DE2744465C3 - Druckförderanordnung - Google Patents
DruckförderanordnungInfo
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Description
einer ein Schiebeglied, eine Antriebswelle und eine Halterung aufweisenden drehbaren Schiebeeinrichtung
bereitgestellt. Die erfindungsgemäße Besonderheit besteht darin, daß das Schiebeglied hohlzyiindrisch mit
ovalem Querschnitt ausgebildet ist und längs seines lnnenumfangs eine Verzahnung aufweist; als Antriebswelle
der Schiebeeinrichtung ein getriebenes Zahnrad am Behälter angebracht ist, das im Schiebeglied über
den Innenumfang abrollbar und mit der Verzahni-ng kämmend angeordnet ist; und die Halterung in einer
vom Zahnrad um die Wanddicke des Schiebeglieds entfernten, das Schiebeglied von außen stützenden
Postion fest am Behälter angebracht ist, so daß wiederholt eine geradlinige Bewegung und eine
darauffolgende Drehbewegung des Schiebeglieds um das Zahnrad durchführbar ist Vorteilhafte Weiterbildungen
betreffen eine Ausbildung des Halters und die Anordnung von einer oder zwei Druckförderanordnungen
am Boden eines Behälters, wie öas in den Unteranspriichen ausgeführt ist
Nachfolgend wird die Erfindung im einzelnen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert mit Bezugnahme
auf die Figuren; es zeigt
F i g. 1 einen Querschnitt durch eine bekannte Anordnung,
F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Anordnung nach Fig. 1,
F i g. 3 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Druckförderungsanordnung, wobei die im Betrieb
ablaufenden Bewegungen veranschaulicht sind,
F i g. 4 einen Querschnitt durch einen Schneckenförderer, der mit einem Einfüllbehälter und einer
erfindungsgemäßen Druckförderanordnung versehen ist,
Fig.5 einen Längsschnitt der Vorrichtung nach Fig. 4,
Fig.6 einen Längsschnitt durch eine ähnliche Vorrichtung, die in anderer Anordnung mit einer
erfindungsgemäßen Druckförderanordnung ausgerüstet ist, und
F i g. 7 einen Querschnitt eines mit einem Einfüllbehälter kombinierten Trichters und einer abgeänderten
erfindungsgemäßen Druckförderanordnung.
In den F i g. 1 und 2 ist ein üblicher Schneckenförderer, kombiniert mit einem Einfüllbehälter, dargestellt.
Zwei Schnecken 6, 6' sind nebeneinander horizontal in einem Schneckengehäuse 9 angeordnet und ein
Einfüllbehälter 8 befindet sich oberhalb des Schneckengehäuses 9 an dieses anschließend. Der Boden des
Einfüllbehälters 8 ist zum Inneren des Schneckengehäuses 9 hin offen, so daß Material M, z. B. Butter oder Teig,
aus dem Einfüllbehälter 8 den Schnecken 6,6' zugeführt werden kann. Die Schnecken sind so angeordnet und
angetrieben, daß sie das Material aufnehmen und durch den engen Zwischenraum zwischen den Schnecken und
der Schneckengehäuse-Innenwand kontinuierlich dem Auslaß zuführen. Das zugeführte Material M wird
vertikal nach unten geführt hauptsächlich in Richtung des Pfeiles e. Ein Teil des Materials wird jedoch an den
Seitenwänden des Einfüllbehälters haften und dort unter der Wirkung der von den Schnecken 6,6' ausgehenden
Druckkräfte nach oben in Richtung der Pfeile h, h' kriechen. Im Ergebnis resultiert eine Materialbewegung
in Richtung der Pfeile g, g', welche eine gleichmäßige Materialzufuhr zu den Schnecken 6, 6' erschwert.
Ferner neigt das Material zur Brückenbildung oberhalb der Schnecken und entzieht sich dadurch einer
Aufnahme durch die Schnecken.
