DE1625197A1

DE1625197A1 - Verteiler

Info

Publication number: DE1625197A1
Application number: DE19671625197
Authority: DE
Inventors: Abplanalp Robert Henry
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-08-11
Filing date: 1967-08-03
Publication date: 1970-06-18
Also published as: GR37025B; SE326411B; IL28289A; US3425600A; GB1187263A; NL6710878A; BE702138A; ES343504A1; CH494684A

Description

Verteiler

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verteiler mit gegeneinander abgeschlossenen Behältern für ein pulverförmiges Material und ein Treibmittel, von denen getrennte Leitungen zu einem Austrittsejektor führen, wobei der Materialbehälter ein Einlaßkanalsystem aufweist, über das bei Materialentnahme ein Gas einströmt·

Es handelt sich daher um einen Verteiler des sogenannten Isolationstyps, bei dem der eine Behälter ein unter Druck stehendes, gasförmiges oder vergasbares flüssiges Treibmittel enthält und innerhalb, jedoch getrennt in einem anderen Behälter, der ein fließbares, zu verteilendes Material enthält, angeordnet sein kann. Das Treibmittel und das Material sind voneinander getrennt, bis sie an oder nahe der Austrittsöffnung des Verteilers während des Hinaustretens gemischt werden. Ein normalerweise geschlossenes Ventil, welches in der Kopfpartie des Treibmittelbehälters angeordnet ist, verhindert das Ausströmen des unter Druck stehenden Treibmittelsj beim Öffnen des Ventils durch ein Ventilbetätigungselement kann Jedoch das Treibmittel in Gasform (Dampf) aus der Austrittsöffnung ausströmen,.Durch die Wirkung eines Ejektors (vielfach Venturidüse genannt) nahe der Austrittsöffnung, zu welcher getrennte Strömungsleitungen vom Materialbehälter und vom Treibmittelbehälter geführt sind, setzt, der Ausfluß des Treibmittels bei Öffnung des Ventils den Druck in der Materialstromleitung und im Materialbehälter herab, und es wird , ein gleichzeitiges Ausströmen des Materials erzielt, Durch geeignetes Inkontaktbringen des Treibmittelstromes mit dem Strom

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• des flüssigen Materials (beispielsweise dadurch, daß man das Treibmittel rechtwinkelig quer über die Mündung des Materialstromes richtet) wird ein Sprühaustritt erzielt.

Eine solche Vorrichtung ist in der US-Anmeldung Serial-Nr₀ 521 885 vom 20. Jan. 1966 beschrieben«,

Damit im Materialbehälter immer ein ausreichender Unterdruck während der Materialentnahme aufrechterhalten werden kann, ist es bekannt, den Materialbehälter während der Materialentnahme über ein Einlaßkanalsystem mit der Atmosphäre zu verbinden« Durch dieses Kanalsystem wird dann eine der entnommenen Materialmenge entsprechende Luftmenge nachgesaugt.

Während ein solcher Yerteiler bei flüssigem Material vorzüglich funktioniert, treten bei pulverförmigen Materialien gewisse Schwierigkeiten auf. Beispielsweise haben diese Materialien die Tendenz zusammenzukleben oder zusammenzubacken, was zu einem heterogenen Ausströmen des pulverförmigen Materials oder sogar zu einer Beendigung des Ausströmvorganges führen kann. Gewöhnlich ist zu beobachten, daß das Pulver um den Eintritt des Ausführsaugrohres eine konische Höhlung bildet. Wenn diese Höhlung sich bis unterhalb des Eintritts in das Ausführrohr erstreckt, findet kein weiterer Pulverausfluß statt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verteiler vom Isolationstyp anzugeben, bei dem auch ein pulverförmiges Material gleichmäßig und mit großer Sicherheit abgegeben werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem eingangs beschriebenen Verteiler erfindungsgemäß gelöst durch wenigstens einen Einlaßkanal solcher Bemessung und Lage, daß das einströmende Gas einen auf oder in das Material gerichteten Gasstrom mit einer das Material aufrührenden Geschwindigkeit bildet.

