lagern. Als alternative Möglichkeit hierzu kann das Lager 64 weggelassen werden, wenn das Förderrohr 32 relativ kurz ist und die Förderschnecke von dem Lagergehäuse 58 und dem Antriebssockel ausreichend gehaltert ist.
Nahe dem Ende der Förderschnecke ist das Förderrohr mit einer Auswurföffnung versehen, die durch einen kurzen quer verlaufenden Ansatz 65 gebildet wird.
Daher umfaßt der Förderer eine rasch abnehmbare Teilbaugruppe, die das Förderrohr 32, die Stirnwand 34 und die Förderschnecke 46 einschließt. Wenn sie mit der Kammer 14 zusammengebaut ist, paßt das sechseckige Ende 63 der Schneckenwelle 48 in den Antriebssockel, der sich von dem Lagergehäuse 58 aus erstreckt, und die Förderschnecke 46 ist koaxial mit dem halbzylinderförmigen unteren Ende des Teils 28. An dem Ende des Förderrohrs ist eine Einlaßöffnung 67 (Fig. 1), die den Eingang für den Materialfluß in den Förderer 16 umfaßt, angebracht.
Die Rückwand 24 lagert in drehbarer Weise eine freitragende Welle 66, die von einem Motor und einer Übertragungseinheit 68 (Fig. 1) aus in den oberen Teil 18 nach innen vorspringt. Ein Rührer 70 von herkömmlicher Konstruktion umfaßt ein Paar spiralförmiger, profilierter Blätter 72 und 74. Die Blätter werden jeweils von einer Büchse 76 gehalten, welche auf der Welle 66 festgekeilt und mit dieser drehbar ist, und von einer Vielzahl von sich in radialer Richtung erstreckenden Speichen 78 und 80. Die Speichen sind an der Büchse 76 befestigt und springen von ihr aus vor. Jedes der Blätter 72 und 74 erstreckt sich ungefähr über die halbe Längenausdehnung der Kammer, und sie sind von entgegengesetztem Steigungs- oder Windungssinn, so daß das Blatt 72 während der Drehung Material von der Stirnwand 34 weg in Richtung des Zentrums der Kammer bewegt, und das Blatt 74 während der Drehung Material von der Rückwand 24 weg in Richtung des Zentrums der Kammer bewegt. Vorzugsweise erstrecken sich die Blätter 72 und 74 von der Büchse 76 aus in radialer Richtung so nahe wie zweckmäßig zu der Öffnung 26, wie in Fig. 2 gezeigt.
Im Betrieb werden feste Partikelstoffe wie Puder oder gekörntes Material in das Kopfende der Kammer 18 geladen, wie durch einen Pfeil 81 gezeigt, oder der obere Teil 18 kann an die Unterseite eines Behälters von größerem Fassungsvermögen angeschraubt werden.
Die Beschickung erfolgt kontinuierlich oder wiederholt, typischerweise von einem Behälter aus, der mit einer Ablaßöffnung versehen ist, um eine Menge von Material in dem oberen Teil 18 zu halten, während es durch die Wirkung der Förderschnecke 46 geleert wird. Der Rührer 70 und die Förderschnecke 46 werden vorzugsweise unabhängig voneinander von den entsprechenden Einheiten 62 und 68 angetrieben, und es sind Mittel vorgesehen, um ihre Geschwindigkeiten unabhängig voneinander zu verändern. Der Rührer wendet und konditioniert das Material im oberen Teil 18, wobei er Brücken oder Bögen aufbricht, die dazu neigen, sich über der Öffnung 26 zu bilden, und erleichtert so einen gleichförmigen Materialfluß in die Rinne 20 durch die Öffnung 26.
Die Gänge 50 und 52 weisen differentielles Verhalten auf. In dieser Ausführungsform wird der äußere Gang 52 in Richtung des Pfeils 82 (Fig. 1) angetrieben, um Material in Richtung der Auswurföffnung bei dem Ansatz 65 zu treiben, und der Gang 50 von entgegengesetztem Steigungssinn neigt dazu, Material in der umgekehrten Richtung zu bewegen. Alternativ hierzu kann der innere Gang in der Richtung angetrieben werden, daß er Material in Richtung der Auswurföffnung treibt, während der äußere Gang in der entgegengesetzten Richtung angetrieben wird. In jedem Fall werden die Parameter so gewählt, daß der Gang, der das Material in Richtung der Auswurföffnung treibt, ein größeres Materialtransportvermögen hat als der andere Gang.
