DE19504854A1 - Förderschnecke für Dosiereinrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Förderschnecke für Dosiereinrich­ tungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Zur stetigen, kontrollierten Entnahme von Material aus Dosier­ wägeeinrichtungen und anderen Dosierern sind Austragsvorrich­ tungen notwendig, deren Materialdurchsatz in möglichst weiten Bereichen regelbar ist. Dafür kommen üblicherweise auch Dosier­ schnecken zum Einsatz. Der Massendurchsatz ergibt sich aus den geometrischen Abmessungen der Schnecke, dem Füllgrad und der Schneckendrehzahl.

Eine derartige Schneckenzuführung für eine Dosierwägeeinrich­ tung ist aus dem Kochsieb, Handbuch des Wägens, Braunschweig/ Wiesbaden 1985, Seite 348 vorbekannt. Dort ist eine Schnecken­ zuführung abgebildet und beschrieben, die horizontal unter einem Wägebehälter angeordnet ist und eine Antriebswelle ent­ hält, um die eine Schneckenwendel angeordnet ist. Dabei ist die Schneckenwendel fest mit der Antriebswelle verbunden, die durch einen Elektromotor angetrieben wird. Die Antriebswelle mit der Schneckenwendel ist in einem Förderrohr angeordnet, das an einem Ende im Bereich des Wägebehälters eine Einfüllöffnung enthält und am anderen Ende eine Auswurföffnung besitzt. Beim Betrieb einer derartigen Schneckenzuführung zum Dosieren von schwerfließenden Schüttgütern, die zum Anhaften neigen, setzt sich die Schneckenwendel leicht zu, so daß die Förderschnecke von Zeit zu Zeit ausgebaut und gereinigt werden muß.

Es ist auch bekannt diesen Nachteil durch ineinanderkämmende Doppelschnecken zu verbessern. Dabei sind bei einer bekannten Doppelschneckendosiereinrichtung (Firmenprospekt der Fa. Schenck in Darmstadt, "Wägen Aktuell", DF 4511, Ausgabe April 1994, Seite 5) die beiden Förderschnecken horizontal parallel zueinander befestigt, wobei die Förderschnecken so dicht ne­ beneinander angeordnet sind, daß sich die Schneckenwendeln ineinander überlappen, so daß bei einem synchronen Antrieb das festgesetzte Schüttgut an der Antriebswelle oder an der Schneckenwendel gelockert und weitgehend ausgetragen wird. Dabei werden Doppelschnecken verwandt, die sowohl als Voll­ schnecke oder als Wendelschnecke ausgebildet sind. Bei Voll­ schnecken ist die Schneckenwendel bis auf die Antriebswelle heruntergeführt und mit dieser fest verbunden. Dadurch entste­ hen starre Schnecken, die Bereiche enthalten die nicht ausge­ kämmt werden und wo sich auch Schüttgutreste absetzen, die zu einer Schwergängigkeit der Schneckenzuführung führt und Reini­ gungsarbeiten erfordert. Bei einer Wendelschnecke ist nur ein kurzer Teil der Antriebswelle vorhanden, an dem eine freihän­ gende Schneckenwendel angebracht ist, die im Bereich der sonst angebrachten Welle hohl ist. Dadurch können die Doppelschnecken besonders gut ineinander kämmen und sich elastisch bewegen, so daß das Dosiergut besonders gut gelöst werden kann.

Die Befestigung der Wendelschnecke befindet sich dabei im Be­ reich des Wägebehälters, so daß das Fördergut vom Wägebehälter zur Austrittsöffnung gedrückt wird. Dadurch entsteht eine ge­ wisse Stauchung der relativ elastischen Förderwendel, durch die das Schüttgut im Austragsrohr komprimiert wird und im ungün­ stigsten Fall wird die Wendelschnecke zur Einlaßöffnung radial ausgeknickt und durch das Rührwerke im Wägebehälter beschädigt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Förder­ schnecke für Dosiereinrichtungen zu schaffen, die die Selbst­ reinigungswirkung der bekannten Förderschnecken verbessert, nicht seitlich ausknickt und das Schüttgut mit möglichst klei­ ner Antriebsleistung gleichmäßig fördert.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildung und vorteilhafte Ausführungs­ beispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Erfindung hat den Vorteil, daß durch die Zugbelastung der Wendelschnecke sich die Abstände zwischen den einzelnen Wendel­ gängen vergrößern, wodurch eine Lösung des festgesetzten För­ dergutes erreicht wird. Darüberhinaus besteht noch der Vorteil, daß durch den radialen Abstand zwischen der Wendelschnecke und der Antriebswelle auch eine radiale Veränderung der Wendel­ schnecke bei anhaftenden Materialien erreicht wird, die auch anhaftendes Dosiergut längs des Förderweges löst, ohne daß es zu einem starken radialen Ausknicken der Wendelschnecke kommen kann.

