DE1756904A1

DE1756904A1 - Schneckenfoerderer

Info

Publication number: DE1756904A1
Application number: DE19681756904
Authority: DE
Inventors: Christian Joseph Dennis; Christian Robert Francis
Original assignee: PACKAGED POWER TERMINALS Inc
Current assignee: PACKAGED POWER TERMINALS Inc
Priority date: 1967-07-31
Filing date: 1968-07-31
Publication date: 1970-10-01
Also published as: NL6810863A; US3549000A; BE718884A; FR1582218A; CH479470A

Description

t MÜNCHEN 27, DEN

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 483921/22

Packaged Power !Terminals, Inc., World Trade Genter, Ferry Building, San Francisco, California, V.St.v.A.

Schaeckeaförderer

Die vorliegende Erfindung bezieht sich, auf Schneckenförderer zum Fördern und/oder Bearbeiten eines Fördergutes in flüesiger Form, insbesondere für Fördergüter in Form von abgesonderten Teilchen oder Schlamm. Ein Schneckenförderer ist eine Vorrichtung mit einer Schnecke, deren Wendel von Blättern oder gelöcherten Bändern mit vollem oder hohlem Querschnitt gebildet sind. Die Schnecke ist in einem Gehäuse gelagert und bewegt ein Fördergut in horizontaler, vertikaler oder geneigter Richtung fort. Bei hohlen Schneckenwendeln kann ein Wärmeaustauschmedium durch die Schnecke zirkuliert werden, so daß

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es zu einem Wärmeaustausch, mit dem Fördergut kommt. Das Wärmeaustauschmedium kann z.B. Dampf, öl oder eine Lauge «ein. Die Wendel sind auf einem hohlen oder rollen, im allgemeinen zylindrischen Kern angeordnet.

Im allgemeinen muB beim fördern und Bearbeiten id· Art des Fördergutes berücksichtigt werden, das i.B. relatir flüssig sein kann, an den W#ndeln anhaftet und diese HAfV fähigkelt während der gesamten Behandlung beibehält.

Dies letztere ist insbesondere unerwünscht bei der Bearbeitung yon Nahrungsmitteln oder Chemikalien bei Temperaturen über oder unter der normalen Umgebungetemperatur. Dies ist auoh insbesondere für Schnecken mit hohlen Wendeln unerwünscht, in denen Dampf, heißes öl, Lauge oder ein ähnliohes Wärmeaustauschmedium zirkuliert wird» um einen Wärmeaustausch mit dem au bearbeitenden Fördergut herbeizuführen·

Wenn das Fördergut an den Wendeln festheftet, kommt es durch, dieses Anhaften zu;

a) einer Isolierung der Wärmeauetauschfläche,

b) einer Ober- bzw. Unterbehandlung des Fördergutes und somit zu unregelmäßigen. Produktmerkmalen,

o) manchmal zu Verfärbungen, Anbrennen, Karamellisieren, Stückigkeit und anderen unerwünschten Erscheinungsformen.

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Stoffe» die an der Fördererfläche anhaften wollen, haten auch sehr veränderliehe Eigenschaiten sowohl bezüglich, der Art der Teilohenzuaamaensetzung, als auch bezüglich der Zustandsänderung während der Verarbeitung. Dies ist meistens bedingt dadurch, daß die Stofftemperatur eine oder mehrere kritische !Temperaturen erreicht.

line Aufgabe der Erfindung ist es, das Durchmischen oder die Zusammensetzung der Teilchen zu verbessern, während das Fördergut den Förderer durchläuft.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Oberflächen der Schnecken und/oder des Gehäuses wirksam zu reinigen.

Zur Lösung dieser Aufgabe bringt die Erfindung einen Schnekkenförderer eingangs bezeichneter Art in Vorschlag, der insbesondere bemerkenswert ist durch die Kombination folgender Merkmale:

- ein Gehäuse mit einem Zugang und einem Abgang; -eine Hehrzahl von in dem Gehäuse drehbar gelagerten Schnecken mit ineinandergreifenden Wendeln, von denen mindestens eine in Achsrichtung verschieblich ist;

- Eine Antriebseinrichtung für den Antrieb der Schnecken in Drehrichtung und in Achsrichtung für die axial verschiebliehe Schnecke während deren Drehbewegung.

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Auf diese Weise werden, die Schnecken einander angenähert und wieder voneinander entfernt, so daß das fördergut wirksam durchmischt oder über die Schneckenoberflächen hinwegbewegt wird, um den Wärmeaustauschkoeffizienten zu erhöhen. Wenn gewünscht, können die Schnecken zum Zwecke der Reinigung auch in gegenseitige Berührung treten.

Es können zwei, drei oder mehr Schnecken in achsparalleler Anordnung vorgesehen sein. Die parallelen Schneckenachsen können in einer beliebigen Relativanordnung innerhalb von 360° liegen. Wenn drei Schnecken zur Anwendung kommen, können alle Achsen in einer horizontalen Ebene liegen oder so angeordnet sein, daß senkrecht die Achsen durchschneidende Linien ein Dreieck bilden. Wenn vier Schnecken vorgesehen sind, können ihre Achsen, auf einer geraden Linie liegen oder auf einem Linienpaar, wobei die Achsen zweier Schnecken Über den Achsen der anderen beiden Schnecken liegen.

