BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung eines Schüttgutes mit einem Behälter, der oben eine Zufuhrvorrichtung für das Produkt und eine Sammelkammer für das Behandlungsgas, und unten eine für das Behandlungsgas durchlässige Austragsvorrichtung aufweist.
Die NL-OS 7 908 335 zeigt eine solche Vorrichtung, die eine Behandlung des Produktes in Gegenstrom erlaubt. Die Austragung des Produktes aus dem Behälter erfolgt auf der ganzen Fläche mit Hilfe eines hin- und hergehenden Rahmens, der mit zwei in vertikalem Abstand voneinander angeordneten Rosten versehen ist. Jeder Rost besteht aus breiten, quer angeordneten Profilen kleiner Höhe, die somit relativ schmale Durchgänge freilassen. Die Durchgänge der beiden Roste sind gegeneinander versetzt, so dass eine Austragung nur stattfindet, wenn der Austragsrahmen bewegt wird. Damit das Produkt bei der Austragung nicht einfach auf den Profilen des unteren Rostes liegenbleibt, ist es notwendig, zwischen den zwei beweglichen Rosten einen dritten, festangeordneten Rost vorzusehen, dessen Querglieder als Kratzerelemente für den unteren Rost dienen.
Somit ist die Konstruktion der Austragsvorrichtung relativ kompliziert und sie ist nicht selbst entleerend. Auch die Verteilung des Produktes auf den ganzen Querschnitt des Behälters kann Probleme stellen.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung löst die Aufgabe, mit einer einfachen Vorrichtung eine automatische Verteilung des Produktes über den ganzen Querschnitt des Behälters zu erreichen, wobei das gesamte Produkt auslaufen kann, ohne Ansammlungen zu bilden. Im Fall von Revisionen lässt sich die Austragsvorrichtung leicht auseinandernehmen, so dass auch deren innere Flächen gut zugänglich sind.
Diese erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Austragsvorrichtung einen konischen, gasdurchlässigen Boden mit nach oben gerichteter Spitze aufweist, der durch einen Schwingungserzeuger mit einer Vibration bewegt wird, deren hauptsächliche Bewegungsrichtung horizontal ist und der unterhalb der Wandung des Behälters nach aussen ragt, unter Freilassung eines Austragsrings für das Produkt.
Nachdem das Produkt in Richtung der Spitze des durchlässigen Bodens zugeführt wird, verteilt es sich automatisch nach allen Richtungen gleichmässig. Dank dieser guten Verteilung ist es möglich, das Behandlungsgas von Anfang an zuzuführen, was den Ausstoss erhöht, und auch bei kleinen Chargen (nicht voll gefüllter Behälter) eine Behandlung gewährleistet.
Die Konstruktion ist besonders einfach, wenn der gasdurchlässige Boden auf einem vorzugsweise nach unten konischen Austragsboden befestigt ist, der mit einer zentralen Austragsöffnung für das am Rande des konischen Bodens auf den Austragsboden übergebene Produkt versehen ist, wobei zwischen den Aussenrändern des gasdurchlässigen Bodens und des Austragsbodens ein ringförmiger Lufteinlass gebildet wird. Die Übersicht auf diesen Lufteinlass ist sehr gut, und bei Bedarf lässt er sich leicht durch das Anbringen von Schikanen auf die gewünschte Grösse vermindern.
Dabei ist es vorteilhaft, den Schwingungserzeuger am Austragsboden zu befestigen, der auf beweglichen Abstützelementen, vorzugsweise Gummibälgen, abgestützt werden kann.
Der Durchsatz des Produktes lässt sich genau einregulieren, wenn am unteren Rand der Wandung des Behälters ein höhenverstellbarer ringförmiger Dosierschieber angebracht ist, dessen Höhenlage relativ zum durchlässigen Boden den Durchlassquerschnitt für das auszutragende Produkt bestimmt. Um die Genauigkeit der Dosierung zu erhöhen, können schräge Führungen oder Lagerungen verwendet werden, um eine schraubenförmige Bewegung des Dosierschiebers zu erzeugen. Dies kann erreicht werden, indem die Führungen aus auf dem Umfang des Dosierschiebers verteilten schrägen Schienen bestehen, die sich auf an der Wandung des Behälters angebrachten Rollen abstützen, wobei ein Antrieb für die Drehbewegung, vorzugsweise ein pneumatischer Kolben, vorhanden ist.
