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Vorrichtung zur Mischung von Granulaten durch Einblasen eines gasförmigen
Mediums, insbesondere von Druckluft in einen Behälter Gegenstand der Erfindung ist
eine Vorrichtung zur Mischung von Granulaten durch Einblasen eines gasförmigen Mediums,
insbesondere von Druckluft in einen Behälter, dessen Boden zum Öffnen und Schließen
einer Behälteröffrung mit einer beweglichen Abdeckung versehen ist.
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Solche Vorrichtungen sind beispielsweise in den US-Patenten 3 097
828 und 3 179 379 beschrieben und dargestellt. Die Wirkungsweise und der Zweck derartiger
Vorrichtungen, von denen auch die vorliegende Erfindung ausgeht, sind in der genannten
US-Patentschrift 3 179 379 ausführlich beschrieben.
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Bei dieser Anordnung werden verhältnismäßig kurze Druckluftstöße in
die Bodenzone des Behälters eingeblasen, der zwei oder auch mehrere Sorten von Granulaten
enthält, die in dem Behälter miteinander vermischt werden sollen. Die Luft wird
dabei in ein am Boden des Behälters befindliches Rohr eingeblasen, das über Öffnungen
mit dem Innern des Behälters in Verbindung steht, der selbst eine konische Wandung
besitzt. Durch selektives Öffnen und Schließen eines Ventils, das zwischen dem Drucklufterzeuger
und dem betreffenden Rohr angeordnet ist, erfolgt die Bildung dieser Druckluft stöße
zur Vermischung der Materialien. Das Patent 3 179 379 beschreibt auch die
Luftströme,
die durch das Einblasen von Luft in dem Behälter entstehen und die wiederum von
der Anordnung und Richtung der Öffnungen abhängig sind, die zwischen dem Luftzuführungsrohr
und dem Behälter vorhanden sind.
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Nachteilig bei dieser bekannten Anordnung ist der Umstand, daß die
Öffnungen, durch die die Pressluft in den Behälter eingeblasen wird, sich an den
schrägen Seitenwänden des Behälters befinden, so daß immer ein toter Raum im Bereich
der Entleerungsöffnung besteht, in im die Granulate nicht miteinander vermischt
werden.
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Ein anderer Nachteil besteht darin, daß der Einbau eines Filters vorgesehen
werden muß, um zu verhindern, daß im Behälter befindliches Granulat zur Pressluftvorrichtung
gelangt, da sonst durch dieses Granulat Steuerventile und der Presslufterzeuger
sehr bald zerstört würden. Durch derartige Filter wird aber der Luftdurchtritt abgebremst,
so daß es notwendig ist, wenn man eine ausreichende Mischung der Granulate erhalten
will, dem System Druckluft mit besonders hohem Druck zuzuführen.
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Wie bei den vorbeschriebenen Vorrichtungen geht auch die Erfindung
von einem Behälter aus, dessen Boden mit einer Behälteröffnung ausgerüstet ist,
die geöffnet oder verschlossen werden kann. Im Gegensatz zu den vorbekannten Vorrichtungen
sind aber bei der vorliegenden Erfindung die Öffnungen zwischen dem Behälterinnern
und einer die Pressluft führenden Ringkammer im Boden selbst angeordnet, so daß
auf diese Weise tote Räume, in denen
keine Vermischung der Granulate
stattfindet, vermieden werden. Jede der Öffnungen ist außerdem mit einem druckluft-betätigbaren
Ventil zum Öffnen und Schließen dieser Öffnungen versehen. Dabei wird der Druck
in der Ringkammer immer auf einem bestimmten Niveau gehalten, während die zum Öffnen
und Schließen der Ventile dienende Pressluftemen höheren oder niedrigeren Druck
erhält, um damit die betreffenden Ventile zu öffnen oder zu schließen. Da andererseits
in der Ringkammer immer ein bestimmter Druck aufrechterhalten wird, kann das Material,
das vermischt werden soll, nicht in die Ringkammer oder in die Zuführungsleitungen
für die Druckluft eindringen, 80 daß auch keine zusätzlichen Filter in den Versorgungsleitungen
erforderlich werden. Aus diesen und aus anderen Gründen ist es möglich mit geringeren
Drücken zu arbeiten als dies bei den vorbekannten Mischeinrichtungen möglich war,
ohne daß dadurch die Qualität der Mischung beeinträchtigt wird.