Die Schnecken können alle einen gleichgerichteten Sang aufweisen, d.h. z.B. zwei rechtsgängige und zwei linksgängige Sohnekken oder mehr als zwei rechtsgängige und mehr als zwei linksgängige Schnecken. Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform ist eine gleichgroße Anzahl von rechts- und linksgängigen Schnecken vorgesehen, deren Wendel wechselweise ineinandergreifen, so daß z.B. eine rechtsgängige Schnecke in eine linksgängige Schnecke greift usw.. Alle Schnecken können hohle oder

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volle Wendel aufweisen oder gemischt als hohle und volle Schnecken in einer Anordnung zusammengestellt sein.

Jede Schnecke kann awlβeheη 90 und 600 om (3 - 20 feet) lang sein· Für manche Anwendungazwecke sind aber kür»er· oder stärkere Sohneoken vorzuziehen. Jede Schnecke ist an ihren Enden in Lagern drehbar gelagert* Beispielsweise hat eine Schnecke einen Durchmesser von 12" und eine Steigung von 6" mit einem Kern von 4,5" Außendurchmeseer.

Weitere Einzelheiten and Torteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen· Die Zeichnungen stellen dar:

Pig, 1 ist eine Stirnansioht eines Förderaohneckenpaares. Fig. 2 ist eine Stirnansicht eines Förderachneckenpaarea. Fig. 5 ist eine Stirnansicht dreier Förderschnecken. Fig. 4 ist eine Stirnansicht dreier Förderschnecken. Fig. 5 ist eine Stirnansicht von vier Förderschnecken. Fig. 6 ist eine Stirnansicht von vier Förderschnecken.

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Pig. 7 1st eine Draufsicht .auf einen selbetreinigenden Sohnekkenförderer gemäJ der Erfindung mit teilweise abgenommenem Gehäuse a um besseren Yeretändnis der Anordnung des Antriebes und der Sohneoken·

Fig. 8 ist eine Quereohnittsansicht des Förderers nach flg. 7

und zeigt die Umdrehungerichtunf der eineeinen Sohneoken.

φ Pig. 9 let eine Seitenansicht des Förderers im Bereich des Abganges·

Fig.10 zeigt schematisch den Antrieb für den Förderer nach Fig. 7.

Fig·11 ist eine Seitenansicht von drei alternativen Anordnungen der Förderschnecken für einen Förderet gemäi der Erfindung.

Fig.12 zeigt eine Aueführungeform des Förderers gemäß der Erfindung mit hohl ausgebildeten Schnecken.

Fig·13 zeigt eine weitere Aueführungsform des Förderers gemaß der Erfindung.

In den.Fig. 1 bis 6 sind mehrere Förderschneckenpaarungen gezeigt, wobei Fig· 1 zwei Schnecken 1 und 2 mit in einer hori-

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iontftlen Ebeae liegenden Achsen zeigt. Eine dieser Schaeckea let rechtsgängig, während die andere linkegängig ist. Jedoch könnte eine sowohl rechte- ale auch linkegängig sein, die Umdrthangsridtang aber soll für die eine in Uhrzeigerrichtung und für die andere gegen die Uhrzeigerriohtung sein, so daß sie gemeinsam durch übersetzungsräder antreibbar sind.

Fig· 2 zeigt eine andere Anordnung zweier Schnecken 1,2, deren Achsen hier in einer vertikalen Ebene angeordnet sind. Die Schnecken sind wiederum die eine- rechts- und die andere linksgängig, und «ie werden in bzw. gegen den Uhrzeigersinn angetrieben· Beide Schnecken könnten aber auch den gleichen Gang aufweisen und in derselben Richtung angetrieben sein. Für einen solchen Drehantrieb sind die Schnecken durch einen Kettentrieb und nicht durch Räder gekuppelt·

Fig. 3 zeigt eine Anordnung mit drei Schnecken mit einigen in einer horizontalen Ebene liegenden Achsen· Dabei haben die Schnecken 1 und 3 einen Gang in dieselbe Richtung, während die Schnecke 2 einen Gang in entgegengesetzte Richtung aufweist. Die lÄdrehungsrichtungen können wie aus der Figur ersichtlich sein. Zu diesem Zweck können sie durch Übersetzungsräder angetrieben werden.

Fig. 4 zeigt eine andere Anordnung von drei Schnecken. Bei dieser Anordnung bilden die die Achsen der Schnecken verbin-

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deaden Linien ein Dreieck» Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Schnecken 1 und 2 entgegengesetzte Grange haben und zusammen mit der Schnecke 3 angetrieben werden, so daß zwei der Schnekken einen Gang in dieselbe Richtung haben, während die dritte Schnecke einen Gang in die entgegengesetzte Richtung aufweist.

