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Speisevorrichtung
zum Fördern
eines pulverförmigen
Mediums aus einem Puderbehälter
in eine Puderleitung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Derartige
Speisevorrichtungen werden beispielsweise bei Dosiereinrichtungen
von Pulverbeschichtungsanlagen verwendet, um einen Vorratsbehälter mit
Pulver aus einem mobilen austauschbaren Pulverbehälter zu
befüllen.
Bekannte Speisevorrichtungen weisen hierzu einen offenen Trichter
auf, in den das Pulver aus dem Pulverbehälter geschüttet wird, von wo es zur Pulverleitung
gelangt. Um sicherzustellen, dass das Pulver in den Trichter fällt, muss die Öffnung des
Pulverbehälters
genau über
den Trichter gehalten werden. Dies ist häufig schwierig, da der Vorratsbehälter der
Dosiereinrichtung oft in beengten Raumverhältnissen und schwer zugänglich angeordnet
ist. Das Pulver staubt außerdem
beim Einschütten
in den offenen Trichter in die Umgebung. Ferner ist hier der Vorratsbehälter dringend
erforderlich, da ansonsten der austauschbare Pulverbehälter während der
gesamten Dosierung über
den Trichter gehalten werden müßte.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Speisevorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 so weiterzubilden, dass das pulverförmige Medium
einfach, zuverlässig
und staubfrei aus dem Pulverbehälter
in die Pulverleitung gebracht wird.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine Speisevorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
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Erfindungsgemäß weist
die Speisevorrichtung eine Gelenkeinheit mit einem Beschickungs-Gelenkteil
und einem Abgabe-Gelenkteil auf. Der Pulverbehälter ist mit dem Beschickungs-Gelenkteil
verbindbar. Das Abgabe-Gelenkteil
ist mit der Pulverleitung verbindbar. Das Beschickungs-Gelenkteil
ist gegenüber
dem Abgabe-Gelenkteil von einer Arbeitsstellung der Speisevorrichtung
in eine Behälter-Wechselstellung
und wieder zurück
dreh- und/oder schwenkbar.
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In
der Wechselstellung zeigt die Einlassöffnung des Beschickungs-Gelenkteiles
nach unten, so dass der Pulverbehälter mit seiner Behälteröffnung nach
oben gerichtet von unten an das Beschickungs-Gelenkteil montiert
werden kann, wobei kein pulverförmiges
Medium aus dem Pulverbehälter
fällt.
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Zum
Beschicken der Pulverleitung kann der Pulverbehälter mit dem Beschickungs-Gelenkteil
in diw Arbeitsstellung geschwenkt beziehungsweise gedreht werden,
so dass seine Behälteröffnung nach unten
zur Pulverleitung zeigt. Das Beschickungs-Gelenkteil und das Abgabe-Gelenkteil sind in
der Arbeitsstellung so zueinander ausgerichtet, dass das pulverförmige Medium
durch den Pulverkanal in die Pulverleitung fallen kann, welcher
durch das Beschickungs-Gelenkteil und das Abgabe-Gelenkteil verläuft beziehungsweise mit diesem
verbunden ist.
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Beim
Wechsel von der Wechselstellung in die Arbeitsstellung beziehungsweise
durch eine spätere
Dreh- oder Schwenkbewegung des Beschickungs-Gelenkteils relativ
zum Abgabe-Gelenkteil wird gemäß der Weiterbildung
gemäß Anspruch
2 ein Absperrmittel im Pulverkanal geöffnet. Das Absperrmittel verschließt den Pulverkanal
in der Wechselstellung und während
des Dreh- beziehungsweise Schwenkvorgangs des Pulverbehälters aus
der Wechselstellung in die Arbeitsstellung. Auf diese Weise kann
kein pulverförmiges
Medium aus dem Pulverbehälter
beziehungsweise dem Pulverkanal entweichen, solange dieser nicht
mit dem Abgabe-Gelenkteil und damit der Pulverleitung dicht verbunden
ist. Über
die Gelenkeinheit ist so der Pulverbehälter während der Pulverabgabe einfach
und zuverlässig
mit der Pulverleitung verbunden. Die dichte Verbindung der Behälteröffnung des
Pulverbehälters mit
der Einlassöffnung
verhindert darüber
hinaus, dass beim Einfüllvorgang
Pulverstaub in die Umgebung entweicht.
