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Verfahren und Vorrichtung zum Zuteilen feinkörnigen Gutes aus einem
Raum in einen anderen Raum abweichenden Druckes
Die Erfindung betrifft Verfahren
und Vorrichtungen zum Zuteilen feinkörnigen Gutes aus einem Raum in einen anderen
Raum abweichenden Druckels. Unter feinkörnigem Gut sind dabei alle Stoffzustände
mehlartiger, grießförmiger und feinstückiger Beschaffenheit zu verstehen, bei denen
das Gut unter dem Einfluß des Gewichtes selbsttätig zu fließen oder zu rieseln vermag.
Die Aufgabe, Stoffe dieser Art, die somit aus Kohlenstaub, Gips, Zement, Rohmehl,
Kalk, Tonerde, Farben, Gicht- und Gesteinsstaub, Kali, Soda, Brennstoffgrieß, Grude
usw. bestehen können, aus einem Raum einem anderen Raum abweichenden Druckes zuzuteilen,
tritt insbesondere dann auf, wenn gas-oder dampfförmige Stoffe zur weiteren Förderung
und Beförderung der genannten feinkörnigen Stoffe benutzt werden sollen, da man
diesen Trägerstoffen Uber- und Unterdrücke erteilen muß, um die Bewegungswiderstände
mittels des so geschaffenen Druckgefälles selbsttätig zu überwinlden.
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Die bisher bekannten Verfahren dieser Art sind nicht befriedigend.
Unter den bekannten Vorschlägen lassen sich. im wesentlichen vier Richtungen unterscheiden,
unter denen das Glefäßpumpenverfahren an erster Stelle zu nennen ist.
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Es handelt sich um ein im wesentlichen mit zwei Kammern arbeitendels
Schleusenverfahren, bei welchem das eine Gefäß benutzt wird, um es bei Abschluß
gegen die Stoffzufuhr unter Überdruck zu setzen und mit der durchweg als Fördermittel
in Betracht kommenden Preßluft zu verbinden, so diaß der Preßluftstrom das unter
dem Einfluß der Schwerkraft und des Überdruckes herabrieselnde Gut erfaßt und mit
sich fortträgt. Inzwischen steht die zweite Kammer mit der Zufuhr in Verbindung,
so daß der diesbezügliche Behälter aufgefüllt wird.
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Das Verfahren ist deshalb unwirtschaftlich, weil verhältnismäßig große
Preßluftmengen benötigt werden, um die großen Behälterräume jeweils aufzufüllen
und unter Überdruck zu setzen, ohne daß diese Preßluftmengen für die Förderung selbst
nennenswert nutzbar gemacht werden können. Die Behälter besitzen großes Gewicht,
und sie erfordern infolge ihrer Sperrigkeit große Bauhöhen. Durch die periodische
Arbeitsweise entsteht nicht nur ein langsamer Betrieb mit verhältnis mäßig wenig
Steuerungsvorgängen in der Zeiteinheit, sondern auch die Steuerungsteile selbst
fallen verwickelt aus, und sie bedürfen daher ständiger Wartung.
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Es sind weiter mechanisch betätigte Zuteiler, beispielswei.se in
Form von Zuteilschnecken, bekanntgeworden. Die Schneckenpumpen haben jedoch hohen
Kraftverbrauch, und sie sind großem Verschleiß trotz Verwendung härtester Werkstoffe
ausgesetzt.
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Es sind auch schon umlaufende Schleusen in Form von sektorförmigen.
Umlaufkörpern oder Zellenrädern bekanntgeworden. Bei Verwendung sektorförmiger Umlaufkörper
öffnet einer derselben den Zuteil- und Förderraum infolge seiner Bewiegung, während
ein anderer Sektorkörper seinen Stillstand beibehält. Die Förderung erfolgt anschließend
dadurch, daß der stillstehende Sektorkörper von dem bewegten Sektorkörper angetrieben
wird und das Schüttgut seinerseits aus dem Forderraum verdrängt und in den Ablauf
überführt.
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Derartige Vorrichtungen arbeiten also stoß weise, führen zur Verquetschungsgefahr
des Schüttgutes und unterliegen einem hohen Verschleiß, abgesehen von dem verwickelten
Antrieb. Bei Zellenrädern hat man diese Nachteile dadurch zu beseitigen versucht,
daß man feste und bewegliche Teile der Schleuse mit nachgiebigen Werkstoffen, wie
etwa Gummi, belegt hat. Das führt jedoch zu dem Nachteil, daß über die Leerzellen
ein Druckausgleich einzutreten vermag, daß also der grundsätzliche Nachteil der
Zelienräder durch derartige Gummiabkleidungen nicht behoben werden kann, wenn diese
auch Verquetschungen des Schüttgutes bei dem Durch schleusen weitgehend verhindern.
