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Mechanische Fördervorrichtung für körniges oder pulverförmiges Gut
Die
Erfindung bezieht sich auf eine medanische Fördervorrichtung für körniges oder pulverförmiges
Gut innerhalb einer ebenen oder stuifenförmig ausgebildeten Rinne mit in diese Rinne
eingreifenden, keilförmigen Vorschubelementen. Beim Vorschub derartiger Schichten
ist es für manche Zwecke erforderlich, dafür m sorgen, daß die Stärke der Schicht
während des Vorschubes geändert werden kann.
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Bei den bekannten Fördervorrichtungen für den Vorschub von körnigen
und pulverigem Gut führen sämtliche Vorschubelememtne, wie Schaufeln, Schaber oder
Keile, die gleiche Bewegung aus. Sie können also nicht die Schichtstärke des m fördernden
Gutes beliebig ändern. Hierfür sind komplsizierte und kostspielige Mechanismen erforderlich.
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Die Lösung des Problems ist besonders schwierig, wenn die Schicht,
höhe vergrößert oder verringert und dabei gleich ein Teil der Schicht entnommen
oder zugegeben werden soll.
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Die Erfindung löst dieses Problem in einfacher Weise. Sie besteht
darin, daß de keilförmigen Vorschubelemente eine pendlnde Bewegung um feststehende
Achsen ausführen.
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Die Zeichnungen zeigen schematisch zwei Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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In Fig. I ist im Längsschnitt schematisch eine Vorrichtung gezeigt,
bei welcher sich die Schichthöhe des körnigen Materials fortschreitend vergrößen
oder veikleinern läßt.
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Das Grundelement der Vorrichtung ist eine in den Fig. 1a und 1b gezeigte
Keilleiste, welche um eine Achse schwingt. Sie ist parallel zu der unmittelbar darunterliegenden,
unbeweglichen ebenen oder kreisförmig durchbogenen Bahn 2 (Fig. 1 b und 2) angeordnet
Der Querschnitt der Keilleiste hat entweder nach Fig. I genau oder nach Fig. 2 annähernd
die Formen elines rechtwinkligen Dreiecks von verhältnismäßig kleinder Höhe v, aber
bedeutender Länge l, die in der Regel zumindest doppelt so groß ist wie die Höhe.
Bewegt sich die Keilleiste L aus der Mittellage durch eine Brennstoffschicht von
der Höhe 3 in Pfeilrichtung 4 in die äußerste Stellung L', dringt sie wegen ihrer
scharfen Kante und des verhältnismäßig kleinen Winkels, den ihre Hypotenuse mit
der Grundlinie einschließt. verhältnismäßig leicht in die Schicht ein, ohne daß
dabei ein Vorschub im Sinne des Pfeiles 4 stattfindet Bei der Rückbewegung der Keilleiste
aus der Stellung L' in die Stellung L" hat die Seite v der Leiste dieselbe Wirlcung
wie die Stirn einer sich bewegenden Stufe und verschiebt daher die Schicht in Pfeilrichtung
5. Die Größe dieses Vorschubes ist von der Schwingungsweite der Leiste von L'nach
L", also vom Ausschlagwinkel b der Leiste L, abhängig. Der Schichtvorschub ist natürlich
um den Wert der toten Bewegung der Leiste in der Schicht bei Änd rung ihrer Bewegung
in der äußersten Stellung kleiner.
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In der Fig. 1 bewegt sich die gro- oder feinkörnige oder aus einem
grob- und feinkörnigen Gemisch bestehende Masse aus der Gosse in einer durch den
Schieber H regelbaren Schicht nach abwärts auf die ebene Fläche P. Über der Fläche
P schwingen die Keilleisten L1 bis L5 um die Achsen O1 bis 05 mit den Ausschlagwinkeln
b1 bis b5.
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Aus der Fig. 1 c, welche schematisch den Querschnitt der orrichtung
zeigt, ergibt sich, daß die Lagerung, der Wellen 0, der Anschluß der Keilleisten
an die WeIlen und der Außenantrieb der Wellen unter Berücksichtigung der Forderung
einer vollkommenen Abdichtung der ganzen Vorrichtung sehr einfach durchführbar sind.
