DE1916528C - Vorrichtung zum kontinuierlichen Zu fuhren und Verdichten teilchenförmigen Gu tes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Zuführen und Verdichten teilchenförmigen Guies, beispielsweise flockigen Pulvers.

Bei der Handhabung vor feinverteiltem, teilchenförmigen Gut, wie fleckigem Pulver, kann es erforderlich sein, das Pulver wäi.rend seiner Förderung von einer Stelle zu einer anderen Stelle zu verdichten. Dies kann besonders bei Verpackungsvorgängen aus einer Reihe von Gründen notwendig werden. So besteht bei solchen Pulvern, wenn sie locker in Behälter gefüllt werden, die Neigung, sich während der Lagerung und während des Transportes im Behälter abzusetzen, so daß die Behälter beim öffner* teilweise leer bzw. ungenügend gefüllt erscheinen. Außerdem kann es auch notwendig sein, deshalb für eine Verdichtung zu sorgen, damit die erforderliehen Behälter auf eine wirtschaftlich vertretbare Größe verkleinert werden können. Aus der USA.-Patentschrift 2 142 Wi) ist eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Zuführen und Verdichten teilchenförmigen Gutes bekannt, die aus einer Förderschnecke, einer diese koaxial umschließenden, siebartig gelochten Hülse und einem die Hülse mit Abstand koaxial umgebenden Gehäuserohr besteht, wobei die vom Gehäuserohr und der Hülse begrenzte, geschlossene Ringkammer an eine Unterdruckquelie angeschlossen ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist jedoch ein kontinuierlicher Betrieb kaum möglich, da durch die Saugwirkung die öffnungen im Siebrohr meist bereits nach kur/er Zeit durch das Fördergut verstopft werden. Um die Sieblöcher wieder frei machen zu können, ist es dann erforderlich, die Vorrichtung anzuhalten, w;is bei automatisch ablaufenden Vorgängen versländlicherwcisc sehr störend ist.

Weiterhin ist aus der I ISA.-Patentschrift 2815 621 eine Vorrichtung zum Füllen offener Behälter mit teilchenförmigen! Gut bekannt, bei welcher eine Siebkanimer in /wS\ Teilkammern unterteilt ist, die abwechselnd an eine Unterdriickqtiellc oder Atmosphäre uiischlicßhnr sind. Damit soll zwecks Reinigung der Siebe von haftengebliebenen Teilchen eine Kiickspiilwirkung« erreicht werden. Hin wesentlicher Nachteil dieser bekannten Vorrichtung ist jedoch, daß sie nur für diskontinuierlichen Betrieb geeignet ist und die Siebreinigung nur während solcher Zeitspannen stattfinden kann, während welcher der Füllvorgang unterbrochen ist. Eine Übertragung der bei dieser Vorrichtung angewendeten Rückspülung auf die hier interessierenden, kontinuierlichen Vorrichtungen war deshalb nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die eingangs erwähnte, kontinuierlich arbeitende Vorrichtung in der Weise zu verbessern, daß bei Aufrechterhaltung ίο der kontinuierlichen Förderweise eine laufende Rückspülmöglichkeit erzielbar ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Ringkammer in axialer Richtung in zwei gleich große

Teilkammern unterteilt und jede der Teilkammern

penouiscn aDwecnscinu an uie uiuciuiui.M.iuciic oder eine Überdruckquelle anschließbar ist, wobei stets eine der Teilkammern an die Unterdruckquelle, die jeweils andere dagegen an die Oberdruckquelle angeschlossen bleibt.

