Technische Beschreibung einer Einblasmaschine

BESCHREIBUNG

Das vorliegende Beschreibung betrifft eine Maschine zum Fördern und Einbringen von Dämmstoffen in Hohlräume.

ZUSTAND

Zum Einblasen von Dämmungen in Form von Partikeln in Hohlräume werden sogenannte Einblasmaschinen als Vorrichtung genutzt. Hierbei wird Dämmstoff zerkleinert und mit einem Luftstrom zum Dämmbereich geblasen.
Die Vorrichtung muss den Dämmstoff, der üblicherweise komprimiert in Säcken geliefert wird, zunächst zerkleinern und auflockern und dann über eine Zellradschleude einem Luftstrom zuführen. Die Vorrichtung muß eine Förderung mit geeigneten Materialmenge und verschiedenen Geschwindigkeiten gewährleisten.

(Abbildung 1) Die Zerkleinerung erfolgt durch horizontale Scherungszerkleinerer (3) oder über Auflockerungswellen (4) , die sich über einer Zellradschleuse (6) befinden. Die Zellradschleuse mündet an einen Schlauchanschluß (7) wo das Material an den Luftstrom übergeben wird.

Bisher eingesetzte Vorrichtungen werden den Anforderungen der Auflockerung und erhöhten Mengenförderung nur unzureichend gerecht. Das Material wird nicht genügend aufgelockert und kann somit verklumpt ausgegeben werden. Zudem neigen die Aufbauten bei größeren Fördermengen zu Maschinenschäden, da verdichtetes Material im Durchgangsbereich der Auflockerungseinheit (17) und in den Durchgängen der Schleuseneinheit (6) zu massiven Scherungen und Verstopfungen führen, bei denen der Konstruktionsaufbau mechanisch zerstört wird.
Ein zusätzliches Problem ist Materialzerstörung wenn Fremdkörper wie Schrauben in die Zellradschleuse gelangen.

AUFGABE

Das genannte Beschreibung soll eine Konstruktion aufzeigen, das eine homogene Auflockerung gewährleistet und die Förderung von großen Mengen ermöglicht. Der Aufbau der Konstruktionsteile unterstützt die interne Förderbewegungen während der Förderung.
Zudem soll die Maschine unempfindlicher sein gegen sperrige Fremdkörper wie Schrauben

LÖSUNG

(Abbildung 2) Allgemeiner Förderablauf:
Über den Eingabebereich (A) wird Material eingeführt, damit es zu einem Zerkleinerungsbereich (B) trifft. Der Zerkleinerungsbereich (B), der aus mehreren Zerkleinerungswellen (12) und einem Trenngitter besteht, zerkleinert das Rohmaterial und bewegt während der Zerkleinerung das Fördermaterial zur Auflockerungseinheit und drängt zusätzlich Material in die Bewegungsrichtung der Zerkleinerungseinheit (10).

In der Auflockerungseinheit (C) wird durch mehrere Auflockerungswellen (14+15) das Material in der Dichte homogenisiert . Der Förderstrom (13) bewegt das Material tendenziell zum Ausgangsbereich (17) der Auflockerungseinheit (C) . Das aufgelockerte Material wird im Schleusenbereich (D) an den Luftstrom übergeben.

Verbesserungen:
Einführungsbereich:
Durch den Einbau von Führungselementen (8) im Einfüllbereich (A) wird des Fördermaterial (2) so geführt, dass es anschließend in der Zerkleinerungseinheit einer Förderrichtung (10) folgen kann. Die Führungselemente können als Sperrstäbe oder grobes Gitter ausgeführt sein. Bei bestehenden Konstruktionen trifft das Einfüllmaterial auf den gesamten Verarbeitungsbereich. Dadurch behindern sich die Förderbewegungen der Bearbeitungswellen (12) gegenseitig, da die Drehbewegung einer Welle zusätzlich eigenes Verarbeitungsmaterial gegen unbearbeitetes Material der Nachbarwellen schiebt und bei Belastung das Material zwischen den Wellen durchpresst und somit inhomogen und verklumpt weitergibt.