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Wegen
der dichten Verbindung von Pulverbehälter und Pulverleitung kan
auf einen separaten Vorratsbehälter
für das
pulverförmige
Medium verzichtet werden kann. Auch ist einfach ein schneller Wechsel
des Pulvers insbesondere bei einem Pulverwechsel möglich, ohne
dass ein stationärer
Vorratsbehälter
entleert und gereinigt werden muß.
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Damit
das pulverförmige
Medium einfacher aus dem Pulverbehälter abfließt, kann gemäß Anspruch
3 der Pulverbehälter
sich zu der Behälteröffnung hin
verjüngen,
insbesondere konisch zulaufen, insbesondere flaschenförmig sein.
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Ferner
kann gemäß Anspruch
4 im Arbeitsstellung der Pulverkanal im Wesentlichen vertikal ausgerichtet
sein, so dass das Pulver durch Schwerkraft durch den Pulver kanal
fällt,
möglichst
ohne an den Wänden
des Pulverkanals haften zu bleiben.
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Bevorzugt
ist gemäß Anspruch
5 der Pulverbehälter
schnell, einfach und zuverlässig über eine Steckverbindung,
eine Schraubverbindung oder eine Bajonettverbindung an das Beschickungs-Gelenkteil anschließbar.
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Vorteilhafterweise
kann gemäß Anspruch
6 das Absperrmittel, insbesondere ein Absperrhahn, ein Küken umfassen,
das zum Öffnen
und Schließen des
Absperrmittels um seine Drehachse drehbar in einem Hahngehäuse gelagert
ist und das Küken kann
einen durchgängigen
Kanal aufweisen, der sich in Durchmesserrichtung zwischen zwei seiner
Umfangsseiten erstreckt. Auf diese Weise ist ein einfach und sicher
betätigbares
robustes Absperrmittel realisierbar.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform gemäß Anspruch
7 wird durch platzsparende Drehung des Beschickungs-Gelenkteils
und des daran befestigten Pulverbehälters um die vorzugsweise vertikale
Drehachse das Küken
um die vorzugsweise horizontale Drehachse rotiert werden, um das
Absperrmittel zu betätigen.
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Gemäß Anspruch
8 kann das als Beschickungs-Gelenkteil wirkende Küken zusammen
mit dem als Abgabe-Gelenkteil wirkenden Hahngehäuse das Gelenkteil bilden.
So wird einfach mit dem Schwenken des Pulverbehälters aus der Wechselstellung
in die Arbeitsstellung das Absperrmittel geöffnet, ohne dass ein separates Öffnen erfolgen kmuss
oder eine zusätzliche
Bewegungs-Umlenkeinrichtung erforderlich ist.
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Um
das Fließverhalten
des pulverförmigen Mediums
zu verbessern und zu verhindern, dass pulverförmiges Medium die Behälteröffnung und/oder den
Pulverkanal verstopft, enthält
gemäß Anspruch
9 die Speisevorrichtung eine Eeinrichtung zur Fluidisierung des
pulverförmigen
Mediums im Pulverbehälter.
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Diese
umfasst vorzugsweise eine Fluidisiergaszuführung, die ins Innere des Pulverbehälters führt, und
vorzugsweise auch eine Fluidisiergas-Abführung, insbesondere eine solche
mit einer Sauglanze, die aus dem Pulverbehälter heraus führt.
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Darüber hinaus
kann gemäß Anspruch
10 im Pulverkanal ein Sensor angeordnet sein, mit welchem einfach
erfasst werden kann, wenn sich kein pulverförmiges Medium mehr im Pulverkanal
befindet. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der Pulverbehälter leer
ist oder die Öffnung
des Pulverbehälters
verstopft ist.