ao Bei der Erfindung werden also die Sieblöcher ohne Unterbrechung des Betriebs der Vorrichtung durch Überdruck gereinigt. Durch die Unterteilung der Ringkammer und den Anschluß der Teilkammern derart, daß zumindest eine der Teilkammern stets unter Unterdruck steht, wird dabei vermieden, daß durch den Reinigungs-Überdruck der Verdichtungseffekt beeinträchtigt oder gar völlig zunichte gemacht wird. Mit anderen Worten, bei der Erfindung erfolgt eine Siebreinigung durch Überdruck, wobei die während der Überdruckperioden möglicherweise in das Fördergut eindringende Luft sofort durch das Gut hindurch wieder abgesaugt wird, und wobei durch die periodische Richtungsumkehr dieses Vorganges jeweils' ein Bereich der M'n'elfläche des Siebrohres gereinigt wird. Ein Anhalten der Vorrichtung zwecks Reinigung des Siebrohres ist somit nicht erforderlich. Patentschutz wird nur für die gleichzeitige und gemeinsame Anwendung der im Patentanspruch enthaltenen Merkmale begehrt.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Fi g. I eine Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß

einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 eine Endansicht im Schnitt eines Teils der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung, wobei der Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1 geführt ist,

F i g. 3 eine Schnittansicht eines Teils der in F i g. 2 gezeigten Vorrichtung, jedoch in einem vergrößerten Maßstab,

Fig. 4 eine Draufsicht des in Fig. 2 dargestellten Teils der Vorrichtung im Schnitt nach der Linie 4-4 in Fi g. 2 und

F i g. 5 eine Seitenansicht eines Rückschlagventils am unteren Ende, welches einen Teil der in Fig. I dargestellten Vorrichtung bildet.

In Fig. I ist eine Vorrichtung zum Zuführen und Verdichten fein verteilten teilchenförmigen Gutes gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt.

Diese Vorrichtung besitzt ein Gehäuse, das allgemein mit 2 bezeichnet und mit dem unteren Ende eines herkömmlichen Trichters 3 verbunden ist, der eine Masse des teilchenförmigen Gutes enthält. Innerhalb des Gehäuses 2 ist eine sich axial erstreckende Siebhülse 4 von kreisförmigem Querschnitt (Fig. 2) angeordnet, clic einen sich axial erstreckenden Ilülseninnenkanal aufweist, welcher an seinem oberen Ende mit dem Inneren des Trichters 3 verbunden ist. Das

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Rohr 2 und das Gehäuse 4 begrenzen eine einge- Um ein Lecken von Luft zu verhindern, ist eine

schlossene hohle Kammer 6, die sich um die Hülse Abdichtung zwischen der Hülse 4 und dem Gehäuse 2

herum erstreckt. Durch die Hülse 4 hindurch erstreckt am oberen und am unteren Ende dt ι Hülse vorge-

sich eine konzentrische Welle 8 von kreisförmigem sehen, die durch geeignete Dichtungsinaterialien

Querschnitt, die in fester Lage zur Hülse zur Dre- 5 zwischen den Ausnehmungen 22 und 15 und der

hung mit Bezug auf diese durch eine geeignete her- Hülse gebildet wird.

kömmliche (nicht gezeigte) Lageranordnung, die mit Der erwähnte Schneckengang 10 ist aus Blech her-

dem Gehäuse verbunden ist, gelagert isi. hm an der gestellt und erstreckt sich schraubenförmig um die

Welle 8 befestigter Schneckengang IO erstreckt sich Welle 8. Er wird durch nicht gezeigte herkömmliche

zwischen der Welle und der Innenseite der Hülse io Mittel in einer solchen Richtung gedreht, daß Gut

und fördert das teilchenförmige Gut axial nach unten nach unten durch die Hülse vorwärts bewegt wird,

durch den Hülsenkanal vom Trichter 3 während der An ihrem oberer· Ende stehen die Hülse 4 und die

Drehung der Welle 8. Schnecke mit dem Trichter 3 in Verbindung, der Auf die Kammer 6 wird in der nachfolgend be- einen Vorrat an teilchenförmigem Gut enthält. Das

av.ini^t.v..ivii -W-V.I3W tint odugwiTKung von einem 15 uui im vorrat entnait eine gewisse Menge z-wisciien-

Druck ausgeübt, der niedriger als derjenige innerhalb raumluft zwischen '"en Teilchen im Gut. Gewöhnlich

der Hülse ist, um die Zwischenraiimluft zwischen hat diese Zwischciiraumluft im wesentlichen den

den Teilchen des Gutes bei ('^ssen Zufuhr durch das atmosphärischen Druck, obwohl auch eine Zufuhr

