NO800013L - Apparat for utmating av et pulverformig materiale - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et apparat for. innmatning

av pulverformig materiale, så som kalk, mel, andre fdrstoffer, farmasøytiske materialer, plastmaterialer o.l.

Forskjellige»apparater for utmatning av pulverformige materialer er kjent og et typisk slikt apparat fremstilles av Vibra Screw, Incorporated, slik som vist i Vibra Screw's publikasjon-nr. 77VS-34C-5M og fremstilt av Acrison, Inc., Carlstad, New Jersey,

slik som vist i Acrison's bulletin W718. Apparater fremstilt av Vibra Screw omfatter en stasjonær trakt med en vibrerende plate, inne i denne i en mellomliggende posisjon over en vibrerende roterbar mateskrue i traktens bunn. Apparatet ifølge Acrison omfatter to konsentriske, åpne trahsportskruer inne i lagertrakten hvor den mindre, indre transportskrue utstrekker seg aksielt forbi den større., ytre transportskrue og inn i en tett-sittende, konsentrisk sylindrisk utmatningsport.

Som kjent teknikk kan også nevnes kjemikalieutmatningsmodellen A-690 fremstilt av Wallace & Tiernan Division,-Pennwalt Corporation, slik som vist i'Pennwalt Corporation' s Wallace&Tiernan Division katalog nr. 320.120. Dette apparat består av en lagertrakt for pulverformig materiale og er forsynt med en roterbar, dobbelt-endet spiralformet skrue i bunnen av trakten. Skruen kan sam-tidig både rotere og bevege seg frem og tilbake slik at når skruen beveges aksielt i en retning vil skruen oppsamle materiale og rense.seg selv mens den andre del av skruen utmater materialet. Når skruen roterer og beveges frem og tilbake vil det pulverformige materiale alternativt utmates fra begge ender av skruen til en.utløpsport i bunnen av lagertrakten.

Et felles problem som de kjente anordninger er belemmet med er

at utmatningshastigheten for pulverformige materialer.fra lagertrakten ikke er konstant og komplekse mekaniske mekanismer, slik som eksemplifisert ved de ovennevnte apparater, har' blitt ut-viklet for å løse dette problem. En enkelt roterende spiralformet utmatningsskrue, enten den er av typen med åpent senter eller typen med lukket senter, vanligvis omtalt som transportskrue har en tendens til å bli tilpakket av det full pulverformige materialet når skruen skal utmate materialet til en utløpsåpning.

Denne tilpakning eller kaking resulterer i en avbrudt, ikke jevn strømningshastighet, hvilket er uønsket.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et apparat for utmatning av pulverf ormige ma.teriale med en i det vesentlige konstant hastighet og innbefatter en lagertrakt for det pulverformige materialet og som er forsynt med en utløpsåpning nær traktens bunn, en roterbar :spiral i form av en senteråpen" skrue dannet av en

viklet wire, som i det minste delvis ligger inne i lagertrakten for pulver og som er i nærheten av traktens, bunndel og som virker til å fremføre pulveret inne i trakten mot utløpsåpningen, motor for å dreie eller rotere den spiralformede skrue og en stasjonær stav hvis ene ende er festet til traktens utløpsåpning og som utstrekker- seg inn i det hule indre- av den spiralformede skrue og forhindrer at pulverformig materiale inne i skruen

vil kake seg på denne. Overraskende nok vil dette apparat ut"mate det pulverformige materiale fra trakten med' en i det vesentlige konstant hastighet og denne utmatningshastighet varierer kun med en liten prosentandel sammenlignet med utmatningshastig-hetene for enkle roterende spiralformede skruapparater av kjent teknikk.

I fig. 1 er vist et delvis gjennomskåret sideriss av en foretrukket utførelsesform av apparatet for konstant utmatnings-hast.ighet av pulverformig materiale. Fig. 2 er et g jennombrudt, i delvis snitt, isometrisk bilde av en utløpsportdel av apparatet ifølge fig.l.