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Schließlich ist es bekanntgeworden, einen Förderkanal für körniges
Gut quer zur Längsrichtung des Kanals durch ein endloses, bewegliches Band durchsetzen
zu lassen, das eine mit dem Kanalquerschnitt im wesentlichen übereinstimmende Ausnehmung
besitzt. Diese Ausnehmung läßt blei Korrespondenz. mit dem das Schüttgut führenden
Kanalteil dieses Gut in die Schleusenkammer einfallen, deren Boden von dem gerade
geschlossenen Teil des Bandes gebildet wird. Korrespondiert die Ausnehmung in dem
weiterlaufenden Band mit dem zur Aufnahme des Schüttgutes bestimmten Kanalteil,
so kann das in der. Schleusenkammer befindliche Gut durch diese Öffnung in den das
Gut aufnehmenden Kanalteil gelangen. Diese Art des Zuteilens feinkörnigen Gutes
hat jedoch den Nachteil, daß beim Einfallen des Gutes in die Schleusenkammer die
dort befindliche Atmosphäre verdrängt wird und nach ob!en abströmen muß. Umgekehrt
erzeugt das in den aufnehmenden Kanalteil gelangte Gut einen vorübergehenden Unterdruck
in der Schleusenkammer, so daß Atmosphäre ans dem das Gut aufnehmenden Kanalteil
zum Druckausgieich dient. Dadurch kommt es zu einem unerwünschten Hinundherströmen
des gegebenenfalls Verwendung findenden Fördermitteis und zu Fördermittelverlusten.
Außerdem vergehen verhältnismäßig lange Verlustzeiten, bis Fördergut in die Schleusenkammer
gelangt und aus ibr entlassen wird.
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Während dieser Verlustzeiten staut sich das Gut vor den Bandführungen,
sodaß dort erhebliche Bewegungswiderstände, Temperaturerhöhungen und gegebenenfalls
sogar Zündsteilen auftreten können, die wegen der Möglichkeit des Auftretens der
gefährlichen Staub explosionen unter allen Umständen vermieden werden müssen.
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Die sich damit ergebende Aufgabe, die bisher üblichen Verfahren wesentlich
zu verbessern, Verluste an Fördermitteln und Träger stoffen mögLichst zu vermeiden,
den Steuerungs- und Beschickungsaufwand wesentlich herabzusetzen, niedrige Gewichte
bei kleinster Bauhöhe und geringstem Verschleiß, schließlich. Einfachheit im Aufbau
und nahezu bedienungslosen Betrieb zu erreichen, wird durch das erfindungsgemäß
vorgeschlagene Verfahren gelöst, das sich dadurch kennzeichnet, daß eine aus einem
Stück beweglichen Bandes geb,il,dete, durch Befestigung an Kanten des Bandstückes
gehaltene Schlaufe zwischen den Befestigungsstellen an einer den Weg des Gutes im
Anschluß an den Zulauf desselben begrenzenden, den Befes tigungsstellen des Bandstückes
gegenüberliegenden Fläche zur Anlage gebracht, hierdurch der Zulauf für das Gut
vorübergehend abgeschlossen, unter Aufrechterhaltung der Anlage der Schlaufe an
der Fläche mittels Fortführung der Bewegung ein Füll- und Zuteilraum für das Gut
zwischen Zulauf, Fläche und Band geöffnet, dieser durch Anlegen der Schlaufe an
die Fläche an mindesstens einer weiteren Stelle gegen weiteren Zulauf abgeschlossen
und der Füll- und Zuteilraum dadurch mit dem Ablauf verbunden wird, daß die ersterwähnte
Anlegestelle der Schlaufe an der Fläche über den Anschluß des Ablaufes an ,die Fläche,
hinübergeführt wird. Das Verb wahren wird in besonders einfacher Weise durchgeführt,
indem die Schlaufe an einer den Weg des Gutes im Anschluß an den Zulauf desselben
begrenzenden, gekrümmten Fläche zur Anlage gebracht wird. Dadurch ergibt sich Vor
allem die Möglichkeit, ein völlig kontinuierliches Verfahren ohne jeden Verschleiß
der zu'r Durchführung desselben dienenden Teile durchzuführen. Unter Anlage der
Schlaufe an der Fläche muß dabei nicht eine unbedingt dichtende oder unter Druck
erfolgende Anlage verstanden werden. Es genügt bereits eine Annäherung der Schlaufe
an die Fläche unter Bildung eines geringen Spaltes, der bei etwas größerem Aufwand
an Fördermittel zu einer völligen Beseitigung des Verschleißes und zur stärkeren
Auflockerung des Schüttgutes führt, während bei Inkaufnahme eines gewissen, aber
stets unerheblich bleibenden Verschleißes andererseits
der Verlust
an Fördermittel völlig zu beseitigen ist. Tritt ein Überdruck in mindestens einem
der Räume auf, aus denen und in die die Zuteilung zu bewirken ist so wird in weiterer
Durchffihrung dar Erfindung in d'em durch die Schlaufen umschlossenen Raum ein diesen
Überdruck übersteigender Druck erzeugt. Dadurch ist es möglich, an den Randkanten
des bewetgl.ichen Bandstückes jedes Eindringen des Gutes in den von der Schlaufe
umlsclhlossen!en Raum zu verhindern, so d:aß auch hier mit praktischer Verschleiß
losigkeit gerechnet werden kann. Dasselbe gilt naturgemäß auch für das Auftreten
eines Unterdruckes, wobei sinngemäß in dem von der Schlaufe umschlossenen Raum ein
etwas geringerer Unterdruck zu erzeugen ist, so d;aß dem Gut das Bestreben genommen
ist, in den von der Schlaufe ulmschltossenen Raum einz ud ringen.