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Mit
der Weiterbildung gemäß Anspruch
11 wird eine mechanische Fluidisierung des Pulvers im Pulverkanal
erhalten, so dass dieser nicht verstopft und auch Pulverreste zuverlässig abströmen.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand der Zeichnung näher
erläutert
werden; es zeigen
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1 einen
Längsschnitt
durch ein erstes Ausführungsbeispiel
einer Puder-Speisevorrichtung
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2 schematisch
eine Explosionsdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Speisevorrichtung;
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3 eine
seitliche Ansicht der Speisevorrichtung von 2;
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4 eine
Aufsicht auf die Speisevorrichtung nach den 2 und 3;
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5 einen
Längsschnitt
der Speisevorrichtung aus den 2 bis 4 entlang
einer Schnittlinie V-V aus 3;
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6 einen
Längsschnitt
durch die Speisevorrichtung nach den 3 bis 5 längs der Schnittlinie
VI-VI von 4;
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7 die
Speisevorrichtung nach den 2 bis 6,
die an einer vertikalen Wand befestigt in einer Behälter-Wechselstellung
gezeigt ist;
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8 die
Speisevorrichtung nach den 2 bis 7 in
einer Zwischenstellung zwischen der Behälter-Wechselstellung und einer
in 9 gezeigten Arbeitsstellung;
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9 die
Speisevorrichtung nach den 2 bis 8 in
einer Arbeitsstellung, in der Pulver in die Pulverleitung abgegeben
wird.
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In 1 ist
ein erstes Ausführungsbeispiel einer
insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehenen Speisevorrichtung
gezeigt, die zum Fördern
von Pulver 12 aus einer Pulverflasche 14 in eine
Pulverleitung 16 dient.
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Die
Pulverleitung 16 bildet zugleich einen Zwischenpuffer für das Pulvers 12.
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Die
Pulverleitung 16 führt
zu einer Dosiereinrichtung 18 eines nicht gezeigten Pulver-Dosiergerätes.
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Die
Pulverleitung 16 kann auch nicht als Zwischenpuffer ausgebildet
sein (kleiner Querschnitt und kurz). In diesem Fall ist die Pulverflasche 12 selbst der
Puffer. Dies hat den Vorteil, dass ein Wechsel der Pulverart einfach
durchgeführt
werden kann, ohne dass ein Zwischenpuffer geleert werden muß.
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1 zeigt
die Speisevorrichtung 10 in einer Arbeitsstellung, in der
sich die Pulverflasche 14 mit ihrer Behälteröffnung 19 nach unten
zeigend oberhalb der Pulverleitung 16 befindet.
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Die
Speisevorrichtung 10 umfasst ein Beschickungs-Gelenkteil 20,
in 1 oben, und ein Abgabe-Gelenkteil 22,
in 1 unten. Diese bilden zusammen eine einen Pulverkanal
begrenzende Gelenkeinheit.
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Das
Beschickungs-Gelenkteil 20 ist in der Speisevorrichtung
zusammen mit der an ihm befestigen Pulverflasche 14 um
eine in 1 vertikale Flaschendrehachse 24 im
Sinne eines Doppelpfeils 25 (Flaschendrehrichtung) relativ
zu dem Abgabe-Gelenkteil 22 drehbar.
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Außerdem ist
das Beschickungs-Gelenkteil 20 mit der Pulverflasche 14 um
eine horizontale Schwenkachse 26 bezüglich des Abgabe-Gelenkteiles 20 in
Richtung eines Pfeils 28 (Schwenkrichtung) von einer Arbeitsstellung
in eine Behälter-Wechselstellung
der Speisevorrichtung 10 schwenkbar.
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In
der nicht gezeigten Wechselstellung befindet sich das Beschickungs-Gelenkteil 20 mit
der Pulverflasche 14 neben dem Abgabe-Gelenkteil 22.
Die Behälteröffnung 19 zeigt
nach oben, so dass beim Ansetzen der Pulverflasche 14 an
das Beschickungs-Gelenkteil 20 kein Pulver 12 verschüttet werden
kann.
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Durch
das Beschickungs-Gelenkteil 20 und das Abgabe-Gelenkteil 22 hindurch
verläuft
ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 29 versehener Pulverkanal
in der Arbeitsstellung vertikal und koaxial zur Flaschendrehachse 24.
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In
dem Pulverkanal 29 befindet sich ein weiter unten genauer
erläuterter
Absperrhahn 30. Der Absperrhahn 30 wird durch
Drehen des Beschickungs-Gelenkteils 20 relativ zum Abgabe-Gelenkteil 22 um
die Flaschendrehachse 24 betätigt.