Wenn der Dosierschieber den Aussenrand des durchlässigen Bodens in kleinem Abstand umgibt und der untere Rand dieses Dosierschiebers mit Ausnehmungen versehen ist, die als Durchlässe für das Produkt dienen, werden bedeutende Vorteile erreicht. So ist es möglich, die Austragung mit Hilfe des Dosierschiebers vollkommen zu unterbinden, selbst wenn der durchlässige Boden vibriert wird. Im Gegensatz zu einem gleichmässigen unteren Rand des Dosierschiebers erlauben es diese Ausnehmungen die Austragslänge beträchtlich zu reduzieren, zum Beispiel auf ein Viertel des Umfangs des Behälters. Damit erhöht sich die Präzision der Dosierung nochmals beträchtlich, und es ist möglich auch kleine Durchsätze genau zu beherrschen. Um den Behälter ganz zu leeren, kann der Dosierschieber höher gestellt werden, so dass die Restentleerung auf dem ganzen Umfang erfolgt.
Um einen automatischen Betrieb zu erreichen, ist es angezeigt, im Behälter ein Höhenfühlelement anzuordnen, der via Regelung oder Steuerung auf den Antrieb des Dosierschiebers und auf die Ein- und Ausschaltvorrichtung des Schwingungserzeugers wirkt, sodass wahlweise eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Austragung des Behälters erfolgt.
Die Speisevorrichtung kann übereinander angeordnete schräge Rutschen aufweisen, welche einen Zick-Zack-Weg des Produktes bestimmen, und die Aspiration der darüber angeordneten Presse über die Sammelkammer erlauben.
Um eine genügende Pressenaspiration zu erlangen, und trotzdem nicht einen Kurzschluss von der Presse herab zu erzeugen ergibt der Widerstand der Aspiration ein Verhältnis des Luftdurchsatzes durch das Produkt zum Luftdurchsatz der Aspiration von 5:1 und mehr, vorzugsweise 8:1. Damit wird gewährleistet, dass Änderungen des Luftdurchsatzes bei der Speisevorrichtung keinen grossen Einfluss auf den Luftdurchsatz durch das Produkt und somit auf die Kühlwirkung, haben.
Die Zeichnung zeigt schematisch als Beispiel eine Aus führungsform der Erfindung und zwar: die Figur 1 einen vertikalen Schnitt durch die Achse des Behälters und der Austragsvorrichtung; die Figur 2 einen Grundriss dazu mit abgenommenem Behälter und abgenommenem gasdurchlässigen Boden; die Figur 3 die Einzelheit III der Figur 1 im grösseren Massstab; und die Figur 4 eine Seitenansicht der Figur 3 in Richtung des Pfeiles IV der Figur 3.
Die Wandung 10 des Behälters 11 des Würfelkühlers ist mit einem Flansch 12 versehen, der zur Versteifung beiträgt und zur Abstützung des Behälters 11 auf einem Tragrahmen
13 dient. Der Tragrahmen 13 besteht aus in einem Viereck angeordneten horizontalen Balken 15 die von Beinen 16 getragen werden. Eine Speisevorrichtung 17 ist am Oberteil 18 des Würfelkühlers angeordnet. Sie weist eine Speiseöffnung
19 auf, unter welcher schräge Rutschen 20-23 und eine vertikale Wand 24 zur Führung des Produktes angeordnet sind.
Eine durch den Oberteil 18 gebildete Sammelkammer 25 für die Behandlungsluft ist durch eine Luftaustrittsöffnung 26 mit einem nicht dargestellten Sauggebläse verbunden.
Ein gasdurchlässiger Boden 29 mit nach oben gerichteter Spitze 30 ist durch Supporte 31 auf einem nach unten konischen Austragsboden 32 befestigt, der mit einer zentralen Austragsöffnung 33 versehen ist. Der gasdurchlässige Boden 29 besteht mit Vorteil aus einem Lochblech, dessen Öffnungen kleiner als die Abmessungen der Futterwürfel sind, und zum Beispiel einen Durchmesser von 3 mm haben.