Die oben beschriebene zusammengesetzte oder mehrfache Gangkonstruktion der Förderschnecke 46 sorgt für verbesserte Bedingungen, um den Zwischenraum 56 innerhalb des äußeren Durchmessers des äußeren Ganges 52 vollständig zu füllen, insbesondere bei der Einlaßöffnung 67, wo das Material eintritt und in dem Förderrohr 32 eingeschlossen wird. Diese Verbesserung rührt teilweise von der Tatsache her, daß der Durchmesser des äußeren Ganges den Durchmesser einer herkömmlichen eingängigen Förderschnecke von vergleichbarer Flußleistung weit übersteigt, um die entgegengesetzte Wirkung des inneren Ganges auszugleichen. Infolgedessen übersteigen die Breite der Öffnung 26 und der entsprechende Durchmesser der Einlaßöffnung 67 in den Förderer die entsprechenden Abmessungen bei einem herkömmlichen Schneckenförderer bei weitem. Die Bildung von Brücken oder Bögen wird verhindert, da die Länge eines die Öffnung 26 überspannenden Bogens entsprechend größer ist.
Die Verbesserung rührt teilweise auch von der Tatsache her, daß zwischen der Schnecke 46 und dem unteren Teil 29 der Rinne nur ein minimaler "Förderspalt" besteht, und dies bezieht sich auf Förderschnecken aller einschließlich der kleinsten Förderleistungen, für die die Auswechselbarkeit der Schnecken vorgesehen ist. Dieses Merkmal verhindert, daß Material, das in den Zwischenraum 56 fällt, in einen Raum in der Rinne unter der Förderschnecke entweicht. Da unterhalb der Förderschnecke in der Rinne Raum beseitigt wurde, gibt es auch keinen "Stauwinkel", wo sich Material ansammeln und verdichtet werden kann. Die Vorrichtung ist daher selbstreinigend, und die früher für die regelmäßige Reinigung von verdichtetem Material notwendige Zeit und Mühen werden gespart.
Die Fig. 6 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, die einen Schneckenförderer von der V-förmigen Rinnenart umfaßt, der allgemein mit 86 bezeichnet ist und eine Förderschnecke 46, wie vorstehend beschrieben, einschließt.
Diese Ausführungsform umfaßt eine Kammer 87, die sich von der Kammer 14 der Fig. 1 bis 3 dadurch unterscheidet, daß sie nicht mit einer separaten Rinne, ähnlich der Rinne 20 der Fig. 1 und 2, ausgerüstet ist. Im Querschnitt in einer zu der Förderrichtung des Materials quer verlaufenden Ebene bilden die Wände 88 wie gezeigt eine V-Form, wobei ein unterer Bereich 89 einen zylindrischen Rinnenabschnitt bildet, der einen Radius aufweist, der den äußeren Radius des äußeren Ganges 52 um den oben definierten "Förderspalt" übersteigt. Ein (nicht gezeigter) Förderer ist im wesentlichen wie der Förderer 16 der Fig. 1 und 2 gestaltet und ist koaxial zu der Achse, die diesen zylindrischen Abschnitt festlegt, aufgebaut. Der Rührer 70 der Fig. 1 und 2 kann, wie gezeigt, in dieser Ausführungsform verwendet werden.
Für die Fachleute auf diesem Gebiet ist es offensichtlich, daß für eine Vielzahl von bestimmten Anwendungen für andere Ausführungsformen der Erfindung gesorgt werden kann. Beispielsweise sind die Gänge 50 und 52 als von entgegengesetztem Steigungssinn gezeigt worden, so daß eine differentielle Wirkung und radiale Anteile von Materialbewegungen in dem sich radial erstreckendem Zwischenraum 56 (Fig. 5) zwischen den Gängen hervorgerufen wird.
In wiederum alternativen Ausführungsformen kann der innere Gang so entworfen werden, daß er eine größere Materialförderleistung aufweist als der äußere Gang. In diesem Fall ist die Umdrehungsrichtung angemessen zu wählen, um den inneren Gang in der gewünschten Richtung des Materialflusses zu drehen.
Die bestimmten Anordnungen des inneren und äußeren Gangs können von den mit dem Fachgebiet vertrauten Personen aus einer Vielzahl von Schneckenkonstruktionen ausgewählt werden. Diese können von der Art einer offenen Spirale, wie durch den äußeren Gang 52 gezeigt, oder von der Art einer geschlossenen Spirale, wie durch den inneren Gang 50 gezeigt, sein. Der innere und der äußere Gang können beide von der Art einer offenen Spirale sein. Abhängig von der Anforderung angemessener Steifheit kann jeder der Gänge von der Art einer offenen Spirale von radialen Streben gestützt sein, oder er kann nur von Endbefestigungen an der Welle gestützt sein. Wenn die Länge der Förderschnecke 46 ausreichend kurz ist, kann sie auch nur aus offenen inneren und äußeren Gängen bestehen, die beide mit dem Antriebssockel auf dem Lagergehäuse 58 verbunden sind, so daß die Welle 48 vollständig entfallen kann. In diesem Fall wird für die notwendige Steifheit lediglich durch die Gänge selbst gesorgt.