Die Fig.2 zeigt für die gleiche Vorrichtung im
Längsschnitt das von der Schnecke verursachte Zurückkriechen des Materials in Richtung des Pfeils /"an
der Vorderseite des Einfüllbehälters 8. Ersichtlich ist diese Gefahr des Zurückströmens bei plastischen
Gütern besonders groß, welche die von der Schnecke ausgehenden Druckkräfte nach allen Seiten relativ weit
fortleiten können.
Die oben erläuterten Erscheinungen verhindern eine in befriedigender Menge erfolgende Zufuhr von
Material zu den Schnecken, und die Abgabe des Materials von den Schnecken 6, 6' wird ungleichmäßig.
Man hat diese Schwierigkeit bisher auf manuelle Weise behoben, indem Hilfskräfte das an der Innenwand des
Einfüllbehälters haftende Material entfernen und es manuell in die Förderschnecken schieben, um eine
regelmäßige und kontinuierliche Materialabgabe zu sichern.
Die erfindungsgemäße Druckförderanordnung übernimmt die Funktion, die bei der bekannten Vorrichtung
durch manuelle Tätigkeit ausgeübt werden muß. F i g. 3 zeigt eine Schiebeeinrichtung. Sie weist ein Schiebeglied
11, ein Zahnrad 14 und einen Halter 15 auf. Das Schiebeglied 11 ist ein hohlzylindrischer, im Querschnitt
oval geformter Körper. Es kann aus irgendeinem für diese Zwecke geeigneten Werkstoff, z. B. aus Stahl oder
Kunstharz, bestehen. Auf der Innenfläche des Schiebeglieds ist eine Verzahnung 12 vorgesehen, die rings um
die gesamte Fläche verläuft. Das Schiebeglied 11 ist zwischen dem Zahnrad 14 und dem Halter 15
angeordnet. Das Zahnrad 14 ist fest in dem inneren Hohlraum des Schiebeglieds 11 angeordnet und kämmt
mit der Verzahnung 12 des Schiebeglieds 11. Das Zahnrad 14 wird im Uhrzeigersinn (vgl. F i g. 3)
getrieben, wie durch den Pfeil c angedeutet ist. Der Halter 15 trägt das Schiebeglied 11 von unten in
gleitender Weise und ist in der Weise fest angeordnet, daß er das Schiebeglied 11 so hält, daß die Verzahnung
12 mit dem Zahnrad 14 in ausreichendem Maß kämmt.
Nach Fig.4 steht ein Einfüllbehälter 18 mit zwei
Schnecken 16, 16' in Verbindung, die in einem Schneckengehäuse unterhalb des Einfüllbehälters angeordnet
sind. Der Aufbau des Einfüllbehälters, der Schnecken und des Schneckengehäuses ist ähnlich dem
Aufbau der bekannten Vorrichtung nach den F i g. 1 und 2, wobei jedoch der Einfüllbehälter im Verhältnis zu den
Schnecken und dem Schneckengehäuse wesentlich größer ist und der Einfüllbehälter mit zwei Bodenabschnitten
versehen ist, die sich seitlich und horizontal über den gerade oberhalb der Schnecken befindlichen
Bereich hinaus erstrecken, wobei eine öffnung zwischen den beiden Bodenabschnitten zur Verbindung mit dem
Schneckengehäuse verbleibt. Auf jedem Bodenabschnitt ist ein Schiebeglied 11 bzw. W der oben erläuterten Art
angeordnet. Das Schiebeglied 11 bzw. 11' ist bevorzugt so ausgebildet, daß seine seitliche Ausdehnung im
wesentlichen gleich der seitlichen Abmessung des betreffenden Bodenabschnitts ist (vgl. F i g. 4), während
seine Längsausdehnung sich durch das gesamte Innere des Einfüllbehälters erstreckt (vgl. F i g. 5). Ein Halter 15
bzw. 15' ist fest an jedem Bodenabschnitt an einer nahe der betreffenden Schnecke befindlichen Stelle angebracht.
Die Welle 10 des Zahnrads 14 bzw. 14' ist drelibar an den vorderen und hinteren Stirnflächen des
Einfüllbehälters angebracht (vgl. F i g. 5). Sie ist oberhalb der Halter 15 bzw. 15' derart angeordnet, daß
sie das Schiebeglied 11 bzw. W im Zusammenwirken mit dem Halter hält. Der Halter 15 bzw. 15' hält somit
das Zahnrad und das Schiebeglied in einer solchen Stellung, daß diese nicht außer Eingriff treten können.