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Die Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens können in der verschiedensten
Weise ausgebildet sein. Ein besonders einfacher Aufbau der Zuteilungseinrichtung
ergibt sich, wenn sie aus einem mit Zu- und Ablaufstutzen versehenen, hohlzylindrischen
Gehäuse, aus einem im Zylinderhohlraum angeordneten, eine Schlaufe bildenden Bandstück
sowie aus einem mindestens dreiflügeligen, im Schlaufenhohlraum aufgenommenen Drehkörper
besteht, wobei das Bandstück an dem in Umlaufrichtung des Drehkörpers zuerst auftretenden
Übergang zwischen Zulaufstutzen und hohlzylindrischer Gehäuseausnehmung und vorzugsweise
mittels einer auf derselben Gehäuseseite angeordneten Ausladung des Gehäuses mit
letzterem befestigt ist, während die Flügel des Drehkörpers zweckmäßig rollen- oder
walzenförmige Körper tragen, deren Kulminationen etwa mit der inneren Begrenzungsfläche
des Bandstückes bei Anlage desselben an diehohlzylindrische Gehäuseausnehmung zusammenfallen.
Zweckmäßig ist die Ausladung des Gehäuses etwa in Höhe der Ebene angeordnet die
die Achse der Antriebswelle des Drehkörpers enthält.
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Weitere Einzelheiten einer erfindungsgemäß vorgeschlagenen Zuteileinrichtung
mögen der Zeichnung entnommen werden, die ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
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Fig. I gibt einen senkrechten Querschnitt durch die Einrichtung nach
Li,nieI-I der Fig. 2 wieder; Fig. 2 entspricht einem senkrechten Längsschnitt nach
Linie 11-11 der Fig. I.
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In den Zeichnungen bezeichnet I das hohlzylindrische Gehäuse, das
bei 2 in einen Zulaufstutzen und bei 3 in einen Ablaufstutzen übergeht. Mit dem
Ablaufstutzen 3 kann es an eine nicht gezeichnete Preßluftförderleitung angeschlossen
sein, während der Zulauf 2 mit einem Silo oder sonstigen Vorratsbehälter, Trichter
od. dgl. für feinkörniges Gut in Verbindung steht, so daß die Aufgabe entsteht,
dieses feinkörnige Gut einem unter Überdruck stehenden Raum 3 bzw. den angeschlossenen,
unter Überdruck stehenden Räumen zuzuteilen.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß in folgender Weise gelöst worden.
Im Hohlraum 4 des Gehäuses I ist ein Bandstück derart angeordnet, daß es eine an
den Stirnseiten des Gehäuses I offene Schlaufe 5 bildet. Dagegen ist der Teil 6
des Bandstückes 5, 6 bei 7 an dem Übergang zwischen Zulaufstutzen 2 und innerer
Gehäusebegrenzungswand 8 befestigt. Eine weitere Befestigungg des Teiles 6 des Bandstückes
5, 6 ist in der Ausladung IO des Gehäuses I auf derselben Gehäuseseite untergebracht
worden, an der die Befestigungsstelle 7 liegt. Im Hohlraum II der Schlaufe liegt
ein Drehkörper, der eine Antriebswelle I2 besitzt. Über die Welle I2 ist der Drehkörper
in den Lagern I3, 14 der Schilder I5, I6 drehbar aufgenommen, welche den Gehäusehohlraum
4 stirnseitig abschließen. Der Drehkörper ist im Falle des Ausführungsbeispiels
dreiflügelig ausgebildet worden. Er besteht aus dem Nabenstück I7, das bei IS Trägerwarzen
aufweist.