Ausführungsformen, die einen beträchtlichen Bereich von Anwendungen haben, können auch dadurch entworfen werden, daß konzentrische innere und äußere Gänge vorgesehen werden, die unabhängig voneinander angetrieben werden. Die getrennten Antriebe, oder ein beliebiger von ihnen, können veränderliche Geschwindigkeiten haben und umkehrbar sein.
Die vorliegende Erfindung sorgt sowohl bei Kammern mit Rinnen der "U"-förmigen Art, als auch bei Kammern mit Rinnen der "V"-förmigen Art für bedeutende Vorteile. Vorzugsweise wird zwischen dem äußeren Radius des äußeren Ganges 52 und dem unteren Teil 29 der Rinne 20 (Fig. 2) oder dem unteren Bereich 89 (Fig. 6) nur der minimale "Förderspalt" vorgesehen. Dadurch wird jeder Raum in der Rinne unter der Förderschnecke, in welchen Material fallen kann, beseitigt, und auch jeder sogenannte "Stauwinkel" in der Nähe der Einlaßöffnung 67, in dem Material verdichtet werden kann.
Außerdem kann dieser minimale "Förderspalt" für alle austauschbaren Förderschnecken für einen gegebenen Förderer derselbe sein. Dies wird dadurch erreicht, daß die Außendurchmesser der äußeren Gänge aller Förderschnecken so entworfen werden, daß sie dieselben sind, und durch Veränderung der anderen Parameter beider Gänge, um die gewünschten unterschiedlichen Förderraten zu erzielen. Dadurch wird ein klarer Vorteil für Förderschnecken mit niedrigen Förderraten erreicht, denn das differentielle Verhalten der inneren und äußeren Gänge erlaubt die Verwendung eines äußeren Ganges mit großem Durchmesser. Daraus ergibt sich eine größere Wölbung des Bogens über der Förderschnecke, so daß die häufige Material-Brückenbildung, die bei kleinen eingängigen Förderschnecken auftritt, vermieden wird.
Es ist auch beobachtet worden, daß Pulsationen in der Förderrate bei der Auswurföffnung des Ansatzes 65 bei allen Drehgeschwindigkeiten der Förderschnecke einschließlich der geringsten Geschwindigkeiten bei den meisten Fördereranwendungen stark vermindert oder beseitigt werden, wenn die erfindungsgemäße zusammengesetzte Förderschnecke verwendet wird. Dies ist das Ergebnis der Nettowirkung der differentiellen Teilbeiträge des inneren und des äußeren Ganges zu der Netto-Förderrate bei allen momentanen Winkeln der entsprechenden Gänge im Verhältnis zu der Auswurföffnung.
Fig. 1 zeigt ein hinsichtlich der Gewichtsabgabe kontrolliertes Schneckenförderer-System, welches entweder den gezeigten Förderer 10 oder jede beliebige der oben beschriebenen Ausführungsformen eines Förderers verwenden kann. In der gezeigten Ausführungsform ist der Förderer 10 auf der Gewichtswaage 11 gelagert. Die Waage 11 ist auf einer festen Bettung 90 montiert. Material wird bei 92 auf ein sich bewegendes Förderband 94 entladen. Alternativ hierzu könnte das Material in jede andere gewünschte Aufnahme entladen werden.
Die gezeigte Ausführungsform hat ein hinsichtlich der Gewichtsabgabe kontrollierte Förderersteuerung mit geschlossenem Regelkreis von herkömmlicher Art. Die Steuereinheit speist die Motoren 62 und 68 jeweils über die Leitungen 98 und 100, und sie enthält eine Geschwindigkeitssteuerung, um die Geschwindigkeit des Motors 62 auf einen Wert zu verändern, der einer von Hand einstellbaren Sollrate des Materialflusses auf das Band 94 entspricht. Das Gewicht auf der Waage moduliert das Gewichtssignal auf einer Leitung 102, die zu der Steuereinheit 12 führt. Die Steuereinheit 12 berechnet die Zeitableitung des Gewichtssignals und vergleicht sie mit dem Sollwert. Die Steuerung 12 ist dafür eingerichtet, die Geschwindigkeit des Motors 62 während des Betriebs automatisch durch Inkremente, die zu jeder zwischen der berechneten Zeitableitung und der Sollrate festgestellten Differenz proportional sind, zu erhöhen oder zu verringern. Die Geschwindigkeit des Motors 68 kann fest sein oder kann in derselben Weise wie bei dem Motor 62 verändert werden.
Das oben beschriebene Materialfördersystem kann auch mit einer Steuerung mit offenem Regelkreis verwendet werden, bei der die Geschwindigkeit des Motors 62 einfach verändert wird, um die Volumen- oder Gewichtsrate des Materialflusses auf das Band 94 wie gewünscht zu erhöhen oder zu verringern.