Fig. 5 zeigt eine Anordnung mit vier Schnecken, deren Achsen in einer, wie gezeigt, horizontalen Ebene oder auch in einer vertikalen Ebene angeordnet sein können. Dabei haben die Schnekken 1 und 3 denselben Gang, während die Schnecken 2 und 4 einen entgegengesetzten Gang aufweisen. Diese Anordnung kommt in der in Verbindung mit fig· 7 näher beschriebenen Einrichtung zur Anwendung.

Fig. 6 zeigt eine andere Anordnung mit vier Sohnecken, deren Achsen paarweise in zwei horizontalen Ebenen übereinanderliegen. Zwei dieser Schnecken haben wieder den gleichen Gang, während die beiden anderen einen entgegengesetzten Gang aufweisen. Zweck Schnecken drehen in Uhrzeigerrichtung und zwei in Gegenuhrzeigerrichtung,. Die Schnecken können untereinander durch Übersetzungsräder gekuppelt sein.

Es ist zu bemerken, daß die Anordnung der Schnecken nach Fig. 4 und 6 besonders geeignet ist für Anlagen mit rohrförmigem Gehäuse, während die Anordnungen nach Fig. 1, 3 und 5 für Gehäuse ähnlich dem Gehäuse nach Fig. 7 geeignet sind.

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Die Anordnung nach Fig. 2 ist geeignet für ein tief U-iörmiges Durchsatzgehäuse.

Ia Fig· 2 sind nur zwei Schnecken übereinander gezeigt, wobei diese Anordnung selbstverständlich auch dahingehend abgewandelt werden kann, daß drei oder mehr Sohnecken in einer Anordnung übereinander in einem tiefen ü-förmigen Gehäuse gelagert sind» Bei solchen Anordnungen kann der Antriebsmechanismus nach Fig* 7 in einfacher Weise für diese besonderen Bedingungen abgewandelt werden. Mit anderen Worten ist die Ansicht nach Fig. 7 eine Draufsicht auf den Drehantrieb und die Drehanordnung, jedoch man könnte sie auch als Seitenansicht mit vier übereinander gelagerten Schnecken betrachten·

Wie in Fig. 7 im einzelnen gezeigt, ist die Förderanlage gemäß einer bevorzugten Ausführungsform von Schnecken mit vollem Querschnitt gebildet.Die Schnecken 1 und 3 sind dabei rechtsgängig, während die Schnecken 2 und 4 linksgängig sind. Die Schnecken sind achsparallel in einem wannenförmigen Gehäuse angeordnet, welches, wie in Fig. 8 gezeigt, das Unterteil des Gehäuses bildet. Die Bezugsziffern 5A, 5£» 50 und 5D bezeichnen die Jti'ließrichtung des Materials, wenn die Schnecken drehen. Diese Fließrichtung verläuft von einem Zugang an einem Ende der Anlage zu einem Abgang am anderen Ende der Anlage. Die Anlage besitzt eine Zugangsöffnung 6 und eine Abgangsöffnung 6A, wie in Fig. 8 ersichtlich. Das Gehäuse 7 (Fig. 7 und 9) ist

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aus einer Mehrzahl yon Gehäuseteilen, zuammengesetzt. Ein. erstes Gehäuseteil 6 dient zur Aufnahme der Schnecken· Bin zweites Gehäuseteil 9 dient zur Aufnahme dee Drehantriebee für die Schnecken und ein drittes Gehäuseteil lÖ dient litt Aufnahme von Sohwingrädern und Drucklagern für den liifIiI der Schnecken, im Ende des ßehHüseteilen 8 ist eine Stirnwand 11 angeflanscht, welche die Lager 11A für die Schnecken trägt.

Vier identische Antriebswellen 12 sind jeweils für die Schnecken in dem Gehäuseteil 10 in Lagern IS und in Lagern gelagert. Die Wellen 12 Bind in geeigneter Weise für einen Drehantrieb mit den Schnecken 1 bis 4 gekuppelt.

An den Wellen 12 sind Ringnuten 12A ausgebildet! welche alt einem Stirnrad 19,20,21 in Singriff stehen. Diese Stirnräder haben mindestens über zwei Abschnitte ihres Umfangea ein Zahnprofil. Über dem Stirnrad IO und antriebemäßig mit diesem verbunden ist ein anderes Zahnrad 22 mit einem doppelt so großen Duronmesser vorgesehen. Das Zahnrad 22 ist etwa über ein viertel seines Umfangea Hit einem Zahnprofil versehen, das mit einer Zahnstange 23 in Eingriff steht. Die Zahnstange 23 wird angetrieben über eine Verbindungestange 24 und verschiebIich in von der Deckelplatte 1OA getra-' genen Lagern 23A,23B gelagert. Die Stange weint elastische Mittel in Form von zwei Pedem 25 und 25A auf, die gigen ein zwischen ihnen gelagertes Trennglied 2g anliegen* Du federn 25,