Bei dieser Ausführung ©rgibt sich ein Zwangsgasstrom in dem

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Materialbehälter, durch den das Pulver während der Materialentnahme ständig in Bewegung gehalten wird. Hierdurch wird wenigstens ein Teil des Pulvers in einen fließbaren Zustand versetzt, so daß ein kontinuierlicher Pulvernachschub zu dem Materialstrom, -welcher zum Ejektor führt, erreicht wird«, Der Neigung des Pulvers zum Zusammenkleben und Zusammenbacken wird entgegengewirkt. Der Gasstrom wirkt auch als Trägerstrom und unterstützt dabei den Ausfluß des Pulvers.

Die Entnahmequelle für den Gasstrom kann die atmosphärische Luft sein, welche in den Materialbehälter durch auf die Pulveroberfläche gerichtete Kanäle eintritt. Bei der Materialentnahme wird der Druck im Materialbehälter genügend herabgesetzt, um bei der gewählten Bemessung und Lage der Einlaßkanäle Luft aus der Atmosphäre mit ausreichender Geschwindigkeit anzusaugen und dabei wenigstens einen Teil des Pulvers fließbar zu machen.

Bei einer anderen Ausführung - und dies ist besonders nützlich, wenn eine Materialverunreinigung durch atmosphärische Feuchtigkeit vermieden werden soll - kann bei der Materialentnahme das Treibmittelgas vom Treibmittelbehälter zur Bildung des Gasstroms innerhalb des Materialbehälters herangezogen werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Verteiler für pulverförmiges Material im Aufriß, wobei ein Materialbehälter im Längsschnitt dargestellt ist,

Fig. 1a einen Teilquerschnitt aus Fig. 1,

Fig. 2 eine andere Ausführungsform im Aufriß, wobei ein Teil des Materialbehälters im Längsschnitt dargestellt ist,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform im Aufriß, wobei der Treibmittelbehälter und ein Teil des Materialbehälters

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- 4 im Längsschnitt dargestellt sind, und

Fig. 4 nochmals eine weitere Ausführungsform im Aufriß, wobei ein Materialbehälter im Längsschnitt dargestellt ist.

In Fig. 1 umgibt ein Materialbehälter 20 einen Treibmittelbehälter 10, welcher innerhalb des Materialbehälters durch Befestigung an der Mündung 21 des Materialbehälters 20 angebracht ist.

Der Treibmittelbehälter 10 weist eine (nicht im Detail in Fig. 1 dargestellte) Kopfpartie 12 auf, die einen Verschlußdeckel zum Schließen der oberen Öffnung im Treibmittelbehälter 10, eine manuell betätigbare Ventilvorrichtung zur Steuerung des Treibmittelstromes und eine Betätigungsvorrichtung 25, welche oben auf einem durch eine zentrale Öffnung im Verschlußdeckel hindurchreichenden Ventilschaft angebracht ist, umfaßt. Die Betätigungsvorrichtung weist einen Ejektor auf, zu welchem getrennte Material- und Treibmittelleitungen führen. Ein sogenanntes Materialtauchrohr 11 ist an seinem oberen Ende mit der Materialstromleitung, welche sich durch den Treibmittelbehälter zum Ejektor hin erstreckt, verbunden. Ein geeigneter Treibmittelbehälter und eine zugehörige Kopfpartie wird in der US-Anmeldung, Serial-Nr. 524 vom 2. Febr. 1966, beschrieben, die zum Teil der vorliegenden Offenbarung gemacht wird.

Der Treibmittelbehälter 10 wird in der Mündung 21 des Materialbehälters mittels eines in die Außenwand des Treibmittelbehälters 10 geformten Wulstes und einer entsprechenden in die Innenwand der Mündung 21 des Materialbehälters 20 eingeformten Nut (welche nicht im Schnitt der Fig. 1 gezeigt ist) gehalten. Am Umfang der inneren Wand der Mündung 21 des Materialbehälters sind mit Abstand Nuten oder Kanäle 23 angeordnet, welche das Innere des Materialbehälters 10 mit der Atmosphäre verbinden,* wobei die Kanäle 23 nach unten auf das pulverisierte Material 24 gerichtet sind.