Nahe dem hinteren Ende der Welle 10 des Zahnrads 14 bzw. 14' ist ein Zahnrad angeordnet, das mit einem
(nicht gezeigten) Antrieb verbunden ist.
Jede Schnecke 16 bzw. 16' ist auf einer Welle 17 montiert, die a,i der Rückwand des Schneckengehäuses
gelagert und mit Zahnrädern zwecks Verbindung mit einem Antrieb (nicht gezeigt) versehen ist. Die Wellen
10 der Zahnräder 14, 14' und die Wellen 17 der Schnecken 16, 16' sind über die an ihnen angeordneten
Zahnräder und zusätzliche Getriebeglieder verbindbar, um die Umlaufrichtungen dieser Wellen festzulegen.
Nach den Fig.3 und 4 ist das Zahnrad 14 so angeordnet, daß es im Uhrzeigersinn umläuft (vgl. Pfeil
c). Wenn das Zahnrad 14 in dieser Weise umläuft, wird das Schiebeglied 11, das sich in der Strichlinienstellung
befindet, dazu veranlaßt, sich horizontal geradlinig zu bewegen (vgl. Pfeil a), so daß es sich von den Schnecken
wegbewegt. Wenn die Umdrehung des Zahnrads 14 das Schiebeglied 11 bis zu der Stellung gebracht hat, in der
es seine Horizontalbewegung nicht weiter fortsetzen kann, bewirkt das weitere Umlaufen des Zahnrads 14,
daß das Schiebeglied sich um sein rechtes (nach den F i g. 3 und 4) Ende dreht, und zwar aufgrund des
Zahnradeingriffs zwischen dem Zahnrad 14 und dem Abschnitt der Verzahnung 12 an dem rechten Ende des
Schiebeglieds. Die Richtung der Drehbewegung des Schiebeglieds 11 ist durch den Pfeil b angegeben. Das
Schiebeglied führt seine Drehbewegung durch einen Winkel von 180° aus und kehrt in seine Anfangslage
zurück, bevor es wieder seine horizontale geradlinige Bewegung beginnt. Das Schiebeglied W führt eine
gleiche Bewegung aus, wobei jedoch die Bewegungsrichtung derjenigen des Schiebeglieds 11 entgegengesetzt ist, da das Zahnrad 14' im Gegenuhrzeigersinn
getrieben wird. In manchen Fällen ist es vorzuziehen, daß die Bewegungen der beiden Schiebeglieder
synchronisiert sind, so daß, wenn das Schiebeglied U sich in seiner extrem rechten Stellung befindet, das
Schiebeglied 11' sich bevorzugt in seiner extrem linken
Stellung befindet. Die Bauweise und die Bewegung der Schnecken 16, 16' können von üblicher Art sein. Nach
F i g. 4 läuft die Schnecke 16 im Uhrzeigersinn und die Schnecke 16' im Gegenuhrzeigersinn um.
Wenn Material M in den Einfüllbehälter 18 eingebracht wird, gelangt ein Teil des Materials in
Berührung mit den Schnecken, wenn die Schiebeglieder sich in ihren von den Schnecken entfernten Stellungen
befinden. Das Material, das dazu neigt, an den Wänden
des Einfüllbehälters zu haften, oder das den erwähnten Überbrückungscifcki zeigt, kann von der periodisch
wiederkehrenden Drehbewegung der Schiebeglieder 11, 11' in das Schneckengehäuse geführt werden, um
dort von den Schnecken 16,16' aufgenommen und nach vorn gefördert zu werden.