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25A und das Irennglied 26 sind in einem eigenen Gehäuse 27 untergebracht. Die Verbindungsstange 25 ist an eine Schlitzplatte 36 angeBohlossen, die durch einen einstellbaren Exzenter antreibbar ist. Ein von einer Kurbelscheibe 28 getragener Kurbelzapfen 31 greift in den Schute der Platte 26 ein und ist bezüglioh der Mitte 32 des Schlitzes verstellbar. Sie Kurbelscheibe 28 iet verbündeη mit einem in einem Gehäuse 29 angeordneten Schneckengetriebe. Dieses wird von einem Kettenrad von einem Hauptantrieb her angetrieben. Wenn sich der Kurbelzapfen 31 in der Mitte 32 befindet, kommt es zu keiner seitlichen Bewegung der Zahnstange 23. Wird jedoch der Kurbelzapfen 31 von der Mitte 32 fort eingestellt, dann wird die Zahnstange 23 seitlich bewegt. Der Hub der Zahnstange 23 wird durch das Zahnrad 22 auf die Stirnräder 19· 20 und 21 übertragen. Die Stirnräder 19, 20, 21 führen als hin und her gehende Winke lhewegungen aus, und durch ihren Eingriff mit den Wellen 12, werden diese in Achsrichtung in den Lagern 13, 14 und 11A hin und her bewegt. Dabei gleiten sie in entsprechenden Axialbohrungen der Übersetzungsräder 15, 16, 17, 18, die zwischen den lagern 13 und 14- gelagert sind und untereinander kämen. Jede Axialbohrung der Räder 15, 16, 17, 18 weist dabei eine Keilnutenverzahnung 33 auf, die mit einem entsprechenden Keilnutenprofil auf der Welle 12 in Eingriff steht, so*daß die Wellen 12 in Achsrichtung verschoben werden können, ohne den Eingriff der Räder zu stören. Wenn die Stirnräder 19, 20, 21 gedreht werden, bewegen sich die Schnecken 1

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und 3 in eine Achsrichtung, während die Schnecken 2 und 4 sich in die entgegengesetzte Achsrichtung bewegen. Wenn dann die Drehriohtung der Stirnräder 19, 20, 21 durch Umkehr der Zahnstange 23 verändert wird, werden ebenfalle die Bewegungen der Wellen 12 in Achsrichtung umgekehrt· Die Übersetzungsräder 15» 16,17, 18 haben vorzugsweise ein Übersetzungsverhältnis von ItI. Gemäß einer anderen Ausführungsform können anstatt der Zeilnutenprofile die Zahnbreite der kämmenden Räder so groß gemacht sein, daß bei einer Axialverstellung der Räder relativ zueinander noch genügend Eingriffsfläche vorhanden ist, damit diese zu jedem Zeitpunkt eine Drehbewegung auf die Schnecken übertragen.

Wenn gewünscht, kann das Kettenrad 30 auch mit einer nicht dargestellten Kupplungseinrichtung verbunden sein, so daß das Schneckengetriebe in dem Gehäuse 29 durch die Zahnstange 23 nur bei eingeschalteter Kupplung angetrieben werden. Wenn die Kupplung ausgeschaltet ist, bewegen sich die Schnecken 1 bis A nicht in Achsrichtung, obwohl sie weiterhin drehen.

Wahlweise kann auch an die Antriebsvorrichtung für die Axialbewegung ein Mechanismus angeschlossen werden, der auf die Zahnstange 23 intermittierende Hin- und Herbewegungen tiberträgt .

Fig. 10 zeigt einen Antrieb sowohl für die Axial- als auch für die Rotationsbewegung der Schnecken, umfassend einen Motor 40

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,mit einem Untersetzungsgetriebe, das über einen Kettentrieb 41 eine Welle 42 antreibt. Die Welle 42 trägt ein Zahnrad 43, das mit dem Bad 17 oder einem beliebigen anderen Bad 15 bis 18 käamt, und ist in Lagern 45 und 46 gehalten. Die Welle 42 treibt über einen Kettentrieb 44 auch das Kettenrad 30 an.

Bei einer typtischen Ausführungaßrm werden die Schnecken 1, 2, 3 und 4 mit einer Geschwindigkeit von 6 U/Min und mit einer Schwingung in Achsrichtung von zwei Hüben pro Minute angetrieben.

Mn Vorteil der in Fig. 8 gezeigten Drehrichtung besteht darin, daß einfache Stirnräder verwendet werden können, die jeweils mit einer Schnecke gekuppelt sind und untereinander kämmen.

Bei der in Pig. 7 gezeigten Ausführungsform laufen die in den Gehäuseteilen 9 und 10 gelagerten Seile vorzugsweise in Öl. Die Schnecken 1 und 4 haben denselben Durchmesser und eine Steigung von etwa der Hälfte ihres Durchmessers.

