-
Vorrichtung zur kontinuierlichen Zuführung von Pulver zu einer Pulveraufnahmevorrichtung
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierhchen Zuführung von Pulver zu
einer Pulveraufnahmevorrichtung, beispielsweise einer rotierenden Abmeßwalze.
-
Nach der Erfindung soll eine'Vorrichtung vorgesehen werden, bei der
Pulver in einen Trichter eingefüllt und vom Trichter in eine Abmeßvorrichtung zugeführt
wird, wobei die Pulverzuführung glatt, gleichmäßig und kontinuierlich erfolgt und
das Pulver nicht unzulässig verbacken kann und knollig wird oder Brücken bildet
bzw. die Pulverzuführung in anderer Weise ungleichmäßig ist.
-
Der Trichter wird insbesondere im Zusammenhang mit einer drehbaren
Abmeßwalze beschrieben und dargestellt. Der Pulvertrichter befindet sich in der
Nähe dieser Walze und lagert auf ihr. Die Walze weist Abmeßhöhlungen auf, die mit
Pulver gefüllt werden, wenn sich die Walze unter dem Trichter wegdreht. Die Höhlungen
werden in einer geeigneten Stellung des Walzenumlanfs entladen und bei den darauffolgenden
Umdrehungen wieder beladen.
-
Früher waren viele Schwierigkeiten bei der Behandlung von Pulvern
vorhanden, weil das Pulver sich zu verbacken suchte, die Maschine hemmte, mitunter
die Zuführung unterbrach oder Brücken bildete, wodurch es nicht vollständig oder
in ungleichmäßigen Teilen zugeführt wurde. Die Brückenbildung von Pulvern in Trichtern
ist bekannt. Getreidevorratsbehälter, Kiesvorratsbehälter, Kohlentrichter und viele
andere Vorrichtungen verwenden eineAnordnung, bei der ein zerkleinertes
Gemenge
von einem größeren Querschnittsteil zu einem kleineren Teil des Trichters gleichmäßig
und glatt strömt. Wenn das Material insbesondere etwas klebrig oder feucht -ist,
haften die strömenden Teilchen aneinander und bilden eine Brücke, sa daß vom unteren
Ende, trotzdem der Trichter voll zu sein scheint, keine Entladung stattfindet.
-
Rührvorrichtungen oder Vibratoren verschiedener Bauart wurden lange
mit wechselndem Erfolg versucht. Für feine Pulver war keine dieser Vorrichtungen
gleichmäßig erfolgreich. Gewisse Pulversorten konnten durch gewisse Anlagen zugeführt
werden, jedoch gab es früher kein System, das für alle Pulveraften allgemein zufriedenstellend
arbeitete.
-
Nach der Erfindung wird eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Zuführung
von Pulver in eine P ulveraufnahmevorriclitung, beispielsweise eine sich drehende
Abmeßwalze, vorgesehen, welche einen Trichter an der Aufnahmevorrichtung, einen
Konus zur Halterung des Pulvers mit einem biegsamen, im Trichter zusammenlaufenden
Teil und Mittel zum Hinundherschwingen dieses Konus aufweist.
-
Es hat sich herausgestellt, daß es möglich,ist, die Brückenbildung
zu verhindern, wenn man den -zusammenlaufenden Teil des Pulverzuführungssystems
aus einem biegsamen, porösen Material herstellt. Eine Brücke muß Pfeiler oder Ansatzpunkte
haben, und, falls man diese Unterstützungen wegnimmt, brichttdie Brücke zusammen.
Es ist viel leichter, den Zusammenbruch des aus Pulver bestehenden Brückenbogens
nur dadurch hervorzurufen, daß man einen nicht dauernden Ansatz vorsieht, statt
daß man versucht, den Bogen mechanischem Wege zum Einsturz zu bringen. Es ist wünschenswert,
daß der im Zusammenhang mit einer Abmeßwalze verwendete Konus porös ist, bebesonders
wenn die Abmeßwalze mit Sog arbeitet, um das Pulver in den Kammern zu verfestigen.
-
Im anderen Fall verschwinden die fluidisierenden Gase, und es entsteht
eine unzulässige Zusammenballung des Pulvers.