Claims

1. Schneckenförderer für partikelartige feste Stoffe mit einer Kombination folgender Merkmale: Einer Kammer (14; 87), die eine Stirnwand (34) aufweist, ein unteres Ende (29; 89) und Wandteile (22; 88), welche sich nach unten zu dem genannten unteren Ende hin neigen und seitlich an der genannten Stirnwand (34) enden, einem zylindrischen Förderrohr (32), das sich außerhalb der Kammer (14) befindet und mit ihr durch eine Öffnung (67) in der genannten Stirnwand (34) in Verbindung steht, wobei sich das Förderrohr (32) von der genannten Stirnwand (34) zu einer Auswurföffnung (65) erstreckt, Förderschneckenmitteln (46), die sich von innerhalb der Kammer (14) durch die genannte Öffnung (67) und das Förderrohr (32) zu der Auswurföffnung (65) erstrecken und die koaxiale spiralförmige innere und äußere Gänge (50, 52) von unterschiedlichen Außendurchmessern umfassen, und Mitteln (62) zum Drehen der Förderschneckenmittel (46), dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Gang (52) von dem Förderrohr (32) mit einem minimalen freibleibenden Spalt eingeschlossen ist, wobei die genannten Mittel (62) zum Drehen der Gänge einen Gang (52) in einer Richtung drehen, um die festen Stoffe von der Kammer (14) auf die Auswurföffnung (65) hin zu fördern, und den anderen Gang (50) zum Fördern der festen Stoffe in der entgegengesetzten Richtung.

2. Schneckenförderer nach Anspruch 1, bei dem die Auswurföffnung (65) in einer Wand des Förderrohrs (32) angeordnet ist.

3. Schneckenförderer nach Anspruch 1, bei dem die Gänge (50, 52) unabhängig angetrieben werden.

4. Schneckenförderer nach Anspruch 1, bei dem die Gänge unterschiedliche eigene Materialförderraten haben.

5. Schneckenförderer nach Anspruch 4, bei dem der äußere Gang (52) die festen Stoffe in der Richtung zu der Auswurföffnung (65) fördert.

6. Schneckenförderer nach Anspruch 1, bei dem die Gänge (50, 52) von entgegengesetztem Steigungssinn und aneinander befestigt sind.

7. Schneckenförderer nach Anspruch 6, bei dem die Förderschneckenmittel (46) eine Welle (48) enthalten und die inneren und äußeren Gänge (50, 52) an der Welle (48) befestigt sind.

8. Schneckenförderer nach Anspruch 1, bei dem der äußere Gang (52) ein offenes Band von spiralförmiger Gestalt umfaßt.

9. Schneckenförderer nach Anspruch 8, bei dem das Band (52) an dem inneren Gang (52) durch Streben befestigt ist, um einen sich axial erstreckenden Zwischenraum (56) zwischen den Gängen (50, 52) zu bilden.

10. Schneckenförderer nach Anspruch 1, einschließlich einer Waage (11), die die Kammer (14) und das Förderrohr (32) stützt und die auf die Abgabe von Materialgewicht aus der Auswurföffnung (65) anspricht.

11. Schneckenförderer nach Anspruch 10, einschließlich einer Regelung (12) mit geschlossenem Regelkreis, die dafür ausgelegt ist, die Veränderungsrate des Gewichts auf der genannten Waage (11) abzufühlen, und die im Betrieb mit den genannten Mitteln (62) zum Drehen der Gänge (50, 52) in Abhängigkeit von der genannten Rate verbunden ist.

12. Schneckenförderer nach Anspruch 1, bei dem sich die Wandteile (22, 88) nach unten zu einer Rinne (20, 89) hin erstrecken, wobei der untere Teil der Rinne einem zylindrischen Abschnitt (29, 89) entspricht, und wobei die genannte Rinne an der genannten Stirnwand (34) endet und das Förderrohr (32) im wesentlichen denselben Innendurchmesser aufweist wie der genannte Abschnitt (29, 89) und mit diesem koaxial ist, und wobei die Rinne (20, 89) und ein Ende des Förderrohrs (32) durch die Öffnung (67) miteinander in Verbindung stehen.

13. Schneckenförderer nach Anspruch 12, bei dem sich die genannten Wandteile (88) tangential zu dem genannten zylindrischen Abschnitt (89) hin neigen, um eine V-förmige Rinne zu bilden.

14. Schneckenförderer nach Anspruch 12, bei dem die Kammer (14) eine U-förmige Rinne (20) und eine sich zu den Seiten der Rinne (20) hin neigende Wand (22) umfaßt, um eine längliche Öffnung (26) über den Förderschneckenmitteln (46) zu bilden.