Die Schnecken 1 - 4 sind so angeordnet, daß die Außenkanten der Wendel einer Schnecke den Kern einer nächstbenachbarten Schnecke berühren oder nahezu berühren. Die Außenkanten der Wendel der Schnecken 1 und i liegen vorzugsweise in nächster Nähe der Innenseite 7A der Längswände des Gehäuses 7.

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Aufgrund der relativen Axialrerstellung der Schnecken 1 - 4 können die sich gegenüberliegenden Wände der Wendel zweier benachbarter Schnecken an den Hubenden der Zahnstange in Anlage oder eher nahe aneinander kommen. Sie kombiniert· Axial- und Rotationsbewegung gewährleistet, daß das durch die Anlage geförderte Material von den Wandflächen entfernt wird, während es bei den herkömmlichen Anlagen haften blieb»

Wegen der Einstellbarkeit des Kurbelzapfens 31 zur Vergrößerung oder Verkürzung des Zahnstangehubes kann der Selbstreinigungszyklus entsprechend der besonderen Verwendung der Anlage verändert werden zwischen einer sehr wirksamen Selbstreinigung bei einem großen Hub und einer Unterbindung der Selbstreinigung, wenn der Kurbelzapfen 31 im Mittelpunkt 32 des ' Schlitzes steht. Wahlweise kann der Antrieb in Achsrichtung unterbrochen oder intermittierend angeschlossen sein, um den letztgenannten Zustand zu erzielen, wie z.B. durch die oben schon erwähnte Kupplungseinrichtung. Entgegen, einem ersten Eindruck ist es bei manchen Anwendungsawecken erwünscht, die Reinigungswirkung ganz und gar zu unterbinden, weil es dadurch zu Abnutzungen kommt und es schädlich ist, sie fortzuführen, wenn es nicht unbedingt notwendig ist. So ist sie z.B. nicht notwendig bei einem Fördergut, welches seinen Zustand im Sinne' eines freifließenden Gutes geändert hat, oder bei einem Fördergut, das immer einen freifließenden Zustand hat.

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beim Β«trial) der Anlage die Schnecken dauernd drehen und eich in Achsrichtung hin und her bewegen, um ein Gut zu fördern, treten in den Schnecken Belastungen auf, die abgeleitet und gesteuert werden müssen. Diese Aufgabe erfüllen der Zahnstangenmechanismus 22, 23 und die Stirnräder 19,20,21. Sie Zahnstange 23 1st rund und die Zähne des Zahnrades 19 -sind nach Art einer Schneckenradverzahnung ausgebildet, dh. ohne einen Voreilungewinkel. Das Zahnrad 22 ist antriebemäßig alt dem Stirnrad 20 verbunden» aber da eine Winkelbewegung irgendeines der Stirnräder 19t 20 und 21 eine Axialbewegung aller Schnecken hervorruft, weil die Bäder miteinander kanten, kann das Zahnrad 22 ebenso antriebsmäßig mit dem Stirnrad 19 oder 21 verbunden sein.

Bei der gezeigten bevorzugten Ausgestaltung der Anlage nach der Erfindung bewegen sich alle Schnecken jeweils paarweise in dieselbe Achsrichtung. Ba Küssen aber nicht unbedingt alle Schnekken in Achsrichtung angetrieben werden. So können beispielsweise die Schnecken 1 und 4 in Achsrichtung angetrieben sein und drehen, während die beiden anderen Sohnecken 2 und 3 nur drehen. Die besondere Anordnung der Schnecken und ob sie in Achsrichtung angetrieben werden oder nicht, hängt vom Anwendungsfall der Anlage ab, aber es ist eine Aufgabe, die Axialbewegung auf einem Mininum zu halten· Venn man als Beispiel annimmt, daj eine Anlage Schnecken alt einem Durchmesser von 12" und einer Steigung von 6" aufweist, wobei die Wendel aus einem

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1/2" starken Material gebildet sind, wird die Steigung gemessen von der Mitte zur Mitte eines 1/2" starken Wendtie, wobei ein Abstand τοπ Wendelflache zu Wendelflache von 5,5" (13,75 cm) verbleibt. Betrachtet man swei Schnecken, dann sind die Wendel der ineinandergreifenden Schnecken ebenso 1/2" stark, so dafi die effektive Axialverstellung 5* beträgt, wenn nur eine Schnecke axialverstellt wird, während sie nur etwa 2,5" beträgt, wenn beide Schnecken axialverstellt werden.

Diejenigen Schnecken, die nicht in Achsrichtung bewegt werden, weisen an ihren Snden Ringe auf, die eine Axialbewegung verhindern, während die Lager derjenigen Sohnecken, die sich in Achsrichtung hin und her bewegen, die Schnecken mit ihren Achsen frei in Achsrichtung durchtreten lassen.