-
Es hat sich herausgestellt, daß, wenn man den porösen, biegsamen
Konus hin und her schwingt oder durch mechanische Mittel periodisch leicht verschiebt,
der darin enthaltene Pulver,inhalt gleichmäßig und glatt und ohne Schwierigkeiten
zum unteren Ende fließt.
-
Durch Verwendung der erfindungsgemäßen Yorrichtung lassen sich Gummi
und klebrige Pulverarten, die sonst nicht zuzuführen sind, gleichmäßig und glatt
zu der sich drehenden Abmeßwalze zuführen.
-
Die ganze Zuführungsvorrichtung kann durch ein, äußeres Schutzschild
umgeben werden, so daß gegebenenfalls eine inerte oder trockene Atmosphäre Verwendung
finden kann. Vorzugsweise findet der Betrieb in Normalatmosphäre statt.
-
Diese und andere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich klarer
aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung. Diese zeigt in Fig. 1 eine Draufsicht
auf das Pulverzuführungssystem, Filg. 2 eine Vorderansicht des Pulverzuführungssystems
mit der Abmeßwalze, Fig. 3 eine Seitenansicht einer besonderen Halterung und Oszillationsvorrichtung,
wobei die Pulverzuführung im Querschnitt gezeichnet ist.
-
Das Pulver füllt die gesamte Anordnung aus, ist aber nicht besonders
angedeutet, da dies die Darstellung undeutlich machen würde.
-
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist auf einer Abmeßwalze II ein Zuführungstrichter
I2 montiert. Es ist zweckmäßig, den Trichter so zu montieren, daß er sämtliche Lageäntderungen
Ider Walze durch kleine Bewegungen ausgleicht, so daß eine glatte und dichte Abdichtung
zwischen Trichter und Walze vorhanden ist. Der Zuführungstrichter selbst sollte
vorzugsweise im wesentlichen parallele Wandungen oder solche Wandungen aufweisen,
die etwas nach unten zulaufen, so daß das Pulver bei seiner Zuführung nach unten
durch die Seitenwandungen nicht zusammengepreßt wird, was im anderen Fall zur Brückenb'ildung
oder Blockierung Anlaß gibt.
-
Im Zuführungstrichter ,drehen sich Rührer 13, wobei ein oder mehrere
Rührer Verwendung finden können, die aus einer an einer Welle befestigten Drahtschleife
oder, wie dargestellt, aus Blättern bestehen können. Die Welle' dieser Rührer wird
durch eine Antriebsvorrichtung 14 gedreht. Findet m'ehr als ein Rührer Verwendung,
so werden sie so angeordnet, daß ihre Schaufeln getriebeartig ineinandergreifen,
wodurch das Pulver noch stärker in Bewegung gehalten wird.
-
Wenn bei der Pulverabmeßwalze eine Vakuumanlage zum Hineindrücken
des Pulvers in die Kammern Verwendung findet, wie es insbesondere bei geforderter
Genauigkeit wünschenswert ist, neigt ,das Pulver dazu, durch das Abziehen der Gasgrenzschicht
auf jedem Teilchen, die das Pulver in schwebendem Zustand zu halten sucht, zusammengeballt
zu werden. Es kann ein Gaseinlaß 15 Verwendung finden, der aus einem Rohr mit kleinen
Bohrungen besteht und auf einer Seite des Zuführungstrichters verläuft. Dieser Gaseinlaß
führt Luft, vorzugsweise in getrocknetem Zustand, oder ein inertes Gas zu und trägt
mit dazu bei, das Pulver in einem schwebenden Zustand zu halten. Für große Trichter
oder insbesondere für schwer zu behandelnde Pulversorten können mehrere Gaseinlässe
Verwendung finden. über den Rührern ist das untere Ende eines biegsamen, porösen,
mit einer Verengung versehenen Doppelkonus I6 befestigt. Gewöhnliche Gewebe sind
im allgemetinen für diesen Konus zufriedenstellend und können leicht befestigt und
angeordnet werden. Ein gutes Segel- oder Zelttuch eignet sich für die meisten pharmazeutischen
Pulver. Es lassen sich auch Felle, Leder und Kunststoffe usw. verwenden. Wird genügend
Gas zugeführt, so braucht der Trichter nicht porös zu sein.