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Die Anzahl der Nuten 23 und ihr Abstand wird in Figo 1a gezeigt« Die Nuten sollten relativ klein sein, um die hineinströmende Luft zu beschleunigen, wodurch sich ein strahlähnlicher Strom von eintretender Luft ergibt«,

Die Betätigung des Verteilers verursacht einen Druckabfall im Meterialbehälter 20, Der heragesetzte Druck im Behälter 20 veranlaßt die Luft durch die Kanäle 23 hindurchzuschießen und auf das pulverisierte Material 24 aufzutreffen«. Das Auftreffen der Luft hält die Oberfläche der pulverisierten Materialmasse ständig in Bewegung, verteilt sie dauernd von neuem und verhindert eine Verdichtung oder ein Zusammenbacken des Pulvers. Der Luftstrom durch das pulverisierte Material 24 bewirkt, daß die einzelnen Pulverteilchen von dieser Luft umgeben werden und einen Auftrieb erhalten, indem diese Luft die Masse aufbläht und die einzelnen Teilchen sich relativ zueinander mit größerer Leichtigkeit bewegen läßt.

Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Fig· 2 dargestellt» Diese Ausführung entspricht der der Fig. 1, mit Ausnahme der Anordnung der Luftkanäle₀ In der Ausführungsform von Fig. 2 sind Nuten 29 an der Außenwand des Behälters 10 eingedrückt. Diese Nuten bilden Durchgänge, welche das Innere des Materialbehälters 20 mit der Atmosphäre verbindeno Die Nuten wirken mit dem Mündungsteil 21 des Behälters zusammen, und bilden strahlformende Öffnungen.

In Fig. 3 wird der Materialbehälter 20 im Teilschnitt gezeigt ι der Treibmittelbehälter ist in der Mündung 21 des Materialbehälters ähnlich wie in Fig. 1 angebracht. In Fig.3 entsprechen gleich bezeichnete Teile den in Fig, 1 darge-· stellten Teilen» Eine Kopfpartie 30 weist eine manuell betätigbare Ventilvorrichtung auf, die an einer den Verschluß für die obere Öffnung des Treibmittelbehälters 10 bildenden Verschlußkappe 31 gehalten ist, und eine Betätigungsvorrichtung 32, welche auf dem Ventilschaft 33 angeordnet ist, der eich durch eine Mittelöffnung 34 in der Verschlußkappe

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31 erstreckt. Die Ventilteile sind Dichtung 35, Ventilgehäuse 36 und -körper 37. Der Ventilkörper 37 weist einen zentralen Längsdurchgang 39 auf, welcher sich durch den Ventilschaft erstreckt und an seinem unteren Ende mit der Materialstromleitung 9 und an seinem oberen Ende mit der Ejektorzone 40 in Verbindung steht. Die Materialstromleitung 9 ist gegen den Boden des Treibmittelbehälters mittels einer sich verjüngenden Absperrvorrichtung 13 abgedichtet. Die Materialstromleitung steht mit einem Materialausführrohr 11 in Verbindung, welches sich bis in die Materialmasse hinein erstreckt, Der Ventilkörper 37 weist weiterhin einen Längsdurchgang 41 auf, welcher den Materiallängsdurchgang 39 umgibt und an seinem unteren Ende mit der Öffnung 38 im Ventilkörper und an seinem oberen Ende mit dem Durchgang 42, der mit der Ejektor zone 40 durch den Durchgang 43 in Verbindung steht, verbunden ist.