Wie in Fig. 12 dargestellt, können die Schnecken auch hohl ausgebildete Wendel aufweisen. Das linke Ende dieser Anlage ist so ausgebildet wie diejenige nach Pig. 7. Die hohl ausgebildeten Schnecken IA, 2A, 3A, 4A kommen im allgemeinen zur Anwendung, wenn durch die Anlage ein Wäremaustauschmedium zirkuliert wird. Dabei haben die Wendel eine größere Stärke, so daß ein kürzerer Hub für die Selbstreinigung notwendig ist als bei Schnecken mit dünneren Wendeln mit vollem Querschnitt. Auch hier ist die Einstellbarkeit des Längehubes von großem Vorteil, wenn die Schnecken ausgetauscht werden. Die Wendelstärke verändert sich in Abhängigkeit von

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. vielen Bedingungen: a) ob das Fördergut abrasir let oder nicht« b) von demDurehmeseer des Förderers (die Wendel sind stärker bei großem Durchmesser als bei kleineren, und die Steigung ist größer bei stärkeren Durchmessern als bei schwächeren) und c) ob die Wendel einen vollen Querschnitt aufweisen oder hohl sind, um ein Wärmeaustauschmedium zu zirkulieren.

Wendel mit vollem Querschnitt können Stärken von etwa 1/8" bis 1/2* (Q,3 - 1,25 cm) aufweisen, und zwar Je nach der Art des Fördergutes· Hohle Wendel können Stärken von etwa 1,25" bis 1,5" (3,2 ~ 3,9 cm) aufweisen, und die Steigung von Schnecken mit hohlen Wendeln muß groß genug sein, daß zwei benachbarte Schnecken mit hohlen Wendeln ineinandergreifen können.

Beispielsweise ist bei einer Schnecke mit hohlem Wendel der Schneckendurchmesser 16", und die Steigung beträgt dann 8" bei einer Wendelstärke von etwa 1,5", so daß der Ixialhub in einem solchen Fall etwa 5^N beträgt oder nur 2,5" bei zwei axial beweglichen Schnecken.

Ideal ist die Steigung so gering wie möglich, so daß man pro Längeneinheit der Schnecke eine größere Wendelfläche erzielt. Die kleinstmögliche Steigung bei einem Durchmesser von 12^B beträgt etwa 4" und liegt normalerweise bei 5 "bis 6". Bei ineinandergreifenden Wendeln mit vollem Querschnitt und mit hohlem Querschnitt, wie in Fig· 11 gezeigt, kann die

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Steigung auf etwa 3" üerabgeeetet werden, wobei die ebige Torderung nach mehr I₀Qtaktflächeη erfüllt ist· Je enger die Steigung je besser ist der Wirkungsgrad des Wärmeaustausches, wenn ein Wäraeauetaueohmedium iirkuliert wird, weil die Ka* terialetärke an den Ko η takt fläche Q abnimmt. Is is> nafcGhfiH wiesen, da« eine Anordnung mit ineinandergreifen Schnecken mit kohlen Wendeln τοη 12" Durchmesser, einer Steigung der Wendel von 6" und eine» Eerndurchmeseer Tfη 4,5* unter Texwendung eines Warmeaustausehmediume ein ähnliche β Ärgebnie bringt wie eine Anordnung »it einer Schnecke «it Teilen Wendelquer schnitt und eine« Durchmesser von 12", aber einer Steigung von nur 3", die »it eine? Schnecke «it Teilen Wendelquerschnltt in Singriff stellt. Diese letztere Anordnung ist billiger in der Herstellung, und daher sind Anordnungen mit Schnekken mit το Ilen und hohlen Wendeln günstiger al« «oIsfet mit nur hohlen oder nur το Ilen Schneckenwendeln. Sinige al-|ernatif· Anordnungen sind hiernach beispielhaft besehrieben.

Is ist übIioh, Schnecken durch Verschweißen mehrerer Metalle herzustellen und mit Ausnahme des Bohrungs- und dee AuSendurchmessers der Wendel sind diese Schweißungen nicht in üblicher Weise bearbeitet oder die Oberflächen feinbearbeitet, ausgenommen das Polieren und Reinigen der Schweißeteilen.

Daraus ergibt sich, daS bezüglich der Steigung und Stärke der Wendel sowie der Gleichmäßigkeit einer genauen Schraube