Fig.. 3 viser snitt tatt langs pilene 3-3 i fig. 1.

Fig. 4 viser en utløpsåpning i en alternativ utførelsesform

av apparatet ifølge oppfinnelsen, vist i delvis gjennomskåret isometrisk bilde.

Fig. 5 er et snitt tatt langs pilene 5-5 i. fig. 4.

Under henvisning til fig. 1 er apparatet for utmatning av pulverformig materiale generelt angitt med 10 og innbefatter en lager trakt 12, inn i hvilket pulverformig materiale så som kalk og

.betegnet med 14, kan fylles via en åpen topp. En motor 20, fortrinnsvis festet til siden av trakten 12 har en drivende aksel 21 som utstrekker seg inn i trakten 12. Egnede konvensjonelle forsegling-er, ikke vist, rundt.drivakselen. 21 for hindrer at' pulverformig materiale 14 tilsmusser motoren 20. Motoren 20 og trakten 12 er båret og festet til en felles grunn-plate 28. Lagertrakten 12 innbefatter en utløpsåpning 18 i nærheten av traktens bunndel og denne åpning 18 har fortrinnsvis en generelt sylindrisk konfigurasjon og er fortrinnsvis forsynt med, i det minste delvis inne i denne, en roterbar•spiral-formet viklet anordning 16, for fremføring- av pulver fra inne i lagertrakten 12 til utløpsåpningen 18. Den roterbare, spiralformede viklede anordning 16 er festet til motordrivakselen 21 og når motoren 20 aktiveres vil den spiralformede, viklede anordning 16 rotere. Den spiralformede viklede anordning 16 har form av en åpen spiral og tjener som middel for fremføring av pulver inne i trakten og til å gjennom utløpsåpningen 18. Festet til en utløpsende 30 av utløpsåpningen 18 er en stav'22 som fortrinnsvis har et sirkulært tverrsnitt. Staven 22 utstrekker seg gjennom hele lengden av utløpsporten 18 og i det minste delvis inn i det indre av trakten 12. Denne egenskap ved staven 22 hvorved den i det vesentlige rette aksielle utstikkende del 31 av staven 22 er lengre enn den aksie.lle lengde for åpningen 18 slik at delen av staven 22 som befinner seg inne i det åpne

indre av den spiralformede anordning 16 ligger inne i trakten 12, kan best sees i fig. 2. Staven 22 er festet til utløpsporten 18 på en slik måte at den i lengderetningen utstrekkende, fortrinnsvis rette del av staven 22 utstrekker seg aksielt gjennom det åpne indre av den. spiralformede anordning 16 i en posisjon som er radielt forskjøvet fra anordningens 16 rotasjonsakse. Staven 22 stilling når den er radielt forskjøvet fra rotasjonsaksen for den spiralformede anordning 16 vil best kunne sees fra fig. 3. Staven 22. tjener til å forhindre at pulverformig materiale inne i den spiralformede anordning 16 roterer sammen med den spiralformede anordning 16 når denne drives av motoren 20. På denne måte kan. det pulverformige materiale ikke kake eller pakke seg i det indre av den spiralformede anordning 16. Følge-lig vil det sikres en fri, jevn form av pulverformig materiale

ut av utløpsporten 18 som følge av den roterende bevegelse av den spiralformede anordning 16. Når den spiralformede anordning 16 roterer vil pulveret utmates av utløpsporten 18 i retningen vist av pilen A inntil trakten 12 i det vesentlige .

er tom.