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In der Fig. I ist gestrichelt der antrieb schematisch gezeigt, welcher
vollkommen innerhalb der Einrichtung angeordnet ist. Vom Zentralantrieb U, welcher
mit einem Getriebekasten versehen sein kann, um kontinuierlich die Drehzahl und
daher auch die Schwingungszahl ändern zu können, wird die auf einer Welle aufgekeilte
Kulisse K angetrieben. Je nach Einstellung der Kulisse ändern sich der Ausschlagwinkel
der Keilleiste L1 und gleichzeitig auch die der übrigen Keilleisten, deren Bewegungen
von der Kulisse abgeleitet werden. auf der Welle O1 ist ferner ein Hebel A1 aufgekeilt
welcher nur mit seiner Achse strichpunktiert gezeigt ist und mit dem gleichen Ausschlwgwinkel
schwingt wie die Kulisse K. Der hebel A1 ist durch eine Pleuelstange Bt2, welche
aus zwei Teilen B12, und B121, zusammengesetzt ist, mit dem auf der Welle O2 aufgekeilten
Hebel A2 verbunden.
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Die Pleuelstange ist mit einem Organ C12 versehen, welches im Längsschnitt
in der Fig. 1d gezeigt ist und eine Verkleinerung des Hubes der Pleuelstange durch
Einstellung der Größe des Totganghubes bewirkt. Der mit dem Hebel A1 verbundene
Pleuelstangenteil B12' trägt am Ende den Puffer Nt, der Teil B12" den Puffer N2.
Beide Puffer sind gleitbar im Gehäuse D gelagert, welches je nach Einstellung der
Länge des Tothues Zm in das Gehäuse D2 mehr oder weniger eingeschraubt werden kann.
Führt der Teil B12' einen Hub Z aus, dann ist die Länge des vom Pleuelstangenteil
B12" ausgeführten Hulbes Z bis Zm. Daraus folgt, daß hierdurch die Ausschlagwinkel
der nachfolgenden Keilleisten in ungewöhnlichen Grenzbereichne eingestellt werden
können, ohne daß bei irgendwelcher Einstellung die äußersten Stellungen der Keilleisten
überschritten werden. welche dann erreicht werden, wenn der Tothub Null ist. Die
einzelnen Ausschlagwinkel der Welle 03 gegenüber Ider Welle O2 und der Welle 04
gegenüber der Weile 03 werden nach der Fig. I dadurch geändert, daß die Hebel A2,
A5 und A4 mit Reiben von Öffnungen versehen sind, die verschiedene radiale Abstände
von den Wellen 02, O3, 04 aufweisen. Je nachdem, in welche der Öffnungen die Pleuelstange
eingesetzt wird, vergrößern bszw. verkleinern sich die Schwingungen der nachfolgenden
Wellen bzw. der betreffenden Keilleisten. Ist z.B. die Pleuelstange B23 am hebel
A2 an eine Öffnung im Radialabstand r2 und am Hebel As im Radialabstand r5 angeschlossen,
dann ist der Ausschlagwinkel der Welle O, und daher auch der Keilleiste L3 gleich
b3 = b2. Bei dieser Anordnung erfolgt der Verschub der Mittellage der Keilleiste
beim angetriebenen Hebel. Handelt es sich darum, selbst einen so kleinen Verschub
zu verhindern, läßt sich dies durch eine Änderung der Länge der betreffenden Pleuelstange
erzielen, was durch an sich bekannte Mittel leicht ausführbar ist.
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Die Pleuelstange kann in zwei Teile aufgeteilt sein, die an ihren
Enden mit gegenläufigen Verschraubungen versehen sind, welche durch eine ähnlich
ausgebildete Muffe so verbunden sind, daß sich bei Verdrehung der Muffe in der einen
Richtung die Pleuelstange verlängert und bei Verdrehung in der anderen Richtung
verkürzt. Der Antrieb der Welle 05 erfolgt vom Hebel A4, der auf der Welle O4 aufgekeilt
ist, durch die Pleuelstange B45 und Kulisse K5. Damit kann der Ausschlagwinkel b5
gegenüber dem Winkel b4 wesentlich vergrößert werden.