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Das
Beschickungs-Gelenkteil 20 umfaßt ein zylindrisches, becherähnliches
nach unten offenes Behälter-Ansetzteil 31 mit
einem in der Zeichnung oben liegenden Boden 32. Die Oberseite
des Bodens 32 trägt
einen Ansetzstutzen 33, und dessen Innenfläche hat
ein Innengewinde in das ein Hals 34 der Pulverflasche 14 mit
einem entsprechenden Außengewinde
eingeschraubt ist.
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Der
Hals 34 weist an seinem freien, in der 1 unteren
Ende eine Behälteröffnung 19 der
Pulverflasche 14 auf, welche dem Beschickungs-Gelenkteil 20 zugewandt
ist.
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Die
Pulverflasche 14 läuft
zum Hals 34 hin konisch zu, so dass das Pulver 12 besser
aus der Pulverflasche 14 abfließen kann.
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Im
Zentrum des Ansetzteiles 31 liegt ein durchgehender Einlassabschnitt 38 des
Pulverkanals 29.
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Auf
der von der Ansetzhülse 33 abgewandten
Seite, zum Inneren des Ansetzteils 31 hin ist an letzteres
ein nach unten zusammenlaufender Trichterabschnitt 42 angeformt,
dessen Innenfläche
die Einlassöffnung 38 vorgibt.
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Eine
Vielzahl von Fluidisiergaskanälen 44 verläuft mit
radialer Komponente durch das obere Ende des Trichters 42 zum
unteren Ende der Pulverflasche 14.
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Die
Fluidisiergaskanäle 44 gehören zu einer weiter
unten noch näher
erläuterten,
insgesamt mit dem Bezugszeichen 46 versehenen Fluidisiereinrichtung
zur Fluidisierung des in der Pulverflasche 14 befindlichen
Pulvers 12 mittels Fluidisiergases, vorzugsweise Druckluft.
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An
der Innenseite des Trichters 42 ist außerdem ein radial zur Flaschendrehachse 24 verlaufender
Schenkel eines L-förmigen
Lanzenträgers 48 angeformt.
Der andere Schenkel des Lanzenträgers 48 verläuft koaxial
zur Flaschendrehachse 24 und zeigt mit seinem freien Ende
zur Pulverflasche 14 hin.
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Im
Lanzenträger 48 verläuft ein
Absaugkanalabschnitt 49 der Fluidisiereinrichtung 46 der
mehrfach abgewinkelt vom unteren Ende des Lanzenträgers 48 bis
zu dessen oberem Ende verläuft.
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Die
untere Seite des Knies des Lanzenträgers 48 ist konisch
zulaufend geformt, wodurch das Vorbeiströmen des Pulvers 12 verbessert
wird.
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Im
oberen Ende des Lanzenträgers 48 steckt im
Absaugkanalabschnitt 49 eine Sauglanze 50 der Fluidisiereinrichtung 46.
Die Sauglanze 50 kann auch in dem Absaugkanalabschnitt 49 eingeschraubt
sein.
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Die
Sauglanze 50 weist an ihrem vom Lanzenarm 48 abgewandten
Ende eine Einlassöffnung mit
einem Filter 52 auf. Das Filter 52 ist für das Fluidisierungsgas
durchlässig,
hält aber
das Pulver 12 zurück.
So kann beim Fluidisieren kein Pulver 12 in das Innere
der Sauglanze 50 gelangen und mit dem Fluidisierungsgas
abgesaugt werden.
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Das
vom Lanzenträger 48 abgewandte
freie Ende der Sauglanze 50 läuft ebenfalls konisch zu, um
die Strömung
des Pulvers 12 zu verbessern. Außerdem wird so das Einführen der
Sauglanze 50 in die mit Pulver 12 befüllte Pulverflasche 14 erleichtert.
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Die
Sauglanze 50 reicht bis fast zum Boden der Pulverflasche 14.
In der in 1 gezeigten Arbeitsstellung
der Speisevorrichtung 10 ist das Filter 52 oberhalb
einer Fülllinie 53 für das Pulver 12.
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Die
Fülllinie 53 ist
in der 1 gestrichelt angedeutet. Ihre Lage hängt von
der Orientierung der Pulverflasche 14 ab. In der durch
Verschwenken nach unten erhaltenen Wechselstellung der Pulverflasche
liegt die Fülllinie 53 bei
voller Pulverflasche 14 etwas unterhalb des Halses 34.