Under henvisning til fig. 4 og 5 er det vist en alternativ utføre.lsesform av utløpsportdelen av apparatet for konstant utmatningshastighet av pulverformig materiale, hvori staven utstrekker seg i det åpne indre av den spiralformede anordning 16, utviser et ikke-sirkulært tverrsnitt. Staven 22A er fortrinnsvis parallell med rotasjonsaksen for den- spiralformede viklede anordning 16 som omgir staven 22A, som. befinner seg inne i det indre av den spiralformede viklede anordning 16. Fortrinnsvis utstrekker staven 22A seg gjennom hele lengden av utløpsporten 18 og i det minste delvis i det indre av trakten 12. Det ikke- sirkulære tverrsnitt av staven 22A når denne utstrekker seg inne i den spiralviklede anordning 16, tjener til å forhindre kaking eller sammenpakning av det pulverformige materiale inne i senter av den spiralviklede anordning 16 og sikrer, en relativt konstant utmatningshastighe.t. for det pulver-• formige materialet ut av utløpsporten 18 når det spiralviklede anordning 16 roteres.

Fortrinnsvis er den spiralviklede anordning .16 dannet av en wires.tav med sirkulært tverrsnitt og viklet slik. at stigningen

(avstanden mellom tilsvarende punkter på tilstøtende viklinger)

av spiralen er noe større enn trådstavens diameter. Diameteren av trådstaven som danner den spiralviklede anordning 16 er indikert med dimensjonen D i fig. 3 og stigningen for den spiralviklede anordning 16 er indikert med dimensjonen P i fig. 1, Ytterligere er det foretrukket at den ytre diameter av den spiralviklede anordning 16, slik som indikert med dimensjonen

E i fig. 3 er noe mindre enn den indre diameter for utløpspor-ten 18, slik som vist i fig. 3, for å unngå oppbygning av kåket materiale mellom den spiralviklede anordning 16 og den. indre vegg av porten 18.

Det er nødvendig at minst en del av det spiralviklede anordning 16 befinner seg inne i trakten 12 for at utmatningen skal bli effek- tiv. Den del av det spiralviklede anordningen . 16 som må ut-strekke seg inn i utløpsporten 18 er avhengig av forholdet mellom utløpsportens 18 lengde og den indre diameter av dens utløpsport. Når forholdet mellom lengde til diameter øker er det nødvendig å forøke graden med hvilken den spiralviklede anordning 16 utstrekker seg i porten 18 for å forhindre at det pulverformige materiale gjenntetter denne. Fortrinnsvis utstrekker den spiralviklede anordning 16 seg gjennom hele den aksielle lengde for utløpsporten 18.

Da mange pulverformige materialer har en tendens til å agglo-morere- når de er , i ro og/eller under håndtering (hvilket kan føre til

brodannelse rundt eller over den spiralformede anordning 16)

er det foretrukket at trakten 12 er forsynt med konvensjonelle oscillerende sider eller sidepaneler som beveges for å aggitere og derved fluidisere det pulverformige materiale for å.fremme

en nedadrettet strøm av dette.til den spiralformede anordning 16 og derved forhindre brodannelse og dannelse av hulrom. Et

slikt oscillerende sidepanel er vist skjematisk i fig. 1 og

• betegnet med 50..

Det er overraskende funnet at når anordningen ifølge oppfinnelsen utmater pulverformig materiale så som kalk så oppnås en vesent-- lig forbedring i jevnhet i utmatningshastighet i forhold til det som oppnås under anvendelse av kjente konvensjonelle apparater, eksemplifisert ved de som kun har en enkelt roterende spiralviklet, senter åpen skrutype utmatningsanordning uten anvendelse av et stavelement så som element 22.

EKSEMPEL 1

I en utførelsesform ble oppfinnelsen konstruert med en spiralviklet anordning 16, fremstilt av en tråd med en diameter på 0>i63 cm og viklet t.il en ytre diameter på 3,8 cm med en stigning på 1,9 cm på spiralen. Ca. 45 kg kalk ble fyllt i matetrakten for. hvert forsøk. Den spiralviklede anordning ble rotert med ca. 97 omdr./min. Forsøksdata ble tatt for hvert annet minutt og utmatningshastigheten ble bestemt i 30 f for hver prøve. Den etterfølgende tabell viser data funnet med og uten staven 22 innført i det indre av den spiralviklede anordning 16. Under begge forsøk vibrerte sidepanelene 50.