Von einem anderen Gesichtspunkt ist die Anordnung nach der Erfindung insbesondere in Verbindung mit der
obigen Ausfühningsfonn und der obigen Anwendungsart deswegen vorteilhaft, weil sie im Sinne einer
Kapazitätsvergrößerung des Emfüllbehälters wirkt Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, sind die Wände des
Einfüllbehälters 8 geneigt, um allmählich in Richtung zu den Schnecken zu konvergieren, und die Breite des
Bodens des EinfüTibehälters 8 ist wesentlich kleiner als
die Breite des Schneckengehäuses. Diese Bauweise ist bei der bekannten Vorrichtung notwendig, um eine
Abwärtsbewegung des Materials in das Schneckengehäuse zu ermöglichen, obwohl die Reibung zwischen
dem Material und den Wänden einer gleichmäßigen Materialzufuhr entgegenwirkt Wenn die Wände vertikal wären, würde die Reibung auf ein Minimum
herabgesetzt werden. Jedoch wäre die Aufnahmekapazität des Einfüllbehälters zu gering, wenn sich die
Wände von den unteren Enden der Wände nach F i g. 1 aus längs Vertikalebenen nach oben erstreckten. Wenn
andererseits die Wände zurückgesetzt werden, um die
ίο Aufnahmekapazität des Einfüllbehälters zu vergrößern,
müssen, falls nicht die Größe der Schnecken erhöht wird, Schultern ähnlich denjenigen nach F i g. 4 vorgesehen werden, und diese würden ein Hindernis für eine
gleichmäßige Materialzufuhr sein. Natürlich ist eine
Vergrößerung der Aufnahmekapazität des Einfüllbehälters im Interesse einer bequemen Arbeitsweise erwünscht. Die bekannte Bauart ist ein Kompromiß
zwischen den beiden obengenannten Forderungen.
Wenn jedoch die Druckförderanordnung nach der
Erfindung verwendet wird, werden die obenerwähnten
Schwierigkeiten, die sich bei größeren Einfüllbehältern mit vertikalen Wänden ergeben, vermieden.
In F i g. 6 ist eine Druckförderanordnung im Einfüllbehälter 28 über den im Schneckengehäuse 29
befindlichen Schnecken 26 seitlich zu den Achsen der Schnecken angeordnet, und zwar längs der vorderen
Stirnwand des Einfüllbehälters. Die Druckförderanordnung ist in ihrer Bauweise identisch mit den Anordnungen nach F i g. 4.
Ein Schiebeglied 21 befindet sich zwischen einem Zahnrad 24 und einem Halter, der auf einem
horizontalen frei tragenden Vorsprung angeordnet ist, der dazu dient, den vorderen Teil des Einfüllbehälters 28
vom Schneckengehäuse 29 zu trennen. Das Schiebeglied
21 führt eine horizontale geradlinige Bewegung aus, wie
durch den Pfeil «"angedeutet ist und dreht sich dann um das Zahnrad 24 in der durch den Pfeil f>"angezeigten
Richtung und wiederholt dann diesen Zyklus. Wenn das Schiebeglied 21 die horizontale geradlinige Bewegung
beginnt, befindet es sich oberhalb eines Teils der Schnecken, und mit fortschreitender Horizontalbewegung zieht es sich von den Schnecken zurück, und am
Ende der Horizontalbewegung befindet es sich vollständig auf dem frei tragenden Vorsprung. Durch die
Umlaufbewegung um das Zahnrad 24 entfernt das Schiebeglied 21 das an der vorderen Stirnwand des
Einfüllbehälters 28 anhaftende Material und drückt es in das Schneckengehäuse 29, damit es dort von den
Schnecken 26 aufgenommen wird. Die obige Anwen
dungsart der Erfindung ist besonders dann wirksam,
wenn das Material dazu neigt unterstützt von den
Einfüllbehälter 38 eine ähnliche Bauweise hat wie der
Einfüllbehälter 28 von Fig.4, jedoch an seinem Boden
anstelle eines Schneckengehäuses einen Trichter 32 aufweist Die Druckförderanordnung ist ähnlich wie
diejenige nach Fig.4 ausgebildet mit Ausnahme der
Halter 35 und 35'. Die Schiebegfieder 31 und 31'führen
Zyklen aus, die aus !horizontalen geradlinigen Bewegungen und darauffolgenden Drehbewegungen um die
Zahnräder 34 bzw. 34' bestehen, und das Material M wird in Richtung zu dem Trichter 32 gedrückt und aus
diesem in der von den Pfeilen in Fig.7 angezeigten
Richtung abgegeben.