Bei einer besonderen Ausführung der Erfindung, bei der eine Doppelschneckenausführung eingesetzt wird, ist es besonders vorteilhaft, daß die beiden Wendelschnecken durch die Zugbela­ stung kaum ausknicken können, so daß es auch nicht zu einer störenden Berührung der beiden nebeneinander liegenden Förder­ schnecken kommen kann.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schneckenzuführung nach dem Stand der Technik und

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Förderschnecke.

Aus Fig. 1 der Zeichnung ist eine Dosiereinrichtung ersicht­ lich, die vorzugsweise für eine kontinuierliche Wägeeinrichtung vorgesehen ist. Diese besteht aus einem Wägebehälter 3 unter dem horizontal eine Förderschnecke 8 angeordnet ist. Die För­ derschnecke 8 besteht aus einer nicht im einzelnen dargestell­ ten Antriebswelle 7, die mit einer Vollblattschneckenwendel 6 verbunden ist. Dabei ist die Wendel 6 im Bereich der Antriebs­ welle 7 in der Regel mit dieser verschweißt. Die gesamte För­ derschnecke 8 ist in einem Förderrohr 2 angeordnet, das an seinem einen Ende eine Einfüllöffnung 4 und an seinem anderen Ende eine Austragsöffnung 1 enthält.

Im Bereich der Einfüllöffnung 4 ist die Antriebsachse 7 der Förderschnecke 8 mit einem Antriebsmotor 5 versehen, durch den die Förderschnecke 8 in Drehung versetzt wird. Bei Drehung transportiert die Vollschnecke aufgrund der wendelförmigen Steigung das im Wägebehälter 3 befindliche Schüttgut in Rich­ tung der Austrittsöffnung 1. Die Dosiergeschwindigkeit hängt dabei in erster Linie von der Steigung der Schneckenwendel 6 und der Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors 5 ab. Bei anhaften­ den Schüttgütern setzen sich meist an den Schneckenwendelrän­ dern und an der Antriebswelle 7 Fördergutreste ab, die allein von der Antriebswelle und der Förderschnecke 8 nicht mehr ab­ fallen. Dabei verringert sich automatisch der Schüttgutstrom, so daß die Drehzahl des Antriebsmotors 5 erhöht werden muß, um eine gleichbleibende Fördergeschwindigkeit zu erzielen. Dadurch entsteht aber auch gleichzeitig Reibungswärme, die ein Fest­ backen des anhaftenden Schüttguts bewirkt, was meist nur durch einen Ausbau und eine gründliche Reinigung der Förderschnecke 8 beseitigt werden kann.

Die Fig. 2 zeigt nun eine erfindungsgemäße Förderschnecke 15, die in der Dosiereinrichtung nach Fig. 1 in dem Förderrohr 2 angeordnet werden kann. Dabei kann das Förderrohr 2 im Verhält­ nis zur Förderschnecke 15 auch einen größeren oder kleineren Innendurchmesser besitzen. Des weiteren kann die Förderschnecke 15 auch über den Einlaßbereich 4 und den Auslaßbereich 1 hinaus länger oder kürzer ausgebildet sein. Des weiteren muß der Antriebsmotor 5 auch nicht direkt mit der Antriebswelle 7 verbunden sein, sondern könnte auch über ein Getriebe oder andere Antriebsmittel gekuppelt sein. Die Antriebswelle 12 der Förderschnecke 15 nach Fig. 2 besteht deshalb an ihrem einen Ende über einen Kupplungsteil 14, an dem ein Antrieb ankuppel­ bar ist. In axialer Richtung erstreckt sich die Antriebswelle 12 mindestens über eine Länge, die etwa der Länge des Förder­ rohres 2 der Dosiereinrichtung entspricht. Dabei besteht die Antriebswelle 16 meist aus einem Rundmaterial, das als Voll­ material oder auch rohrförmig ausgebildet sein kann. Um diese Antriebswelle 12 ist eine Schneckenwendel 10 angeordnet, die koaxial die Antriebswelle 12 umschließt. Die Schneckenwendel 10 ist an einem Ende gegenüber dem Antriebsende fest mit der Antriebswelle 12 verbunden. Diese Verbindung ist kraftschlüssig und kann durch eine Schweiß-, Löt- oder eine andere gleichwirkende Verbindung hergestellt sein. Dabei kommt es nicht darauf an wieviel Wendelgänge fest mit der Antriebs­ welle verbunden sind. Dies bestimmt sich lediglich aus der mechanischen Festigkeit, die erforderlich ist um die Schnecken­ wendel 10 fest auf der Antriebswelle 12 zu halten.

Die Schneckenwendel 10 erstreckt sich auf einen Bereich, der von seinem Ende in der Nähe der Austragsöffnung 1 bis zur Ein­ füllöffnung 4 reicht.