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Vorteilhaft wird auch für die druckluft-betätigten Ventile jeweils
ein Anschlag für den Ventilstößel vorgesehen, der einstellbar ist und es damit ermöglicht,
den Grad der Öffnung dieser Ventilstößel je nach Belieben festzulegen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeiriel der Erwindung dargestellt.
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Es zeigen: Fig. 1 das Schema einer Mischvorrichtung, die mit Druckluft
arbeitet gemäß der Erfindung,
Fig. 2 die Draufsicht auf einen Behälter
und Fig. 3 einen Teilschnitt durch den Behälter und ein in die Ringkammer eingebautes
Ventil.
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Wie Fig. 1 zeigt, ist der untere Teil des Behälters 10 mit konusartig
zulaufenden Seitenwänden 11 versehen, die in eine Entnahmeöffnung 12 am Boden des
Behälters münden. Der Boden besteht dabei aus einem horizontalen Bodenring 13 zwischen
der Unterkante der konusförmigen Wand 11 und dem Außendurchmesser der Öffnung 12,
die ihrerseits durch eine Konushaube 14 abgedeckt ist.
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Durch nicht dargestellte Vorrichtungen kann der Deckel 14 gehoben
und gesenkt werden, um die Entnahmeöffnung 12 zu öffnen oder zu schließen und dadurch
den Durchtritt von Granulaten, die sich im Behälter 10 befinden, freizugeben oder
zu verhindern. Der obere Teil des Behälters 10, der nicht dargestellt ist, ist in
der üblichen Weise ausgebildet und die einzelnen Materialien werden von oben in
den Behälter 10 eingefüllt. Unterhalb des Bodens des Behälters 10 und rings um die
Entnahmeöffnung herum befindet sich eine ringförmige Rohrleitung 15 mit einem im
wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt, der Pressluft aus dem Behälter 16 über
eine Leitung 17 zugefiirt wird. Die ringförmige Rohrleitung 15 weist mehrere Öffnungen
20 auf, die den Boden des Behälters 10 durchbrechen. Wie am besten aus der Fig.
3 entnommen werden kann, bildet die obere Wandung der Ringkammer 15 gleichzeitig
den horizontalen Boden 13 des Behälters 10 zwischen der Entnahmeöffnung 12 und der
konischen Seitenwandung 11.
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Uber jede der Öffnungen 20 besteht eine Verbindung zwischen dem Innern
des Behälters 10 und der Ringkammer 21. Eine schräge konusförmig zulaufende Seitenwandung
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der Ringkammer 21 dient als Leitfläche für das im Behälter 10 enthaltene Material,
da diese Wandung trichterförmig ausgebildet ist.
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In Fig. 3 ist die in Form eines Eege'mantels ausgebildete Abdeckung
der Öffnung 12 in einer dieser Öffnung 12 schließenden Stellung eingezeichnet. Um
den Imlalt des Behälters 10 freizugeben, wird der Deckel 14 durch nicht dargestellte
Vorrichtungen angehoben, so daß das granulatförmige Material im Behälter 10 durch
die Bodenöffnung abfließen kann.
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Uber eine Bohrung 23 kann Druckluft aus dem Druckluftbehälter 16 iber
die Leitung 17 in das Innere der Kammer 21 gelangen. Wie Fig. 1 zeigt, sind in der
Drucklftleitung kerne zusätzlichen Ventile vergesehen, da solche Ventile an dieser
Stelle durch die Erfindung nicht mehr notwendig sind.
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Innerhalb der Ringkammer 15 und im Bereich jeder der Öffnungen 20
ist ein Ventil angeordnet, das mit dem Bezugszeichen 25 versehen ist. Das Ventil
besteht aus einem Ventil gehäuse 26 mit einem axial verstellbaren Ventilstößel 27,
dessen vorderer Ansatz 28 dazu dient, die zugeordnete Öffnung 20 im Boden des Behälters
11 zu öffnen oder zu schließen. Durch die Seitenöffnung 30 im Zylindergehäuse 26
gelangt Drucklult in des Inerte des Gehäus 26 zur Betätigung des Stößels 27. Die
Druckluft wird den Zylindern 26 aus dein Druckluftbehälter 31 über eine Rohrleitung
32 zugeführt. Selbstverständlich sind sowohl der Zylinder als auch der Stößel so
gegeneinander abgedichtet, daß die dem Innern des Zylinders zugeführte Druckluft
nicht entweichen kann. Ein schraubenförmiger Ansatz 35 ragt durch die eine Stirnfläche
des Gehäuses 26 und ist mit einer Anschlagplatte 37 versehen, die zur Begrenzung
des
Verstellweges des Stößels 27 dient.