Der Austragsboden 32 ist mit einem Aussenflansch 34 versehen, der auf als bewegliche Abstützelemente dienenden Gummibälgen 35 abgestützt ist, die ihrerseits durch an den Beinen 16 befestigte Supporte 36 getragen sind. Am Austragsboden 32 sind zwei Schwingungserzeuger 37 angebracht, zum Beispiel mit um vertikale Achsen drehenden Unwuchtsgewichten. Dank der symmetrischen Anordnung der Schwingungserzeuger 37 und ihrer Synchronisation, wird auf den Austragsboden 32, und somit über die Supporte 31 auf den luftdurchlässigen konischen Boden 29 eine Rotationsschwingung um die vertikale Achse des konischen Bodens verursacht, was für die einzelnen Punkte der Austragsvorrichtung 29, 32 eine hauptsächliche horizontale Bewegungsrichtung mit leichter Kippbewegung ergibt. Ein solcher Antrieb mit gleicher Abstützung ist aus den US-PS 3 257 040 und 3 261 592 bekannt.
Statt Gummibälgen könnten auch konische Gummibüchsen, Gelenkstücken und dergleichen als Abstützelemente verwendet werden. Es wäre auch möglich ein einziger Schwingungserzeuger in der Mitte anzuordnen.
Am unteren Rand der Wandung 10 des Behälters 11 ist ein höheneinstellbarer ringförmiger Dosierschieber 38 angebracht. Wie aus der Figur 3 ersichtlich, ragt unterhalb der Wandung 10 der luftdurchlässige konische Boden 29 nach aussen, unter Freilassung eines ringförmigen Austragsspaltes 39 für das Produkt. Zwischen dem Aussenrand des gasdurchlässigen Bodens 29, bzw. dem ringförmigen Dosierschieber 38 einerseits und dem Austragsboden 32 anderseits wird ein ringförmiger Lufteinlass 40 gebildet.
Der ringförmige Dosierschieber 38 umgibt den Aussenrand des gasdurchlässigen konischen Bodens 32 in kleinem Abstand. An verschiedenen Stellen seines Umfanges ist er mit Tragplatten 42 versehen, an welchen Führungsschienen 44 befestigt sind. Die Führungsschienen 44 stützen sich auf Tragrollen 45 ab, die auf an der Wandung 10 befestigten Achsen 46 drehbar gelagert sind. Zur Zentrierung des nngförmigen Dosierschiebers 38 sind die Führungsschienen 44 mit Vorsprüngen 47 versehen, die in Rillen 48 der Tragrollen 45 hineinragen. An einem der horizontalen Balken 15 ist der Zylinder 50 einer Zylinder-Kolbenanordnung angelenkt, deren Kolben 51 auf einen Vorsprung 52 der ringförmigen Dosierschiebers 38 wirkt.
Je nach Richtung der Bewegung des Kolbens 51 bewegen sich die Führungsschienen nach rechts oder nach links (Figur 4) und der ringförmige Dosierschieber 38 wird durch das Zusammenwirken der Führungsschienen 44 und der an einem festen Ort angeordneten drehbaren Tragrollen 45 mit einer schraubenförmigen Bewegung gehoben oder gesenkt. Der untere Rand 54 des ringförmigen Dosierschiebers 38 ist mit Ausnehmungen 55 versehen, die auf dem Umfang verteilt sind. Ihre Gesamtlänge, die auf Grund der zu erwartenden Austragsmenge und auf Grund der gewünschten Genauigkeit bestimmt wird, beträgt mit Vorteil 10% -50% der Umfangslänge des ringförmigen Austragsschiebers 38, vorzugsweise 15% -40%, insbesondere 25%.
Mit Vorteil kann im Behälter 11 ein nicht dargestelltes Höhenfühlelement angebracht werden, das die Zylinder Kolbenanordnung 50, 51 und damit die den Durchlassquerschnitt für das auszutragende Produkt bestimmende Höhenlage des ringförmigen Dosierschiebers 38 relativ zum Aus senrand des gasdurchlässigen konischen Bodens 29 steuert.
Mit der gleichen Steuerung kann der Antrieb der Schwingungserzeuger 37 ausgeschaltet werden, wenn der ringförmige Dosierschieber 38 geschlossen ist.