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grot« Soleransen be·tehee_β Um- diese Veränderungen zu kompensieren, wird die Axislbewegung der Schnecken s»B, durch die federn 25 uad 25A (fig, 7) herbeigeführt. Per Axialhub ist so Ausgelegt, dmB der Abstand «wischen den Flächen überschritt tsfe wird, ·ο daS es an jeden Hubende «u einer Terweilzeit kommt. WtGii die Schnecken dann gegenseitig in Eingriff körnen, werden sie durch die elastisch· Kraft der Federn eng aneinandergtdrückt, so daf die hohen und tiefen funkte, welche durch di® Hvrstellungstoleransen bedingt sind» den Vorteil der Reinigung*- und Sohabwirkung geni«Sen, wenn die Schnecken in Anlag· sind· Zur Erläuterung dieses Sachverhaltes sei angenommen, iaf ein Hub Ton 2,5* (6,22 cat) notwendig ist« Der Kurbelzapfen ist jedoch τοη des Mittelpunkt 32 in einem Abstand angeordnet, der «in·* Hub ▼©& 3" (7,5 ob) entspricht. Am Be£© äoa Ύ9Ά 2,5" körnen dienlichen der Wender in Berühruiigf wihrenä der Seit, die notweailg Uf- u» effektiT ein@n Hab ▼en 3* Aussuflhren und dann wieder auf 2,5" «aiiiiokBukehren, wirl ein enger Kontakt «wischen den Wendelflachen aufrecht erhalten. Si·) Hubbewegung wird von den Federn 25 und 25A absor-Bi«£t· Wsoii »eispielsweise alle 30 Sekunden ein Hub aus-C«fiBjf% wir*» iah. swei Hübe pro Miaut·, dann batragt der fmstU Weg für swei HUbe 12« (30 ca) - (4 χ 3^K) - und 2» -(0,5* ac 4) - dieses Weges τοη 12* werden τοη deaPedern 25 und 25A absorbiert, so AsJ wihrend 10 Sekunden jeder Minute die Wendel in enger Berührung stehen. Wenn die Schnecken mit einer geschwindigkeit tob. € U/Miß angetrieben werden, dann entspricht die Beit, während der die Wendel in enger Berührung (10 Sekunden pro Minute) gehalten werden, einer Tollen

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Umdrehung eines WendeIs. An dem einen Hübende werden die Druckflächen der Wendel gereinigt, und am anderen Hübende werden die nacheilenden Wendelflächen gesäubert. Bei dieser Anordnung sind daher wechselweise rechts- und linksgängige Schnecken günstiger als benachbarte Schnecken mit gleichgerichtetem Gang. Wenn beide Schnecken rechtsgängig sind, müssen sie in derselben Richtung drehen und mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit relativ zueinander. Wenn jedoch eine Schnecke rechte- und die andere linksgängig ist, wird die zwischen ihnen befindliche Partikelmasse τοη der Wendelfläche abgeschabt und zwischen den beiden gegenüberliegenden Wendelflächen einem Geschwindigkeitsunterschied ausgesetzt.

An dem einen Ende des Aixalhubes reinigen die Wendelflächen jeweils die eine Wendelflache und am anderen Hubende die andere Wendelfläche. Während des Hubes kommt die Umfangskante eines Wendeis mit dem Außendurchmesser des Schneokenkernes des benachbarten Wendeis in Singriff und nimmt das an diesem Kern anhaftende Fördergut ab. Gleichseitig reinigen die Uafangskanten der mit dem Gehäuse in Berührung stehenden Wendel die Wände des Gehäuses von dem dort anhaftenden fördergut. ■

Die Kombination eines elastischen Hubes und einer verstellbaren Hublänge ergibt eine große Flexibilität in der Anwendungemöglichkeit der Anlage. Die Dauer und der Betrag des Reibkon-

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taktea zwischen den Wendeln können genau auf die vorgesehene Verwendung eingeregelt werden* Ebenso ist die Frequenz der AxL albewegungen veränderbar.

Sin weiterer Vorteil der Anlage besteht darin, daß der Axialhub nach Belieben derart einstellbar ist, daß die Wendel nicht in Eingriff kommen. Bei einem verfügbaren Abstand von z.B. 2,5* werden nur etwa 1,25" für den Hub ausgenützt. In diesem Fall wird das zwischen den Wendelflächen befindliche Fördergut wechselweise zusammengepreßt, wenn sich die Schnecken zum einen oder anderen Ende der Anlage hin bewegen» Durch die Hubwirkung kann dieses Zusaienpressen begrenzt sein auf einen relativ kleinen Teil des Wendelumfanges, und weil die Wendel drehen, wird das Fördergut vorübergehend zusammengepreßt und dann von den Wendeln in eine freie Zone gefördert, um sich dort zu entspannen. Dies führt zu einer sehr engen Berührung des Fördergutes mit den Wendeln, und wenn die Wendel hohl sind und ein Wörmeaustauschmedium in ihnen zirkuliert wird, kommt es durch die Hubwirkung zu einem kurzzeitigen engen Kontakt des Fördergutes mit der Wendelfläche, so daß der Wärmeaustausch verbessert wird.

In Fig. 7 sind vier Schnecken mit voUem Wendelquerschnitt angeordnet, obwohl, wie in FIg₄ 11 gezeigt, sowohl'Schnecken mit vollem als auch mit hohlem Qende!querschnitt in einer Anlage zur Anwendung kommen können. In Fig. 11 sind vier