Rohr abzuziehen um eine Verdichtung des Gutes zu vorgesehen werden kann, die bei Drücken oberhalb

bewirken. Um zu verhindern, daß der Unterdruck 20 oder unterhalb des atmosphärischen Druckes statt-

zur Folge hat, daß etwas teilchenförmiges Gut an findet. Wenn das Gut durch die Hülse gefördert

der Innenseite der Hülse in einem statischen Zustand wird, hat die Zwischenraumluft einen Hiilseninnen-

haften bleibt, ist der Schneckengang 10 mit einer druck, der im wesentlichen gleich dem im Vorrat

nach unten gerichteten dünnen Blechlippe 11 ver- herrschenden ist, welches gewöhnlich der atmo-

sehen, die an der Umfangskante des Ganges befestigt 25 sphärische Druck ist.

ist und an der Innenseite der Hülse Anhaftendes Während der Förderung des Gutes mittels der

Pulver abschert. Zu bestimmten Zei.jn wird der Förderschnecke durch die Hülse wird der erwähnte

Kammer 6 Luft von einem höheren Druck als der Saugdruck auf die Außenseite der Hülse ausgeübt,

im Inneren der Hülse zugeführt, damit Luft in einer Dieser Saugdruck ist niedriger als der Hülseninnen-

umgekehrten Richtung durch die Hülsenperforationen 30 druck, damit ein großer Teil der Zwischenraumluft

hindurchtritt, so daß teilchenförmiges Gut zurück- aus dem geförderten Gut abgesaugt und dies iamit

gespült und dadurch eine Verstopfung verhindert verdichtet wird Wenn beispielsweise ein Von at

wild. unter atmosphärischem Druck verwendet wird, kann

Das Gehäuse 2 wird durch einen ν jrlikal angeord- der Saugdruck beispielsweise etwa 63,5 cm Unter-

neten, rohrförmigen Metallkörper 12 von kreisför- 35 druck (etwa 25") betragen.

migem Querschnitt gebildet. Eirie sich nach innen Wenn auf die Hülse 4 eine Saugwirkung ausgeübt

erstreckende, waagerecht angeordnete ringförmige wird, besteht jedoch bei dem teilchenförmigen Gim.

Bodenplatte 14 ist am unteren Ende des Rohres 12 teilweise die Neigung, durch den Unterdruck statisch

durch Schweißen befestigt, obwohl auch andere her- an der Innenfläche der Hülse 4 gehalten zu werden,

kömmliche Verfahren angewendet werden können. 40 so daß es einer axialen Bewegung nach unten durch

Die Bodenplatte 14 weist eine nach oben gerichtete, die Hülse einen Widerstand entgegensetzt. Zum Ent-

sich in der Umfangsrichtung erstreckende recht- fernen dieses statischen Pulvers dient die vorer-

winkelige Ausnehmung 15 (Fig. 3) auf, die das wähnte dünne Blechlippe 11, die am Schneckengang

untere En.de der Hülse 4 aufnimmt und abstützt und längs der äußeren Umfangskante desselben und sich

sie in einer konzentrischen Lage zum Inneren des 45 axial unterstroniseitig erstreckend befestigt ist. Durch

rohrförmigen Körpers 12 hält. An seinem oberen die Lippe wird das Pulver wirksam von der Itinen-

Ende ist der rohrförmige Körper 12 an einer sich fläche der Hülse abgeschert, um sicnerzustellcn, daß

radial nach außen erstreckenden, ringförmigen obe- alles Pulver durch die Hülse mit einer gleichmäßigen

ren Platte 16 (Fig. 2) befestigt, die sich von der Geschwindigkeit nach unten gefördert wird.