-
Dieser Doppelkonus wird so angeordnet, daß sein unteres Ende etwas
über den Rührern befestigt wird, zu einer verengten Stelle 17 konisch zuläuft und
von dort sich zu einemTrägerrahmen IS
erweitert. Gewisse Pulverarten
lassen sich zufriedenstellend ohne Verwendung von Rührern zuführen, jedoch sichern
bei den meisten pharmazeutischen Pulvern die Rührer eine zufriedenstellende Füllung.
-
Damit man den Durchfluß des Pulvers durch diesen Teil der Vorrichtung
beobachten kann, ist es wünschenswert, jedoch nicht notwendig, daß der Zuführungstrichter
I2 wenigstens an einem Teil seiner Wandungen, vorzugsweise an seiner Vorderseite,
aus durchsichtigem Material ist. Glas oder ein durchsichtiges Harz, wie beispielsweise
viele der Polyvinylacrylate oder Polystyrene, sind sehr zweckmäßig. Unzerbrechliche
Harze sind im allgemeinen sicherer, da dann nicht die Gefahr besteht, daß gebrochene
Teile des Zuführungstrichters im Enderzeugnis auftreten. Bearbeitbare Harze eignen
sich besonders leicht zum Einbau.
-
Das untere Ende des Konus kann im Zuführungstrichter durch verschiedene
Mittel befestigt werden. Ist der Doppelkonus genügend lang, so daß er über die Außenseite
einer Halterungshülse gewendet werden kann, läßt sich leicht eine glatte kontinuierliche
Innenwandung erzielen. Es ist normalerweise unnötig, einen Halterungsbund vorzusehen,
an den man die Hülse bindet und den das untere Ende des Doppelkonus hält. Die Hülse
wird durch Befestigungsschrauben 20 an ihrem Platz gehalten, die mit Flügelmuttern
versehen sind, um den Zusammenbau und das Auseinandernehmen zu erleichtern. Der
Doppelkonus sollte sich von der engsten Stelle bis zum Boden dieser Hülse ausdehnen,
so daß während der später erläuterten Bewegung des Konus die engste Stelle oder
der untere Konus nicht über einen größeren Teil seiner Länge wesentlich unterstützt
wird und so eine feste Unterlage für die Brückenbildung vermieden wird.
-
Von der engsten Stelle 17 bis zum Halter.ungsrahmen IS läuft der
Doppelkonus auseinander, wie man aus Fig. 2 und 3 erkennen kann. Es ist ein geradseitiger
Konus dargestellt, und der Trichterteil des Konus hat eine runde Gestalt. Es kann
auch eine rechteclsige, elLiptische od. dgl. Form Verwendung finden, jedoch ist
ein runder Konus besonders praktisch, da infolge seiner runden Gestalt die auftretenden
Kräfte nahezu ausgeglichen sind. Ist das untere Ende des Konus etwas elliptisch
und mit einer elliptischen engsten Stelle versehen, wie es in der Zeichnung dargestellt
ist, so wird durch diese Abweichungen vom kreisförmigen Ouerschnitt das Pulver am
gegenseitigen Verbacken gehindert. Der Doppelkonus kann auf den Trägerrahmen I8,
wie dargestellt, aufgenäht oder in anderer Weise befestigt sein.
-
Der Trägerrahmen ist verschiebbar montiert.