Zerkleinerungsbereich, Optional:
Ein Zerkleinerungsbereich (B) sorgt für die Gewährleistung von bearbeitungsfähigen Stoffgrößen in den Auflockerungseinheiten (C).
Die Zerkleinerungswellen reißen kleine Stücke aus dem Rohmaterial heraus und befördern diese entweder direkt zu den Auflockerungseinheiten oder in in Richtung der Zerkleinerungsbewegung. Durch das Trenngitter (11) und die Zerkleinerungswellen (12) können nur Teilemengen weitergegeben werden, die dem Radius der Zerkleinerungselemente entsprechen.
Ohne den Einbau eines Trenngitters (11) oder einer Zerkleinerungseinheit (B) muss die Auflockerungseinheit die Zerkleinerung und die Auflockerung gleichzeitig ausführen wobei eine definierte Partikelgröße nicht garantiert werden kann. Das Trenngitter kann entfallen, sofern die Abstände der Zerkleinerungswellen sehr gering sind. Ein sperrendes Führungselement (16) über dem Ausgangsbereich der Auflockerungswellen verhindert, dass unbearbeitetes Material zur Schleuse gerät.

Exzenterbereich, Optional:
Im Einfüllbereich bleibt das Material manchmal hängen, da sich die zentrischen Bearbeitungswellen gelegentlich in das Einfüllmaterial eine Bucht aushöhlen. Dieses kann verhindert werden, indem eine Exzenterwelle das ankommende Material hebt und senkt wodurch immer eine Bereich bearbeitet wird.
(Abbildung 6) Über eine von außen angetriebene Stummelwelle (27) wird eine innere Exzenterscheibe (28) angetrieben. An der Exzenterscheibe ist eine exzentrisch angeordnete Auflockerungswelle (29) befestigt, die mit Auflockerungsflügeln (30) ausgestattet ist.
Die Auflockerungswelle kann an der Exzenterscheibe fest montiert sein. Zur Betriebsoptimierung kann über eine längliche Aussparung (31) an der Exzenterscheibe der Abstand der Auflockerungswelle (29) zur Rotationsmitte verstellt werden.

Auflockerungsbereich :
Das Material wird durch die Auflockerungswellen gleichmäßig durchmischt.
Im Ausgangsbereich (17) der letzten Auflockerungswelle (15) entsteht stets eine Verdichtung, die zu Materialverstopfungen und Materialschäden führen kann. Hier kann ein sperrendes Führungselement (16) über dem Ausgangsbereich die Verdichtung und Verstopfung deutlich reduzieren und verhindern, dass unbearbeitetes Material zur Schleuse gerät.

Schleusenbereiche:
(Abbildung 3 und 4) Beim Eingang in die Schleuse (20) tritt oft eine Scherung des Materials zwischen Schleusenwand (22) und Schleusenrad (26) ein. Durch einen zulaufenden angeordneten Eingangsbereich (21) kann die Verstopfung reduziert werden.
Zusätzlich hilft der Einbau einer Absteifblende (24), dass überschüssiges Material nicht in den Eingangsbereich (21) zwischen Schleusenwand und Schleusenrad gerät.

Schleusenaustritt:
(Abbildung 5) Der Schleusenaustritt (25) übergibt das Material an den Luftstrom des angeschlossenen Schlauch. Das Schleusenrades dreht sich über dem Schleusenaustritt vorbei. Bei hohen Materialströmen kommt es zu Problemen, dass sich Material zwischen das Schleusenrad und der Kante des Schleusenaustritt (25) klemmt.
Es ist wesentlich, dass sich der Schleusenaustrittsbereich nicht komplett im Bereich des Schleusenrades befindet, sondern sich teilweise oder ganz unterhalb des Drehrades befindet. Dadurch wird verhindert, dass Fremdkörper wie Schrauben oder Nägel, die sich versehentlich im Dämmmaterial befinden, die Maschine nicht zerstören.
Durch die Formung einer auslaufenden Kante wird das Problem deutlich reduziert.

ANWENDUNG

Derartige Vorrichtungen werden besonders im Bauhandwerk zum Fördern von Dämmstoffen eingesetzt.