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Schnecken achsparalleler Anordnung in einer Ebene rorgteehen. Ia linken Seil der fig. 11 ist au erkennen, daß eine Sohneoke IB ait rollea reohtegängigea Wendel entlang einer linkt» gängigen Schneoke 2B ait hohlea Wendelquerschnitt' angeordnet ist. Entlang der Sohnecke 2B ist dann n&chstbenachbart wieder eine Sohnecke 3B ait rollea Wendelquerschnitt und dann entlang der Sohneoke 3B eine Sohneoke 4B ait hohlea Wendelquerschnitt Torgesehen. Ia aittleren Seil τοη ?ig. 11 ist eine reohtsgängige Schneoke 10 ait hohlea Wendelquersohnitt neben einer linkegängigen Schnecke 20 ait rollea Wendelquersohnitt angeordnet. Daneben liegt dann wieder eine rechtsgängige Sohneoke 30 mit hohlea Wendelquersohnitt und daneben eine linksgängige Sohnecke 30 ait rollea Wende!querschnitt»

im rechten Ende der ?ig. 11 ist zuerst eine rechtsgängige Schneoke IS ait hohlea Wendelquersohnitt, daneben eine linksgängige Sohneoke 2DaIt rollea Wendelquerschnitt^ daneben eine rechtsgängige Schneoke 3BaIt rollea Wendelquerschnitt und daneben schließlich eine lidegängige Schneoke 4D mit honlea Wendelquereohnitt angeordnet.

In Fig. 12 sind rier Schnecken mit hohlem Wendelquerschnitt dargestellt. '

Wenn geschätzt, kann das Gehäuse auch für eine Relatirbevegung in bezug auf die Schnecken ausgebildet sein und eine derartige

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Form aufweisen, daö während der Bewegung des Gehäuses ein Kontakt mit dta Schnecken entsteht. Dadurch wird das Gehäuse noch wirksamer gereinigt. So kann z.B., wie in fig. 13 gesdigt, das Geiiäu·« 7 mit zwei geradlinigen, parallelen Wänden ausgebildet sein. Wenn das Gehäuse 7 mittels einer Zaim»t&nf« tmd eine· BitseXs bewegt wird, werden die Wände des Gehäuses Ton den Schnecken 1 abgeschabt.

- Patentansprüche -

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Claims

-24- 175690A Patentansprüche

1. Schneckenförderer, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

- ein Gehäuse (7) mit einem Zugang (6) und einem Abgang (6A);

- eine Mehrzahl von in dem Gehäuse (7) drehbar gelagerten Schnecken (1 bis 4) mit ineinandergreifenden Wendeln, von denen mindestens eine in Achsrichtung verschieblich ist;

- eine Antriebseinrichtung (9>1O) für den Antrieb der Schnecken (1 bis 4) in Drehrichtung und in Achsrichtung für die axial verschiebliche Schnecke während deren Drehbewegung.

2. Förderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Schnecken (1 bis 4) linksgängig gewendelt ist und mit mindestens einer rechtsgängig gewandelten Schnecke ineinandergreift.

3. Förderer nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadureh gekennzeichnet, daß jede Schnecke (1 bis 4) einen Kern aufweist, auf dem die Schneckenwendel angeordnet ist, daß die Schneckenwendel einer Schnecke mit ihrem Umfang in reinigende Berührung mit dem Kern einer nächstbenachbarten Schnecke (1 bis 4) tritt und daß die Wendelflächen der axial verschiebliehen Schnecke (1 bis 4) bei jeder Axialbewegung in reinigende Berührung mit den gegenüberliegenden Wendölflachen der nächstbenachbarten Schnecke treten. ' . ■

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4. förderer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einstellvorrichtung (29,31) für die Hublänge der Axialbewegung der axial beweglichen Schnecke (1 bis 4) vorgesehen ist.

5. Förderer nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (10) für die Axialbewegung der axial beweglich gelagerten Schnecke (1 bis 4) diese Schnecke (1 bis 4) in Achsrichtung über einen Hub hin und her zu bewegen sucht, der größer ist als der Mittellagenabstand zwischen der Wendelfläche dieser axial beweglichen Schnecke und einer nächst gegenüberstehenden Wendelfläche einer nächstbenachbarten Schnecke (1 bis 4), und daß eine federnde Einrichtung (25,25A) vorgesehen ist, die denAxialdruck an einem Hubende absorbiert und es der axial verschieblichen Schnecke (1 bis 4) ermöglicht, an diesem Hubende eine gewisse Zeit zu verweilen. . .

6. Förderer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Schnecke (1 bis 4) nächst der Innenwandung des Gehäuses (7) angeordnet ist und mit dem Umfang der Schneekenwendel in reinigende Berührung mit dieser Innenwandung tritt.

7. Förderer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (10) alle benachbarten Sohnecken (1 bis 4) wechselweise in entgegengesetzte Richtungen axial verstellt.

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8. Förderer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das G_ehäuse "(7) beweglich in bezug auf die Schnek ken (1 bis A) gelagert ist und mindestens eine Fläche aufweist, die so geformt ist, daß diese während der Bewegung des Gehäuses (7) mit dem Schnecken (1 bis 4) in gleitende Berührung tritt.

9. Förderer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Schnecke (1 bis 4) einen Hohlquerschnitt für die Zirkulierung eines Wärmeaustauschmittels aufweist.

10. Förderer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei paarweiser Betrachtung die eine Schnecke (1 bis 4) einen hohlen und die andere Schnecke einen vollen Querschnitt aufweist.

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