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Durch Verdrehen der Schraube 35 mittels eines in einen Schlitz 36
eingeführten Schraubenziehers ist es möglich, den Anschlag 37 zurück- oder vorzuschrauben,
um damit den Verstellweg des Stößels 27 zu bestimmen.
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Zur Füllung des Behälters wird dieser durch Absenken des Deckels 14
in die Schließstellung geschlossen, so daß nunmehr granulatförmiges Material in
das Innere des Behälters 10 eingefüllt werden kann. Uber ein steuerbares Ventil
38 gelangt Luft aus dem Druckluftbehälter 31 in die einzelnen Ventilgehäuse 26,
so daß die Ventilstößel nach oben gedrückt werden und ihre zugeordneten Öffnungen
20 am Boden des Behälters 10 schließen. Zur gleichen Zeit wird auch Luft vom Behälter
16 in die Ringkammer 21 eingeblasen, wobei dieser Druck geringer ist als derjenige,
der auf die einzelnen Stößel der Ventile 25 ausgeübt wird. Diese Ventile werden
daher geschlossen gehalten und es ist nicht möglich, daß über die Öffnungen 20 Material
in diese Ventile und in die Druckluftzuführung gelangt. Um nun das im Behälter 10
befindliche Material zu vermischen, wird das Steuerventil 38 betätigt, wodurch der
Druck in den Ventilkammern 25 unter den Druck in der Ringkammer 21 fällt, so daß
nunmehr die Stößel 27 die Öffnungen 20 freigeben und unter Druck stehende Luft in
das Innere des Behälters 10 durch die Öffnung 20 aus der Ringkammer 21 gelangen
kann. Die Dauer dieser Luftzufuhr ist beliebig und hängt von gewissen Faktoren ab,
wie beispielsweise der Menge und der Art der Materialien, die vermischt werden sollen,
dem jeweiligenMischungsgrad, die verwendeten Luftdrücke
usw. Auf
jeden Fall verursacht dieser Luftstrom, daß die in dem Behälter enthaltenen Materialien
durcheinandergewirbelt werden und sich somit vermischen. Es hat sich herausgestellt,
daß man diese Vermischung dadurch regulieren kann, daß der Verstellweg der Ventilstößel
27 einreguliert wird, da dadurch sowohl die Menge als auch die Geschwindigkeit des
Luftdurchtrittes so gewählt werden kann, daß ein maximaler Effekt hinsichtlich der
Vermischung der Materialien auftritt. Jedes der Ventile 25 kann individuell und
für sich getrennt eingestellt werden, falls dies erforderlich ist, doch kann man
auch die Ventile gemeinsam und gleichzeitig steuern. Wenn es notwendig sein sollte,
das eine oder andere der Ventile getrennt zu steuern, so ist es mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ohne weiteres möglich. Hierzu wäre nur eine getrennte Führung der Druckluft
zu den einzelnen Ventilen 25 notwendig.
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Im folgenden wird eine Anwendung der Erfindung zur Mischung von etwa
3 Liter schwarzen und weißen granulatförmigen Materials beschrieben. Das schwarze
Material hatte eine Körnung, die zwischen 0,234 cm und 0,0175 cm lag, während die
Körnung des weißen Materials sich zwischen 0,0175 cm und 0,00725 cm bewegte. Der
Luftdruck in der Ringkammer betrug etwa 20 psi, während der Luftdruck zur Schließung
der Ventile etwa 100 psi betrug. Die Öffnungen 20 hatten eine Weite von etwa 1,25
cm. Die Dauer des Mischung vorganges betrug etwa 30 Sek., wobei die Luft durch die
Öffnungen in Intervallen von 1 1/2 Sek. durchgeblasen wurde,mit jeweils einer Pausendauer
von 2 1/2 Sekunden.
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Die dargestellte Anordnung ist nur beispielhaft zu verstehen und kann
natürlich in ihren Einzelheiten auch abgeändert werden. Es hat sich gezeigt, daß
in den Öffnungen 20 immer ein Druck von 10 bis 125 psi herrscht, so daß kein Granulat
im Behälter 10 in die Ringkammer gelangen kann UI, daß auch der Durchtritt von Granulaten
in die Luftleitung oder in die Luftbehälter vermieden wird, ohne daß zur Verhinderung
eines solchen Durchtrittes besondere Filter eingebaut werden müßten.