Dabei ist erforderlich, daß zwischen der Rohrabdeckung 9 an der Antriebsseite bzw. an der Einfüllöffnung 4 ein bestimmbarer Ausgleichsabstand A verbleibt. Die Schneckenwendel 10 ist dabei so um die Antriebswelle 12 angeordnet, daß der Innendurchmesser der Schneckenwendel 10 größer ist als der Außendurchmesser der Antriebswelle 12, so daß zwischen beiden ein vorgebbarer Ab­ stand B verbleibt, um den sich die elastische Schneckenwendel 10 radial verschieben kann.

Beim Betrieb der Förderschnecke 15 transportiert diese die zu dosierenden Schüttgüter, von deren Antriebsseite in der Nähe des Vorratsbehälters bzw. Wägebehälters 3 zur Austragsöffnung 2 in der Nähe des Befestigungspunktes 12 der Antriebswelle 12 mit der Schneckenwendel 10. Dabei ist es aber auch denkbar, daß der Antrieb an der Seite der Austragsöffnung 1 angeordnet ist. Dies hat darüberhinaus keinen Einfluß auf die Befestigungsseite zwischen der Schneckenwendel 10 und der Antriebswelle 12.

Bei stark anhaftenden Schüttgütern würden sich diese sowohl an der Schneckenwendel 10 als auch an der Antriebswelle 12 lagern. Dadurch würde der Transport der Schüttgüter erschwert, wodurch sich bei der ziehenden Förderschnecke 15 die Wendel axial in Richtung auf die Einfüllöffnung 1 verschiebt. Dies ist dadurch möglich, da die Wendel 10 der Förderschnecke 15 elastisch aus­ gebildet ist und über den gesamten Bereich bis hin zur Einfüll­ öffnung 1 nicht mit der Antriebswelle 12 verbunden ist. Durch die anhaftenden Materialrückstände des Schüttgutes kann sich die elastische frei schwebende Wendel 10 auch in radialer Rich­ tung bewegen, so daß die Förderschnecke 15 sowohl in axialer als auch in radialer Richtung unterschiedliche Förderquer­ schnitte und Wendelsteigungen durchläuft. Hierdurch wird z. B. an der Antriebswelle 12 anhaftendes Material abgetragen als auch an der Innenseite des Förderrohres 2 anhaftendes Schütt­ gut mitgenommen. Desweiteren bewirkt die Veränderung der Stei­ gung der Schneckenwendel 10 durch die elastische Verformung ein Lösen des anhaftenden Materials an den Wänden der Wendel selbst. Durch diese Ausgestaltung wird ein selbstreinigender Effekt erzielt, der ein Zusetzen der Förderschnecke 15 bei anhaftendem Material weitgehend verhindert. Insbesondere durch die Zugbeanspruchung und die axiale Ausdehnungsmöglichkeit 11 um den Abstand A der Schneckenwendel 10 im Bereich der Rohr­ abdeckung 9 in der Nähe der Einfüllöffnung 4 entsteht kein Druckbereich in der Wendel 10, der ein Ausknicken der Schnec­ kenwendel 15 bewirkt. Die Schneckenwendel 10 kann sowohl aus vierkantähnlichem Material gezogen sein als auch weitgehend flach ausgebildet werden, wie dies meist bei Vollblattwendeln der Fall ist. Allerdings ist dann eine axiale Dicke der Schnec­ kenwendel 10 erforderlich, die dieser die notwendige Stabilität und Elastizität gibt, um bei der Beanspruchung durch das Schüttgut nicht die Schneckenform durch eine nichtelastische Verformung zu verlieren. Für den Betrieb der Dosiereinrichtung kann die Förderschnecke 15 auch abweichende Richtungen von der Horizontalen einnehmen, wenn z. B. das Schüttgut nach oben oder unten gefördert werden soll. Die Förderschnecke 15 kann auch als Doppelschnecke ausgebildet werden, um zusätzlich eine kämmende Wirkung zu erzielen.

Claims (3)

1. Förderschnecke für Dosiereinrichtungen, die aus einer An­ triebswelle besteht, um die die Schneckenwendel koaxial angeordnet ist, wobei die Schneckenwendel kraftschlüssig mit der Antriebswelle verbunden ist, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schneckenwendel (10) in einem radialen Abstand B zur Antriebswelle (12) angeordnet ist und nur am Ende (13) der Antriebswelle (12) nahe der Austragsöffnung (1) mit dieser verbunden ist.

2. Förderschnecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Rohrabdeckung (9) nahe der Einlaßöffnung (4) und dem Beginn der Schneckenwendel (10) ein Ausgleichsab­ stand A vorgesehen ist.

3. Förderschnecke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Förderschnecke (15) auch als Doppelschnecke ausgebildet ist, bei denen die Schneckenwendeln (10) käm­ mend ineinander greifen.