Die Betätigungsvorrichtung 32 weist den Aufbau auf, wie er in der oben genannten US-Anmeldung, Serial-Nr. 524 527, dargelegt ist, und enthält ferner einen ringförmigen, sich seitlich ausdehnenden Teil 46 und einen ringförmigen Rand 47, welcher von dem seitlichen Teil 46 herabhängt. Der untere.Teil des Randes 47 weist einen ringförmigen Wulst 48 auf, welcher in eine ringförmige Nut 49 an der Außenwand der Mündung 21 des Materialbehälters 20 eingreift, wodurch die Betätigungsvorrichtung 32am Materialbehälter 20 befestigt und der geschlossene Raum 45 gebildet wird» Die Betätigungsvorrichtung 32 ist aus einem Material hergestellt, welches ihre Abwärtsbewegung sxm Ventilbetätigung relativ zum Materialbehälter gestattet. Beispielsweise kann der seitliche Teil 46 aus einem relativ dünnen Kunststoffabschnitt hergestellt sein, etwa aus Nylon oder Polyäthylen, also einem solchen, daß durch Fingerdruck auf die Oberfläche 50 sich der seitliche Teil 46 in Richtung nach unten biegt.

Im Ventilschaft 33 ist eine Öffnung 44 angeordnet, die das Ausfließen^ von Treibmittel aus dem Durchgang 41 in den Raum 45,

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welcher durch die Betätigungsvorrichtung, den mit ihr verbundenen seitlichen Teil 46 und den Randteil 47 definiert "ist, erlaubt. Die Ausström Öffnung 44 istTOn einer wohldefinierten Größe, welche den Durchtritt einer begrenzten Treibmittelmenge von dem Durchgang 41 zum Raum 45 und schließlich durch Nuten 23 in den Materialbehälter 20 erlaubt, wo sie das (nicht gezeigte) Pulver 24 bewegte Die Menge des Treibmittels, die durch die Öffnung 44 hindurchtritt, sollte begrenzt sein, damit eine so große Treibmittelmenge durch die Ejektorzone 40 hindurchtritt, daß eine Druckabsenkung in den Materialleitungen 11 und 39 erzeugt wird«, Diejenige Ausströmmenge (durch die Ausströmöffnung 44), die bei einem beliebigen pulverisierten Material eine optimale Wirksamkeit ergibt, kann jeweils einfach experimentell bestimmt werden. Es wurde ermittelt, daß bei einem Pulver, welches eine Korngröße unter 60 mesh aufweist, eine Öffnung 44 von 0,25 mm Durchmesser in einem Ventilschaft, welcher einen Materialdurchgang von 1,27 mm Durchmesser hat, brauchbar ist, um das Pulver zufriedenstellend in Bewegung zu halten und noch eine ausreichende Druckabsenkung in der Materialleitung zu erzeugen; dabei steht das Treibmittel unter einem Druck von 4,92 at bei 21,1°C, und die Länge der Materialleitung beträgt 177,8 mm und ihr Durchmesser 1,78 mm·

Als Alternative zu der Öffnung 44, welche durch eine oder mehr Öffnungen gebildet werden kann, kann das Äußere des Ventilkörpers 37 und der zugehörige Ventilschaft 33 eine oder mehr Nuten oder Rillen, welche mit dem Treibmittelbehälter 20 und dem Raum 45 bei Betätigung des Ventils in Verbindung stehen, aufweisen.

Bei Betätigung preßt der Fingerdruck auf die Betätigungsvorrichtung 32 den Ventilkörper 37 herunter und biegt die Dichtung 35 auf "bekannte Weise zurück, um die Öffnung 38 in Verbindung mit dem Treibmitteldampf zu bringen. Der Dampf gelangt in den Durchgang 41 und durch die Durchgänge 42 und 43 zur E^ektorzone 40» Der Treibmittelfluß durch die Ejektorzone

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verursacht einen Druckabfall in den Materialstromleitungen 11 und 39 und bewirkt einen Fluß des Materials zur Ejektorzone 40, in welcher es in die Atmosphäre ausgestoßen wird. Darüber hinaus tritt ein Teil des durch den Durchgang 41 hindurchtretenden Treibmittels durch die Öffnung 44 in den Raum 45ι von welchem das Treibmittel durch die Nuten 23 in den Materialbehälter 20 strömt, in welchem es eine bewegende Kraft für das Pulver bildet.