Hülse 4 in einem radialen Abstand befindet und eine 50 Außerdem gewährleistet die Lippe, daß das Innere

flache waagerechte Oberseite aufweist. c'cr Hülse gegen den Unterdruck über einen vcrhält-

Ein ringförmiger Oberteil 18 ist an der flachen nismäßig beträchtlichen Bereich benachbart der

Oberseite der oberen Platte 16 durch geeignete Scnerkante der Lippe abgeschaltet wird, so daß das

Schraubverbindungen 17 befestigt. Der Oberteil 18 Pulver während der Zeit der Ahschcrung nur lose

erstreckt sich axial nach oben und ist mit einer sich 55 haftet. Dies verhindert, daß die Saugwirkung um die

in der Umfangsrichtung erstreckenden Innenkammer Kante des Schneckenganges herum wirksam wird,

20 verschen, die der Hülse 4 zugekehrt ist und mit was dazu führen würde, daß ihre Teilchen auch beim

dem erwähnten Ringraum 6 zwischen dem rohrför- Abschaben in ihrer Lage bleiben,

migen Körper 12 und der Hülse in Verbindung steht. Um die Hülse 4 durchlässig zu machen, isi eine

Der Ober'cil 18 weist ferner einen sich in der Um- 60 Vielzahl von radialen Perforationen 26 in regel-

fangsrichtung erstreckenden Flansch 2i auf, der mäßigen Abständen längs der Hülse und um diese

benachbart dem oberen Ende des Oberteils radial herum vorgesehen. Zur leichteren Herstelhmu sind

nach inner, gerichtet und mit einer nach unten gc- die Perforationen 26 gewöhnlich wahrscheinlich

richteten, sich in der Umfangsrichtung erstreckenden größer als die mittlere Teilchengröße des transpor-

rechtwinkcligen Ausnehmung 22 verseilen ist, die zur 65 tierten Pulvers. Um zu verhindern, daß Teilchen in

Aufnahme und Halterung des oberen Bildes tier die Kammer 6 hindurchjiesaugt werden, ist dahei ei::

Hülse 4 dien' und wm diese konzentrisch zum Maschensieb 27 mit kleineren Mascheinillmmgeii

Gehäuse ;:u h.illen. als die Große der Teilchen des uel'örderlcn GuIcn

benachbart und überlappend zur Außenfläche der Nach einer bestimmten Zeit wird das erste Gas-Hülse angeordnet, das sich zwischen der unteren ventil 54 geöffnet und das erste Saugventil 38 ge-Plattc 14 und dem oberen Flansch 21 erstreckt. Das schlossen, so daß der Außenluftdruck Zutritt zur Maschensieb 27 verhindert den Durchtritt von Teil- Unterkammer 6a erhält. Gleichzeitig wird weiterhin chen durch die Perforationen 26 in die Kammer 6, 5 eine Saugwirkung auf die Unterkammer 6 b ausgeübt, um zu verhindern, daß die Kammer mit Pulver ge- die mit dem Inneren der Hülse in Verbindung steht, füllt wird. ^{was zur} Folge hat, daß der Hiilseninnendruck unter

Wie F i g. 4 zeigt, ist die Ringkammer 6 zusammen den Außenluftdruck herabgesetzt wird. Die durch

mit der Kammer 20 im Oberteil 18 durch zwei ein- das Ventil 54 Zutritt erhaltende atmosphärische Luft

ander diametral gegenüberliegende Trennwände30 io bildet daher, eine Gasquelle von verhältnismäßig

und 32 in zwei nicht miteinander in Verbindung höherem Druck als der Hiilseninnendruck. Dieser

stehende, sich axial erstreckende Unterkammern 6a Druckunterschied (da an der Außenseite der Hülse

und (\b unterteilt, welche sich um entgegengesetzte der atmosphärische Druck wirksam ist und das Innere

Umfangsliälften der Außenseite der Hülse erstrecken. der Hülse immer noch mit einer Unterdruckqucllc in

Die Trennwände 30 und 32 sind am Gehäuse 2 und 15 Verbindung steht) bewirkt, daß in den Löchern 26

an der Hülse 4 befestigt und erstrecken sich axial angesammeltes teilchenförmigcs Gut aus den Löchern

zwischen der Hülse und dem Gehäuse. in das Innere der Hülse zurückgespült wird, um ihre

Geeignete Dichtungsmaterialien werden an der Verstopfung aufzuheben. Nach einem angemessenen

Stoßstelle zwischen den inneren Enden der Trenn- Zeitraum, der die Beseitigung der Verstopfungen er-

wände 30 und 32 und den benachbarten Teilen des ao möglicht, wird das erste Gasventil 54 geschlossen

Maschensiebes 27, die auf der Außenseite der Hülse und das erste Saugventil 38 wieder geöffnet, so daß

aufliegen, aufgebracht, um ein Lecken von Luft auf die Unterkammer 6a wieder eine Saugwirkung

zwischen den Trennwänden und der Außenseite der ausgeübt wire.