Die Funktion ist folgende: Bei der dargestellten Lage der Vorrichtung ist der Behälter 11 leer. Der ringförmige Schieber 38 sperrt den Austragsspalt 39 ab. Die Schwingungserzeuger 37 sind abgeschaltet. Das zu behandelnde Produkt wird dann kontinuierlich durch die Speiseöffnung 19 zugeführt und wandert mit abgebremster Geschwindigkeit über die Rutschen 20 - 23 nach unten. Die vertikale Wand 24 lenkt es in Richtung der Spitze 30 des konischen luftdurchlässigen Bodens 29 um. Von der Spitze 30 aus verteilt sich das Produkt nach allen Richtungen bis zum Austragsspalt 39. Damit wird der gasdurchlässige Boden 29 sehr rasch mit einer Schicht des Produktes bedeckt und das Sauggebläse wird eingeschaltet.
Aussenluft wird über den ringförmigen Lufteinlass 40. den gasdurchlässigen Boden 29, das Produkt und die Sammelkammer 25 über die Luftaustrittsöffnung 26 in das Sauggebläse aspiriert. Das über die Rutschen 20 - 23 wandernde Produkt erzeugt eine Schleusenwirkung, die in Zusammenhang mit dem meistens vorgeschalteten Fallrohr genügt. Sonst kann von der Speiseöffnung 19 noch eine besondere Schleuse vorgesehen werden.
Beim Erreichen des gewünschten Füllgrades des Behälters 11 schaltet das Höhenfühlelement die pneumatische Zylinder- und Kolbeneinheit 50, 51 ein, die den ringförmigen Dosierschieber 38 nach rechts dreht (Figur 4). So wird die Schiene 44 und damit der ganze ringförmige Dosierschieber 38 durch die Tragrolle 45 gehoben, so dass die Ausnehmungen 55 einen Durchlassquerschnitt freigeben, und das Produkt wird ausgetragen. Der ringförmige Dosierschieber 38 wird durch die Steuerung so geregelt, dass die Austragsmenge gleich ist wie die zugespiesene Menge. Wegen der Verminderung der Austragslänge durch die Ausnehmungen 55- wird durch eine gegebene vertikale Bewegung des ringförmigen Dosierschiebers 38 eine viel kleinere Änderung der Austragsmenge eingestellt als dies der Fall wäre, wenn der Austrag über dem ganzen Umfang stattfinden würde. Somit wird eine viel grössere Genauigkeit erreicht.
Wenn aber der Behälter 11 ganz geleert werden muss, kann der ringförmige Dosierschieber 38 so hoch gehoben werden, dass sein unterer Rand 54 oberhalb des Aussenrandes des konischen gasdurchlässigen Bodens 29 gelangt und den ganzen Austragsspalt 39 freigibt. Somit kann der Behälter 11 vollkommen entleert werden.
DESCRIPTION
The invention relates to a device for treating a bulk material with a container which has a feed device for the product and a collecting chamber for the treatment gas at the top and a discharge device which is permeable to the treatment gas at the bottom.
NL-OS 7 908 335 shows such a device which allows the product to be treated in countercurrent. The product is discharged from the container over the entire surface with the aid of a reciprocating frame which is provided with two grids arranged at a vertical distance from one another. Each grate consists of wide, transversely arranged profiles of small height, which thus leave relatively narrow passages. The passages of the two grids are offset from each other, so that discharge takes place only when the discharge frame is moved. So that the product does not simply remain on the profiles of the lower grate during discharge, it is necessary to provide a third, firmly arranged grate between the two movable grates, the cross members of which serve as scraper elements for the lower grate.
Thus the construction of the discharge device is relatively complicated and it is not self-draining. The distribution of the product over the entire cross section of the container can also pose problems.
The device according to the invention achieves the task of achieving an automatic distribution of the product over the entire cross section of the container with a simple device, the entire product being able to run out without forming accumulations. In the case of revisions, the discharge device can be easily dismantled, so that its inner surfaces are also easily accessible.
This device according to the invention is characterized in that the discharge device has a conical, gas-permeable bottom with an upwardly pointing tip, which is moved by a vibration generator with a vibration, the main direction of movement of which is horizontal and which projects outwards below the wall of the container, with release a discharge ring for the product.