-
Die Vorrichtung zur Bewegung dieses Rahmens und ihre Bahn sind nicht
kritisch. Es lassen sich verschiedene Halterungen verwenden. Die Bahn kann gerade,
kreisförmig, zickzackförmig sein oder eine andere Gestalt haben. Wie aus Fig. 3
hervorgicht, sitzt der Lagerrahmen auf einem festen Ständer 21, der am Rahmen der
Maschine 22 befestigt ist. Die Drehverbindung23 dreht sich frei auf dem Ständer
21 und weist ein Kugellager 24 als Drucklager auf. Dieses Drucklager sitzt auf einem
festen Blund 25, der durch eine Feder 26 nach oben gedrückt wird. Das untere Ende
der Feder sitzt auf einem Halternngsbund 27. Durch Einstellung des Halterungsbundes
27 kann die nach oben gerichtete Federspannung des Lagerrahmens IS auf den Konus
eingestellt werden. Beim Betrieb kann der Rahmen IS entweder elastisch nach oben
gedrückt werden oder durch Anziehen der Stellschraube 28 an einer bestimmten Stelle
eingesetzt sein, so daß der feste Bund in einer gewissen Höhe befestigt ist, wodurch
sich der Rahmen nur in einer waagerechten Ebene verschieben kann.
-
Bei gewissen Pulvern hat es sich herausgestellt, daß, wenn der Konus
nicht unter konstanter Spannung steht und sich Falten in ihm bilden können, eine
bessere Zuführung erzielt wird, als wenn der Rahmen dauernd durch die Feder 26 nach
oben gedrückt wird. Die besondere Art des Betriebs hängt vom verwendeten Pulver
und anderen Betriebsbedingungen ab. Die Umwgechselbarlçeit von einem System in das
andere ist ein besonderer Vorteil der Erfindung.
-
Der Rahmen wird durch ein Gestänge 29 hin und her bewe'gt. Es ist
keine besondere Art von Bewegung auf dieses Schwenkgestänge notwendig, eine ungleichmäßige
Bewegung ist zweckmäßiger als eine genau symmetrische Bewegung dieses Gestänges.
Wie aus Fig. I zu entnehmen ist, kann das Gestänge 29 an einer Kurbelwelle 30 befestigt
sein, die durch ein Kettenrad 3I angetrieben wird. Diese Kurbelwelle kann an einem
in Bewegung befindlichen Teil der Maschine befestigt werden. Durch Verwendung von
nur locker aufeinander abgepaßten Kurbelwellen und Lagern läßt sich die erwünschte
Unregelmäßigkeit der Bewegung erzielen.
-
Durch den Ausdruck Hinundherbewegung soll nicht notwendig eine glatte
Hinundherbewegung gemeint sein, sondern es ist jede Art einer unregelmäßigen Bewegung
zufriedenstellend.
-
Es hat sich herausgestellt, daß Parallelgestänge oder andere Ausführungsformen
der Lagerung statt Ider besonderen gezeichneten Ausführungsform Verwendung finden
können. Die dargestellte Ausführungsform ist besonders einfach und bequem.
-
Bei der Verwendung in der pharmazeutischen Industrie zum Füllen von
kleinen Behältern und Kapseln durch eine sich drehende Abmeßwalze wurde gefunden,
daß eine Bewegung von einigen Zentimetern in jeder Richtung für den Rahmen ausreicht,
damit das Pulver vollständig locker bleibt. Da die verschiedenen verwendeten Pulversorten
jeweils ihre eigenen physikalischen Eigenschaften aufweisen, stellt jedes Pulver
gewisse Forderungen bei seiner Zuführung, die von der Einstellung der Oszillationsgeschwindigkeit,
der Rüttelamplitude, der Federspannung auf den Konus, der Geschwindigkeit des tragenden
Luftstroms im Einlaß 15, oder Geschwindigkeit der Rührer usw. abhängen. Für vitaminhaltige
Pulver wurde gefunden, daß einige Schwingungen pro
Minute vollständig
zufriedenstellend sind. Andere Äquivalente oder Abänderungen der erfindungsgemäßen
Maschine ergeben sich für den Fachmann von selbst.
-
PATENTANSPROCHE: I. Vorrichtung zur kontinuierlichen Zuführung von
Pulver zu einer Pulveraufnahmevorrichtung, beispielsweise einer sich drehenden Abmeßwalze,
dadurch gekennzeichnet, daß sie einen zum Zusammenbau mit der Aufnahmevorrichtung
(11) geeigneten Trichter (in), einen Konus (I6) zur Halterung indes Pulvers mit
einem biegsamen, in den Trichter zusammenlaufenden Teil und Mittel (29) zum Hinundherbewegen
des Konus aufweist.