EKSEMPEL 2.

I en utførelsesform ble oppfinnelsen konstruert med den spiralviklede anordning 16 fremstilt av en.tråd med en ytterdia-meter på 0,48 cm og viklet til en ytre .diameter på 2,46 cm med en stigning på spiralenpå 1,6 cm. Ca. 45 kg kalk ble fyllt i matetrakten for hvert forsøk. Den spiralviklede staven ble rotert ca. 97 omdr/min. Prøvedata ble-tatt hvert annet minutt og matehastigheten bestemt i intervaller på 60 f hver gang en prøve ble tatt. Den følgende tabell priser resulta-ter erholdt med og uten staven 22 innført i de indre av den spiralviklede anordning 16. Under begge forsøk, ble sidepanelene 50 vibrert. Når oppfinnelsen utnyttes nedsettes variasjonen i utmatningshastigheten med en faktor på ca. 9 i forhold til hva som er-holdes med et konvensjonelt apparat forsynt med en enkel sen-, teråpen roterende spiralformet mateskrue. I det viste eksempel 1 var standard .avviket'for matehastigheten, når oppfinnelsen ble utnyttet, 1,03 mens standard avviket for det konvensjonelle apparat var 10,01.. I eksempel 2 var standard avviket for utmatningshastigheten, når oppfinnelsen ble utnyttet, 0,81 mens den for det konvensjonelle apparat var 7,51. Ved oppfinnelsen oppnås således ca. en niganger forbedring i utmatning'sjevnheten i forhold til et konvensjonelt. apparat som. kun har en senteråpen roterende spiralviklet mateskrue.

Claims (7)

1. Apparat for utmatning av et pulverformig materialekarakterisert vedat det omfatter: a) en.lagertrakt for pulverformig materiale, innbefattende en utløpsåpning nær dennes bunndel, b) en roterbar, spiralviklet anordning med et åpent indre og som minst delvis utstrekker seg inne i lagertrakten, nær dennes bunn for fremføring av pulver fra inne i trakten til:', dens ut-løpsport, c) motoranordning forbundet med trakten egnet til å.dreie den■spiralviklete anordning, og d) en stav hvis ene ende er festet til trakten og som utstrekker seg inn i det indre av den spiralviklede anordning, for å forhindre at pulverformig materiale inne i den spiralviklede anordning roterer sammen med den spiralviklede anordning når denne dreies av motoren.

2. Apparat ifølge krav 1,karakterisert vedat en del av den spiralviklede anordning er roterbart anordnet inne i utløpsåpningen, og at stavenden er festet til trakten er festet til utløpsporten og hvor staven utstrekker seg inn i den spiralviklede anordnings åpne indre ved dens utløpsport-ende.

3. Apparat ifølge krav 2,karakterisert vedat staven er forskjøvet fra rotasjonsaksen for den spiralviklede anordning..

4. Apparat ifølge krav 2,karakterisert vedat staven har et ikke-sirkulært tverrsnitt.

5. Apparat ifølge krav 3,karakterisert vedat staven er parallell med rotasjonsaksen for den spiralviklede anordning.

6. Apparat ifølge krav 2,karakterisert, ved at staven som utstrekker seg inn i den spiralviklede anordnings åpne indre utstrekker seg gjennom utløpsportens lengde og inn i trakten.

7..Apparat ifølge krav 2,karakterisert vedat en del av den spiralviklede anordning inne i utløpsporten er adskilt fra den indre vegg i utløpsporten.

8;. Apparat ifølge krav 7,karakterisert vedat delen.av staven som utstrekker seg inn i den spiralviklede anordnings åpne indre er adskilt fra den nevnte del av deri spiralviklede anordning som omslutter stavdelen.