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Die in einer Schicht von veränderlicher Höhe vorzuschiebende körnige
Schüttmasse fällt aus einer Schüttgosse N herab. Falls es sich um eine Masse handelt,
deren Austfa111bewegung versagen könnte, wie dies bei nassem Material der Fall ist,
lcann die Schiittbewegung z. B. durch eine schwingende Keilleiste L1 gesichert wenden,
wie dies in
Eig. gestrichelt angedeutet ist. Die Höhe der aus der
Schüttgosse N anfallenden Schicht ist durch einen Schieber H einstellbar. Die Höhe
der Schicht t1 hinter der Keilleiste L1 ist hauptsächlich von der Höhe der Schicht
vor dieser Leiste, vom Reibungskoeffizienten der sich auf der Grundfläche vorschiebenden
Masse und vom Neigungswinkel oder von der Steigung der Grundfläche P abhängig.
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Der Neigungswinkel a kann nach Fig. I durch eine Säule R oder in anderer
geeigneter Weise geändert werden. In dieser Hinsicht gilt die Beziehung, daß zum
Vorschub der Schicht eine Kraft S G (m cos ci + sin i) erforderlich ist, wolbei
G das Gewicht der Schichtmasse, in den Reibungskoeffizienten gegen die Grundfläche,
ci den Neigungs-oder Steigungswinkel bedeutet und das Vorzeichen+ für die Steigung
(Schichtvorschub nach aufwärts) und das Vorzeichen - für den - Schichtvorschub bei
Abwärtsförderung gilt. Es ist klar, daß die Kraft auf die Schicht durch die Vorderwand
der Keilleiste, demnach hinter der Keilleiste L1, übertragen wird. Soll eine bestimmte
Schichtstärke, z. B. hinter Lt eine Stärke t1 erzielt werden, dann muß die einwirkende
Kraft auf die Kräfte innerhalb der Schicht abgestimmt werden.
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Es ist klar, daß. falls die Kriaft S über einen bestimmten, z. B.
durch Idie Schüttigkeit der vorzuschiebenden Masse gegebenen Wert steigt, es zu
einer Stauung der Schicht kommt. Das Minimum wider S'tärke der Schicht wird daher
sowohl durch die Größe der Neigungs-lbew. Steigungswinkel a als auch durch die Entfernung
der betreffenden Keilleisten bestimmt. Unter normqalenVerhältnissen hat die Schicht
zwischen den Leisten L1 und L2 die Stärke t1 hinter der Keilleiste L1, die in dem
in Fig. I gezeigten Fall wesentlich kleinere Ausschlagwinkel b2 zurücklegt als die
Leiter L1, welche im Winkel b1 schwingt, so daß sich die Schichtstärke tj auf t2
aus dem einfachen Grunide vergrößert, weil sich die Vorschubgeschwindigkeit bei
gleichem Volumen der vorgeschobenen Schicht verkleinert.