After the product is fed towards the top of the permeable soil, it automatically distributes itself evenly in all directions. Thanks to this good distribution, it is possible to supply the treatment gas right from the start, which increases the output and guarantees treatment even with small batches (not fully filled containers).
The construction is particularly simple if the gas-permeable base is fastened on a discharge base which is preferably conical downwards and which is provided with a central discharge opening for the product which is transferred to the discharge base at the edge of the conical base, with between the outer edges of the gas-permeable base and the discharge base an annular air inlet is formed. The overview of this air inlet is very good, and if necessary, it can easily be reduced to the desired size by attaching baffles.
It is advantageous to attach the vibration generator to the discharge base, which can be supported on movable support elements, preferably rubber bellows.
The throughput of the product can be precisely adjusted if a height-adjustable annular metering slide is attached to the lower edge of the wall of the container, the height of which determines the passage cross section for the product to be discharged relative to the permeable bottom. In order to increase the accuracy of the metering, inclined guides or bearings can be used to create a helical movement of the metering slide. This can be achieved by the guides consisting of oblique rails distributed around the circumference of the metering slide, which are supported on rollers attached to the wall of the container, a drive for the rotary movement, preferably a pneumatic piston, being present.
Significant advantages are achieved if the metering slide surrounds the outer edge of the permeable bottom at a small distance and the lower edge of this metering slide is provided with recesses which serve as passages for the product. It is thus possible to completely prevent the discharge using the metering slide, even if the permeable floor is vibrated. In contrast to a uniform lower edge of the metering slide, these recesses allow the discharge length to be reduced considerably, for example to a quarter of the circumference of the container. This increases the dosing precision considerably, and it is possible to control even small throughputs. In order to empty the container completely, the metering slide can be set higher so that the remaining emptying takes place over the entire circumference.
In order to achieve automatic operation, it is advisable to arrange a height-sensing element in the container, which acts via regulation or control on the drive of the metering slide and on the switch-on and switch-off device of the vibration generator, so that the container can be discharged continuously or discontinuously.
The feed device can have oblique slides arranged one above the other, which determine a zigzag path of the product and allow aspiration of the press arranged above it via the collecting chamber.
In order to obtain a sufficient press aspiration and still not create a short circuit from the press, the resistance of the aspiration results in a ratio of the air throughput through the product to the air throughput of the aspiration of 5: 1 and more, preferably 8: 1. This ensures that changes in the air throughput in the feed device do not have a major influence on the air throughput through the product and thus on the cooling effect.
The drawing shows schematically an example of an embodiment of the invention, namely: Figure 1 is a vertical section through the axis of the container and the discharge device; FIG. 2 shows a floor plan with the container removed and the gas-permeable bottom removed; Figure 3 shows the detail III of Figure 1 on a larger scale; and FIG. 4 shows a side view of FIG. 3 in the direction of arrow IV of FIG. 3.
The wall 10 of the container 11 of the cube cooler is provided with a flange 12, which contributes to stiffening and to support the container 11 on a support frame
13 serves. The support frame 13 consists of horizontal bars 15 arranged in a square and supported by legs 16. A feed device 17 is arranged on the upper part 18 of the cube cooler. It has a dining opening
19, under which inclined slides 20-23 and a vertical wall 24 are arranged for guiding the product.
A collecting chamber 25 for the treatment air formed by the upper part 18 is connected through an air outlet opening 26 to a suction fan (not shown).
A gas-permeable base 29 with the tip 30 directed upwards is fastened by supports 31 to a discharge cone 32 which is conical downwards and which is provided with a central discharge opening 33. The gas-permeable bottom 29 advantageously consists of a perforated plate, the openings of which are smaller than the dimensions of the feed cubes and, for example, have a diameter of 3 mm.
The discharge tray 32 is provided with an outer flange 34 which is supported on rubber bellows 35 which serve as movable support elements and which are in turn supported by supports 36 attached to the legs 16. Two vibration generators 37 are attached to the discharge base 32, for example with unbalance weights rotating about vertical axes. Thanks to the symmetrical arrangement of the vibration generators 37 and their synchronization, a rotational oscillation about the vertical axis of the conical bottom is caused on the discharge bottom 32, and thus via the supports 31 on the air-permeable conical bottom 29, which affects the individual points of the discharge device 29, 32 results in a main horizontal direction of movement with a slight tilting movement. Such a drive with the same support is known from US Pat. Nos. 3,257,040 and 3,261,592.