Die Halter 35,35' haben die Form von frei drehbaren
Rollen. Die Funktion der Halter 35, 35' ist ähnlich
derjenigen der Halter nach den F i g. 3 und 4. Wenn die Schiebeglieder ihre Drehbewegung um die Zahnräder
ausführen, halten die Rollen 35, 35' die Schiebeglieder, indem sie gleitend an ihnen angreifen, derart, daß die
Zahnräder 34, 34' ständig im Eingriff mit den Schiebegliedern gehalten werden.
Die Druckförderanordnung nach der Erfindung kann in vieler Hinsicht modifiziert werden. Zum Beispiel kann
nur eine einzige Schiebeeinrichtung im Einfüllbehälter vorgesehen werden. Die Schiebeeinrichtung kann
ferner an einer vertikalen Seitenwand des Behälters angebracht sein. Es kann auch je eine Schiebeeinrichtung
auf der vertikalen Oberfläche jeder von zwei gegenüberliegenden Seitenwänden angeordnet sein.
Wenn zwei Schiebeeinrichtungen in einem Einfüllbehälter vorgesehen sind, müssen ihre Bewegungen nicht
unbedingt synchron zueinander verlaufen, und man kann vorsehen, daß sie abwechselnd Druck zum
Herbeiführen eines Materialflusses ausüben.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Druckförderanordnung zum Fördern von festem oder halbflüssigem, seiner Natur nach
plastischem Material, aus einem Behälter in oder durch einen relativ engen, am Boden des Behälters
angeordneten Auslaß, mit mindestens einer ein Schiebeglied, eine Antriebswelle und eine Halterung
aufweisenden drehbaren Schiebeeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebeglied
(11) hohlzylindrisch mit ovalem Querschnitt ausgebildet ist und längs seines Innenumrangs eine
Verzahnung (12) aufweist; als Antriebswelle der Schiebeeinrichtung ein getriebenes Zahnrad (14) am
Behälter (18) angebracht ist, das im Schiebeglied (11) is
über den Innenumfang abrollbar und rr.it der Verzahnung (12) kämmend angeordnet ist; und die
Halterung (15) in einer vom Zahnrad (14) um die Wanddicke des Schiebeglieds (11) entfernten, das
Schiebeglied (11) von außen stützenden Position fest
am Behälter (18) angebracht ist, so daß wiederholt eine geradlinige Bewegung und eine darauffolgende
Drehbewegung des Schiebeglieds (11) um das Zahnrad (14) durchführbar ist.
2. Druckförderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter aus einer
frei drehbaren Rolle (35) besteht.
3. Druckförderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (18) mit
einem im wesentlichen rechteckigen Bodenteil versehen ist und je eine Schiebeeinrichtung der
genannten Art nahe jeder von zwei gegenüberliegenden Seitenwänden des Behälters (18) angeordnet
ist und die Umlaufrichtung des Zahnrades (14) in der einen Schiebeeinrichtung entgegengesetzt zu der
des Zahnrades (14') in der anderen Schiebeeinrichtung ist, so daß die Schiebeglieder (11, 11') sich um
die Zahnräder (14, 14') in einer solchen Richtung drehen, daß ein Materialfluß durch den Auslaß
gedrückt wird.
4. Druckförderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (38) mit
einem im wesentlichen rechteckigen Bodenteil versehen ist und der Boden mit einer Öffnung
ausgebildet ist, die sich vom einen bis zum anderen Ende erstreckt, so daß zwei getrennte Bodenabschnitte
gebildet sind, deren jeder sich an eine der beiden Seitenwände des Behälters anschließt, und
daß je eine Schiebeeinrichtung auf jedem der Bodenabschnitte vorgesehen ist und die Öffnung mit so
dem Auslaß verbunden ist und die Umlaufrichtung des Zahnrads (34) in der einen Schiebeeinrichtung
entgegengesetzt zu der des Zahnrades (34') in der anderen Schiebeeinrichtung ist, so daß die Schiebeglieder
(31) sich um die Zahnräder (34, 34') in einer solchen Richtung drehen, daß ein Materialfluß durch
die Öffnung und in oder durch den Auslaß gedrückt wird.
5. Druckförderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (28) mit
einem im wesentlichen rechteckigen Bodenteil versehen ist und der Bodenteil mit einer sich in einer
Richtung über ihn erstreckenden Öffnung versehen ist und die Schiebeeinrichtung nahe einer Wand des
Behälters (28) vorgesehen ist, die sich seitlich zur Richtung der Öffnung erstreckt.
Die Erfindung betrifft eine Druckförderanordnung zum Fördern von festem oder halbflüssigem, seiner
Natur nach plastischem Material, aus einem Behälter in oder durch einen relativ engen, am Boden des Behälters
angeordneten Auslaß, mit mindestens einer ein Schiebeglied, eine Antriebswelle und eine Halterung aufweisenden
drehbaren Schiebeeinrichtung. Bei den zu fördernden Gütern soll es sich um feste oder Halbflüssige
Materialien handeln; wie z. B. Butter, Bohnenbrei, Brotoder Kuchenteig u. dgl.
Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der US-Patentschrift 26 87 244 bekannt Bei der bekannten Vorrichtung
dienen als Schiebeglied die Flügel eines um eine horizontale Welle umlaufenden Flügelrades, das im
trichterförmigen Boden eines Behälters oberhalb einer für den weiteren MateriEltransport sorgenden Schnecke
angeordnet ist Bei ihrer nach unten, auf die Schnecke zugerichtete Bewegung drücken die Flügel das zu
fördernde Gut in den Einfangbereich der Schnecke. Die bekannte Druckförderanordnung ist zum Fördern von
granuliertem oder pulvrigem Material bestimmt. Zum Fördern von plastischem Material ist diese bekannte
Vorrichtung weniger geeignet, da beim Durchgang der Flügel durch das plastische Material das letztere dem
Flügel ausweichen würde, ohne daß es in den Einfangsbereich der Schnecke hineingezwungen wird.
Ferner ist aus der US-Patentschrift 37 84 061 ein Einspeifventil bekannt, dessen Ventilglieder aus einer
vertikalen, den Materialtransport zulassenden Stellung in eine waagerechte, den Materialtransport sperrende
Stellung verschwenkt werden können. Auch diese bekannte Vorrichtung dient zur gezielten Abgabe von
pulvrigem oder granuliertem Material aus einem Vorratsbehälter.
Die gezielte Einspeisung von plastischem Material in eine Förderschnecke bereitet Schwierigkeiten, da sich
die von der Schnecke ausgehenden Kräfte auch in das zuzuführende Material hinein ausbreiten und dessen
Zuführung erschweren, wie nachfolgend im einzelnen mit Bezugnahme auf die F i g. 1 und 2 erläutert ist.
Wenn plastische Materialien in einen Schneckenförderer eingeführt werden, erfordert dieser Vorgang
besondere Aufmerksamkeit, weil ein derartiges Material dazu neigt, an den Wänden des Zuführtrichters zu
haften, oder die Förderschnecke neigt dazu, das Material zurückzustoßen. Diese Erscheinungen machen
es schwierig, die Aufnahme des Materials auf den Förderschnecken zu erreichen. Es ist daher erforderlich,
daß ein Bediener die Maschine bedient und immer wieder das Material manuell auf die Förderschnecke
drückt, so daß letztere das Material aufnehmen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Anordnung mit dem Ziel weiterzubilden, daß
sie ein möglichst gleichmäßiges Fördern von plastischem Material in oder durch einen Raum erlaubt.
Insbesondere soll mit der erfindungsgemäßen Druckförderanordnung plastisches Material gleichmäßig und
kontinuierlich einer Förderschnecke zuführbar sein.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist eine Druckförderanordnung mit den im Anspruch 1
angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
Mit der Erfindung wird somit eine Druckförderanord-
uing zum Fördern von festem oder halbflüssigem,
seiner Natur nach plastischem Material, aus einem Behälter in oder durch einen relativ engen, am Boden
des Behälters angeordneten Auslaß, mit mindestens
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