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Die in Abb. I schematisch angedeuteten Schichtstärken t1 bis t ergeben
sich unter der Voraussetzung, daß das Volumen der in der Zeiteinheit vorgeschobenen
Schicht sich in der ganzen Vorrichtung nicht ändert. Wenn ein Teil der vorgeschobenen
Masse aus der Schicht entnommen und aus der Vorrichtung abgeleitet wird, nimmt die
Schichtstärke nicht nur in jenem Bereich, sondern auch in den nachfolgenden Zonen
ab. Es ist von besonderer Bedeutung, daß in der beschriebenen Einrichtung selbst
bei gleichzeitiger Entnahme von Material aus der Schicht, z. B. bei der Aussichtung
feinerer Körner aus der Schichtamsse, die Schicht im betreffenden Bereich und auch
in den nachfolgenden Bereichen in unveränderter Stärke nicht nur eingehalten, sondern
sogar die Schichtstärke durch Verkleinerung der Schwingungsweite der betreffenden
Keilleisten wesentlich erhöht werden kann In Fig. 2 ist im Längsschnitt scheimatisch
ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem statt einer ebenen Grundfläche P eine stufenförmige
Fläche APs benutzt wird. In der Funktion dieser Flächen besteht ein bedeutender
Unterschied. Im Falle der ebenen Fläche geht das Material ausschließlich durch überschüttung
über, während im Falle einer stufenförmigen Fläche Ps unter wechselseitiger Wirkung
der Keilleiste und Stufe der Übergang sowohl durch Überschüttung als auch Idurch
Verschub der Körner der vorgeschobenen Schicht erfolgt. Bei Verwendung einer ebenen
Grundfläche P wird die Masse nur mäßig gerührt, denn hinter den Keilleisten erfolgt
nur in größerem oder kleinerem Maße eine Aussichtung der feineren Körner in Abwärtsrichtung.
Hingegen kommt es im anderen Falle infolge des Überschubes zu einer bedeutend intensiveren
Mischung, und zwar auch in der Längsrichtung, welche im ersteren Falle überhaupt
nicht eintritt. Die Anordnung einer stufenförmigen Grundfläche bietet wesentliche
Vorteile bei kleiner oder keiner Neigung und ganz besonders bei ansteigender Grundfläche,
ferner in jlenen Fällen, wo die Keilleisten voneinander in größeren Abständen stehen.
und schließlich in jenen Fällen, wo die Schicht bei gleichzeitiger Entnahme eines
wesentlichen Anteiles zugleich verstärkt werden soll.
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In Fig. 3 ist im Längsschnitt schematisch ein Ausführungsbeispiel
gezeigt, bei welchem die Keilleisten L1 bis L5 seitlich miteinander durch die schematisch
in Fig. 3 a im Querschnitt entlang der Linie E-E der Fig. 3 gezeigten Seitenwände
D fest verbunden sin, d. Vom Zentralantrieb U, welcher auch eine Drebzahländerung
zulassen kann, wird nur die Kuli'sse K angetrieben, durch welche der Ausschlagwinkel
der Welle 0 und damit auch die Hublänge aller Keilleisten L1 bis l5 eingestellt
werden können. Die Welle O2 läßt sich in einem Kreis heben und d senken, dessen
Mittelpunkt von der Welle O gebildet wird, indem die Lager F dieser Welle entlang
der Grundfläche der Platte G verschoben werden. Je nach der Lage, in welcher die
Lager F auf den festen Platten G befestigt werden, richtet sich auch die Entfernung
der Leiste L5 von der Grundplatte P. Der Abstand der Keilleisten von der Grundfläche
P beeinflußt die Stärke der vorgeschobenen Schicht in dem Sinne, daß, je größer
dieser Abstand, um so stärker die entstehende Schicht ist. Im Beispiel nach Fig.
3, bei welchem die Keilleiste L1 unmittelbar über der Grundfläche P schwingt und
die Entfernugn der weiteren Leisten L2 bis L5 sich infolge der Einstellung Ider
Lager vergrößert, verstärkt sich die Schicht fortlaufend, wie dies in Fig. 3 durch
die Schichtstärken t bis t5 angedeutet ist.
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Gemäß der Erfindung kann die Schichtstärke im Verlauf des Schichtvorschubes
in außerordentlich weiten Grenzen beherrscht werden, und zwar auch dann, wenn im
Laufe des Vorschubes ein Teil des Materials entnommen oder zugesetzt wird. Die Erfindung
hat eine besondere Bedeutung für die Lösung des Problems der Trocknung des Materials
in der Schicht, weil Ider Erfindungsborschlage, z. B. die Konstruktion der Brennstoffekonomiser
wesentlich vereinfacht und die Abfallhitzen verschiedener Art in weitestem Maße
ausnutzen läßt.