Hülse zu verhindern. Zu einem weiteren bestimmten Zeitpunkt wird das

Zur Ausübung einer Saugwirkung auf das Innere »5 zweite Saugventil 42 geschlossen und das zweite Gas-

der Unterkammer 6a ist eine Leitung 34 in eine sich ventil 58 geöffnet, um die Unterkammer 6b in Strö-

radial erstreckende öffnung 36 im Oberteil 18 ein- mungsverbindung mit der Außenluft zu einer Zeit

geschraubt. Die Leitung 34 steht an ihrem einen zu bringen, während welcher auf die Unterkammer

Ende durch die öffnung 36 mit dem Inneren der 6a immer noch ein Unterdruck ausgeübt wird. Wäh-

Unterkammer 6a in Verbindung und an ihrem abge- 30 rend dieser Zeit werden die Löcher 26 in demjenigen

Iegenen Ende mit einer geeigneten Unterdruckquelle, Teil der Hülse, der mit der Unterkammer 6 b in Ver-

beispielsweise mit einer Vakuumpumpe P über ein bindung steht, ähnlich wie vorangehend beschrieben,

selektiv gesteuertes erstes Saugventil 38 in der Lei- zurückgespült.

tung 34. Wenn das Ventil 38 geöffnet wird, wird ein Dieser Vorgang kann regelmäßig wiederholt

Unterdruck auf das Innere der Kammer 6 α wirksam, 35 werden, um die Hülse 4 in einem im wesentlichen

um Luft nach außen durch die Hülse zu saugen, unverstopften Zustand während der weiteren Zufüh-

wodurch das benachbarte teilchenförmige Gut, das rung des teilchenförmigen Gutes zu halten, wobei

durch die Hülse mittels der Förderschnecke gefördert eine geeignete Zeitschalteinrichtung verwendet wer-

wird, vetdichtet wird. den kann.

Eine ähnliche Leitung 40 und ein zweites Saug- 40 Um zu verhindern, daß Luft von außen durch das

ventil 42 sind ferner zur Ausübung eines Unter- untere Ende der Hülse 4 eingesaugt wird, welche die

druckes auf die Unterkammer 6 b vorgesehen. Wirkung des auf das Gut in der Hülse ausgeübten

Nach einer bestimmten Periode der Zuführung Unterdrücke verringern würde, ist am unteren Ende haben sich wahrscheinlich einige der Löcher 26 mit ein biegsames Rückschlagventil 60 (F i g. 1 und 5) Teilchen des geförderten Gutes verstopft. Dieses Gut 45 vorgesehen, das am unteren Ende des Gehäuse j 2 muß entfernt werden, damit der Unterdruck weiterhin befestigt isL Das Ventil €0 hat die Form einer bieggleichmäßig auf das Innere der Hülse ausgeübt samen Hülse, wobei die Hülsenwände des Ventils 60 werden kann. nach innen und unten in flacher Anlage aneinander

Für diesen Zweck ist eine weiteie Leitung 50 in in einer vertikalen Ebene konvergieren, die sich diaeine entsprechende öffnung 52 eingeschraubt, die 50 metral durch die Hülse erstreckt Der untere Rand sich radial durch den Oberteil 18 erstreckt Die Lei- der Hülse weist eine sich diagonal nach unten ertung 50 steht an ihrem inneren Ende mit der Unter- streckende Unterkante 62 auf. kammer 6 σ durch die öffnung 52 in Verbindung Die Hülsenwände des Ventils 60 werden ausein- und an ihrem abgekehrten Ende mit der Außenluft andergesprefrt, damit das teilchenförmige Gut nach durch ein erstes Gasventil 54 in der Leitung 50 in 55 unten und außen hindurchtreten kann, werden jedoch Verbindung, das wahlweise geöffnet werden kann. durch den Außeoluftdruck gegeneinander gedruckt,

Eine ähnliche Leitung 56 und ein zweites Gas- um den Durchtritt von Luft in das untere Ende der

ventil 58 dienen dazu, die Unterkammer 6 fe in Hülse zu verhindern.