Bei der Anordnung nach Fig* 3 kann das Pulver ohne Hineinführen von atmosphärischer Feuchtigkeit bewegt werden₀ Ein weiterer Torteil ist, daß das Treibmittel zum Fließbarmachen des Pulvers wirkt mit allen zugehörigen Vorteilen eines Fließsystems zur Beförderung eines Pulvers· Die Größe der Ausströmöffnungen und Kanäle 23 ergibt die passende nach unten gerichtete Geschwindigkeit für den Treibmitteldampfe

Es sollte erwähnt werden, daß die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform auch dazu verwendet werden kann, die Verteilung von zähflüssigen Materialien zu unterstützen. Die Treibmittelausströmöffnungen sind dann so bemessen, daß sie einen gegenüber dem Atmosphärendruck erhöhten Druck im Materialbehälter erzeugen, um das Hinaufbefördern des Materials durch das Ausführrohr 9 zu unterstützen»

Die in Figo 4 dargestellte Ausführungsform umfaßt ein Verteilrohr 26 zum Einführen von Gas in die Pulvermasse 24, welches an seinem oberen Ende mit der Nut 22 in Verbindung steht und sich nach unten in das Pulver 24 erstreckt. Das Verteilrohr kann quer von kleinen Öffnungen 27 durchbrochen sein, um das Gas in die Pulvermasse 24 hineinzuführen· Die Ausführungsform nach Fig· 4 kann, wie dargestellt, -mit einer Verbindung zur Atmosphäre am oberen Ende des Verteilrohres 26 hergestellt oder leicht an das in Fig. 3 dargestellte Treibmittelausströmsystem angepaßt werden, wobei das Verteilrohr 26 anstelle der in Fig, 3 dargestellten Kanäle 23 verwendet wird.

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Claims

Patentansprüche

1. Verteiler mit gegeneinander abgeschlossenen Behältern für ein pulverförmiges Material und ein Treibmittel, von denen getrennte Leitungen zu einem Austrittsejektor führen, wobei der Materialbehälter ein Einlaßkanalsystem aufweist, über das bei Materialentnahme ein Gas einströmt, gekennzeichnet durch wenigstens einen Einlaßkanal (23, 26, 29) solcher Bemessung und Lage, daß das einströmende Gas einen auf oder in das Material (24) gerichteten Gasstrom mit einer das Material aufrührenden Geschwindigkeit bildet.

2. Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßkanal (23, 26, 29) mit der Atmosphäre in Verbindung steht.

3. Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßkanal (23) mit der Treibmittelleitung (41) in Strömungsrichtung hinter dem Ventil in Verbindung steht.

4. Verteiler nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (23, 29) zwischen dem Treibmittelbehälter (10) und der Mündung (2.1) des Materialbehälters (20), in welcher der Treibmittelbehälter befestigt ist, angeordnet ist,

5. Verteiler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal durch eine Nut (23) an der Innenwand des Materialbehälters gebildet ist.

6. Verteiler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal durch eine Nut (29) an der Außenwand des Treibmittelbehälters (10) angeordnet ist und in dessen Längsrichtung verläuft.

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7. Verteiler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (26) ein Rohr aufweist, das sich nach unten in das Material (24) im Materialbehälter (20) erstreckt,

8. Verteiler nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (26) Durchbrechungen (27) aufweist.

9β Verteiler nach einem der Ansprüche 3-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsejektor (40, 43) und ein Teil der zu ihm führenden Treibmittelleitung (41) in einem Ventilbetätigungselement (32) angeordnet sind, daß diese Treibmittelleitung wenigstens eine Öffnung (44) aufweist, über die bei Betätigung des Ventils eine kleine Treibmittelgasmenge austreten kann, und daß diese Öffnung (41) über einen geschlossenen Raum (45) mit dem Einlaßkanal (23) verbunden ist.

10. Verteiler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (45) durch einen sich seitlich erstreckenden Teil (46) des Ventilbetätigungselements (32) und durch einen ringförmigen Randteil begrenzt ist, der von dem Seitenteil nach unten ragt und hermetisch dicht am Materialbehälter (20) angebracht ist.

11. Verteiler nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibmittelgasöffnung (44) als Queröffnung in der Außenwand des Ventilschaftes (33) ausgebildet ist und mit dem im Ventilschaft verlaufenden Teil der Treibmittelleitung (41) in Verbindung steht*