Instead of rubber bellows, conical rubber bushes, joint pieces and the like could also be used as support elements. It would also be possible to arrange a single vibration generator in the middle.
At the lower edge of the wall 10 of the container 11, a height-adjustable annular metering slide 38 is attached. As can be seen from FIG. 3, the air-permeable conical base 29 projects outward below the wall 10, leaving an annular discharge gap 39 free for the product. An annular air inlet 40 is formed between the outer edge of the gas-permeable base 29 or the annular metering slide 38 on the one hand and the discharge base 32 on the other hand.
The annular metering slide 38 surrounds the outer edge of the gas-permeable conical bottom 32 at a short distance. At various points along its circumference it is provided with support plates 42, on which guide rails 44 are fastened. The guide rails 44 are supported on support rollers 45 which are rotatably mounted on axes 46 fastened to the wall 10. To center the nngiform metering slide 38, the guide rails 44 are provided with projections 47 which protrude into grooves 48 in the support rollers 45. The cylinder 50 of a cylinder-piston arrangement, the piston 51 of which acts on a projection 52 of the annular metering slide 38, is articulated on one of the horizontal bars 15.
Depending on the direction of movement of the piston 51, the guide rails move to the right or to the left (FIG. 4) and the annular metering slide 38 is raised or lowered with a helical movement by the interaction of the guide rails 44 and the rotatable support rollers 45 arranged at a fixed location . The lower edge 54 of the annular metering slide 38 is provided with recesses 55 which are distributed over the circumference. Their total length, which is determined on the basis of the discharge quantity to be expected and on the basis of the desired accuracy, is advantageously 10% -50% of the circumferential length of the annular discharge slide 38, preferably 15% -40%, in particular 25%.
Advantageously, a height sensing element (not shown) can be attached in the container 11, which controls the cylinder piston arrangement 50, 51 and thus the height of the annular metering slide 38, which determines the passage cross section for the product to be dispensed, relative to the outer edge of the gas-permeable conical bottom 29.
With the same control, the drive of the vibration generator 37 can be switched off when the annular metering slide 38 is closed.
The function is as follows: In the position of the device shown, the container 11 is empty. The annular slide 38 shuts off the discharge gap 39. The vibrators 37 are switched off. The product to be treated is then fed continuously through the feed opening 19 and travels down the slides 20-23 at a slowed-down speed. The vertical wall 24 deflects it towards the tip 30 of the conical air-permeable bottom 29. The product is distributed in all directions from the tip 30 to the discharge gap 39. The gas-permeable base 29 is thus covered very quickly with a layer of the product and the suction fan is switched on.
Outside air is aspirated via the annular air inlet 40, the gas-permeable bottom 29, the product and the collecting chamber 25 via the air outlet opening 26 into the suction fan. The product migrating over the chutes 20-23 creates a lock effect which is sufficient in connection with the down pipe, which is usually connected upstream. Otherwise, a special lock can be provided from the feed opening 19.
When the desired filling level of the container 11 is reached, the height sensing element switches on the pneumatic cylinder and piston unit 50, 51, which rotates the ring-shaped metering slide 38 to the right (FIG. 4). Thus, the rail 44 and thus the entire annular metering slide 38 is lifted by the support roller 45, so that the recesses 55 release a passage cross section, and the product is discharged. The ring-shaped metering slide 38 is regulated by the control in such a way that the discharge amount is the same as the added amount. Because of the reduction in the discharge length through the recesses 55-, a given vertical movement of the annular metering slide 38 results in a much smaller change in the discharge quantity than would be the case if the discharge were to take place over the entire circumference. A much greater accuracy is thus achieved.
If, however, the container 11 has to be completely emptied, the annular metering slide 38 can be raised so high that its lower edge 54 reaches above the outer edge of the conical gas-permeable bottom 29 and releases the entire discharge gap 39. The container 11 can thus be completely emptied.