Strömungsverbindung mit der Außenluft zu setzen. Obwohl die Erfindung für die Verwendung der

Die Ventile 38, 42, 54 und 58 ermöglichen die 60 Außenluftdruckes zur Rückspülung beschrieben

Regelung der Druckbedingungen innerhalb des Ge- wurde, können die Leitungen 50 und 56 natürlich mit

häuses 2 in der folgenden Weise. Die Gasventile 54 Oberdruckquellen verbunden werden, beispielsweise

und 58 sind die meiste Zeit geschlossen, während mit Gaspumpen oder Gasflaschen verbunden werden,

die Saugventile 38 und 42 gleichzeitig offen sind, um die mit Drücken betrieben werden welche wesentlich

auf die Unterkaminern 6 a und 66 emen Saugdruck 65 höher als der Außenluftdruck sind. Ferner kann jedes

auszuüben, so daß eine Saugwirkung auf die volle Saugventil für den Zutritt von Außenluft gleichzeitig Umfangsfläche der Hülse ausgeübt wird, um Luft aus mit dem benachbarten Gasdruckventil vorgesehen

dem zueeführten teilchenförmigen Gut zu entfernen. werden.

Bei einer Kombination von Rückspülwirkungen kann der Außenluftdruck anfänglich während einer btstirr; nten Zeit ausgenutzt werden, um eine erste Stufe für die Rückspülung zu erhalten, bei welcher verstopfendes Gut aus den Löchern durch die immer noch auf die andere Unterkammer ausgeübte Saugwirkung herausgezogen wird. Der Rückspüldruck kann dann durch eine Gaspumpe in einer zweiten Rückspülstufe erhöht werden, um praktisch jedes restliche verstopfende Material aus den Löchern herauszudrücken.

Die Erfindung dürfte mit einem besonderen Wirkungsgrad angewendet werden können, wenn sowohl die Schnecke (die durch die Welle 8 und den Galig 10 gebildet wird) als auch das Rohr 2 in einer Richtung, die sich axial zum Rohr 2 und in der

Richtung der Gutzufuhr erstreckt, divergiert oder sich erweitert. Rs wird ferner angenommen, daß eine verbesserte Gutzuführung noch weiter dadurch erleichtert werden kann, daß die Steigung des Schnekkenganges 10 axial in der Zuführungsrichtung vergrößert wird, d. h. dadurch, daß der Abstand von einem Punkt des Ganges 10 zu den entsprechenden Punkt an einem benachbarten Gewindeteil des Ganges, gemessen parallel zur Achse der Welle 8,

ίο vergrößert wird.

Ein Vorteil wird durch die sich nach unten erstreckende Lippe erhalten, die um die Kante des Schneckenganges herum vorgesehen ist und zur Abscherung des Gutes dient, das durch den Unterdruck

is gegen die Innenwand der Hülse gehalten wird, um verbesserte Zuführungseigenschaften zu erzielen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung' zum kontinuierlichen Zuführen und Verdichten teilchenförmigen Gutes mit einer Förderschnecke, einer diese koaxial umschließenden, siebartig gelochten Hülse und einem die Hülse mit Abstand koaxial umgebenden Gehäuserohr, wobei die vom Gehäuserohr und der Hülse begrenzte, geschlossene Ringkammer an eine Unterdruckquelle angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer(6) in axialer Richtung in zwei gleich große Teilkammern (6a, 66) unterteilt und jede der Teil-Kiirumern penouiscn aowecnseinu an mc imierdruckqiT-'lle (P) oder eine Überdrucktjuelle (54 bzw. SH) anschließbar ist, wobei stets eine der Teilkammern (6«, 6b) an die Unterdruckquelie, die jeweils andere dagegen an die Überdruckquelle angeschlossen bleibt.