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Diese Trägerwarzen dienen zur Befestigung der Pleuelstangen I9, die
ihrerseits bei 20 Kopfstücke tragen, in denen Bolzen 21 aufgenommen sind, die ihrerseits
Rollen oder Walzen 22 tragen. Der radiaIe Abstand der Teile 19, 20, 21, 22, der
über die Schrauben 23 oder entsprechende, gleichwirkende Mittel zweckmäßig verstellbar
eingerichtet wird, ist dabei so bestimmt, daß die Kulminationen der Rollen 22 an
der inneren Begrenzungsfläche des die Schlaufe 5 bildenden Bandstückes anliegt,
wenn die äußere Begrenzungsfläche desselben Bandes mit der Zylindermantelfläche
8 zur Berührung kommt.
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Durch Vergrößerung dieses Abstandes kann dabei das die Schlaufe 5
bildende Bandstück unter eine beliebige Vorspannung gebracht sein; ebenso kann durch
Verkleinerung des Abstandes eine mehr oder weniger große Spaltbildung zwischen Fläche
8 und äußerer Begrenzungsfläche des die Schlaufe 5 bildenden Bandstückes eingestellt
sein. Diese Einstellung hängt von den jeweiligen Verhältnissen und Betriebsbedingungen
ab, je nachdem ob Verluste an Fördermitteln völlig vermieden werden sollen oder
müssen oder ob auf möglichst verschleiß losen Betrieb der Einrichtung Wert gelegt
wird. Nicht gezeichnete Mittel können außerdem dazu dienen, in dem durch die Schlaufe
umschlossenen Raum 11 einen mehr oder weniger großen Überdruck zu erzeigen. Diese
Über- oder Unterdrücke führen zu dem Vorteil, daß an den Randkanten 24 und 25 des
Bandstückes 5, 6 kein Übertreten von Gut aus dem noch zu erwähnenden Raum 26 in
den Raum II stattfinden kann, da die jeweils auftretenden Druckdifferenzen dazu
benutzt werden können, das auszuschließende oder bereits übergetretene Gut auszublasen
oder auszuschwemmen.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ergibt sich aus dem Vorgesagten
ohne weiteres.
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Zuzuteilendes Gut gelangt zunächst aus dem Ztilaufstutzen 2 in den
Raum 26, der zwischen Zulauf, Fläche 8 und oberstem Stück 5' der Schlaufe 5 bei
der Stellung des Drehkörpers nach Fig. I, die mit ausgezogenen Linien wiedergegeben
ist, eintritt.
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Hat der Drehkörper die mit gestrichelten Linien in Fig. 1 wiedergegebene
Stellung erreicht, so bedeutet das, daß die im Segmentraum 26 angesammelt gewesene
Gutmenge nunmehr in dem Segmentraum 27 liegt, der zwischen Fläche 8 und
dem
entsprechenden Teil der Schlaufe 5 eingeschlossen ist. Bei der Stellung des Drehkörpers,
die in Fig. I gezeigt ist, würde sich dieser Raum 27 zum Zulaufstutzen 3 zu geöffnet
haben, so daß damit die Zuteilung der Menge des Gutes durchgeführt ist, die im vorhergehenden
betrachtet wurde. Gleichzeitig füllt sich ein neuer Segmentraum 26, und ein neues
Spiel wickelt sich analog dem eben Dargestellten ab. Stets aber befindet sich zwischen
Zu-und Ablauf ein an der Fläche 8 mehr oder weniger stark zur Anlage gebrachter
Schlaufenteil, so daß die Räume verschiedenen Druckes entsprechend mehr oder weniger
gegeneinander abgesperrt sind, ohne daß die Zuteilung selbst dadurch gestört würde.
Vielmehr kann der Drehkörper mit jeder in Betracht kommenden Winkelgeschwindigkeit
praktisch umlaufen. Es bedarf hierzu keines Aufwandes an unter Über- oder Unterdrücken
stehenden Fördermitteln; die Verluste können auf ein zulässiges Maß beschränkt werden;
das gleiche gilt für Verschleißerscheinungen. Durch Verwendung von Werkstoffen,
wie Gummi, gummierten Textilien, zähem Kunstharz oder beschränkt gasdurchlässigen
Werkstoffen, wie ungummierten Textilien, für das Bandstück 5, 6 kann der Verschleiß
dabei trotz Anwendung höherer Dichtungsdrücke auf ein erträgliches Maß herabgedrückt
werden.