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Untern
dem Ansetzteil 31 befindet sich ein mittleres Gehäuseteil 54 der
Speisevorrichtung.
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Das
Gehäuseteil 54 weist
eine kreisscheibenförmige
obere Montageplatte 56 und eine ebenfalls kreisscheibenförmige unter
Abdeckplatte 58 auf, die parallel zueinander und parallel
zum Boden des Ansetzteils 31 verlaufen, also senkrecht
zur Flaschendrehachse 24.
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Die
Montageplatte 56 und die Abdeckplatte 58 sind über ein
im Wesentlichen zylindrisches zur Flaschendrehachse 24 koaxiales
Hahngehäuseteil 60 einstückig zu
dem Gehäuseteil 54 verbunden.
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Die
Außenkontur
des Hahngehäuseteiles 60 kann
statt zylindrisch beispielsweise auch quaderförmig sein oder einen elliptischen
Querschnitt haben.
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Der
Außendurchmesser
der Montageplatte 56 entspricht dem Durchmesser des Innenraumes des
Ansetzteils 31. Der Außendurchmesser
der Abdeckplatte 58 ist größer als der Außendurchmesser des
Ansetzteils 31.
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Die
axialen Abmessungen des Hahngehäuseteils 60 und
der Montageplatte 56 sind so bemessen, dass die Abdeckplatte 58 an
dem freien Rand des äußeren Ansetzteils 31 dicht
anliegt.
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Die
Montageplatte 56 ist über
parallel zur Flaschendrehachse 24 verlaufende Schrauben 61 und
eine radial zur Flaschendrehachse 24 verlaufende Schraube 63 mit
dem Boden 32 des Ansetzteils 31 dicht verschraubt.
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Zwischen
den einander zugewandten Oberflächen
des Bodens 32 und der Montageplatte 56 ist ein
Dichtring 65 angeordnet. Der Dichtring 65 umschließt den Trichterabschnitt 42.
Er befindet sich radial innerhalb der Schrauben 61.
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Das
obere Ende des mittleren Gehäuseteiles 54 weist
eine nicht näher
bezeichnete Aufnahme für den
Trichterabschnitt 42 des Ansetzteils 31 auf, die bis
in das Hahngehäuseteil 60 reicht.
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Die
Trichteraufnahme ist im Wesentlichen komplementär zur Außenfläche des Trichterabschnittes 42.
Der vom Hahngehäuseteil 60 abgewandte Rand
der Trichteraufnahme ist verläuft
schräg
und bildet mit der dortigen äußeren Umfangsfläche des Trichterabschnittes 42 einen
umlaufenden Einlassringraum 62 für das Fluidisierungsgas. Vom
Einlassringraum 62 gehen die Fluidisiergaskanäle 44 aus.
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Vom
Einlassringraum 62 verläuft
ein axialer Fluidisiergasspeisekanal 64 parallel zur Flaschendrehachse 24 durch
das Gehäuseteil 54 hindurch
zu einem unteren anderen Einlassringraum 66.
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Der
Einlassringraum 66 ist auf einer Seite umlaufend durch
den den Fluidisiergaszulaufkanal 64 aufweisenden Bereich
der Abdeckplatte 58 begrenzt, so dass er in jeder Drehposition
des Beschickungs-Gelenkteils 20 relativ zum Abgabe-Gelenkteil 22 mit
dem Fluidisiergaszulaufkanal 64 verbunden ist.
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An
die Trichteraufnahme des Gehäuseteils 54 grenzt
darüber
hinaus ein zum Trichterabschnitt 42 hin umlaufend offener
Auslassringraum 68 für
verbrauchtes Fluidisiergas an.
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Der
Auslassringraum 68 ist mit dem Absaugkanalabschnitt 49 des
Lanzenträgers 48 verbunden.
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Der
Auslassringraum 68 ist in radialer Richtung beidseitig
jeweils mit einem O-Ring 70 beziehungsweise 72 gegen
den Trichterabschnitt 42 abgedichtet.
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Ein
Auslassrohr 76 der Fluidisiereinrichtung 46 führt durch
die Umfangswand des Gehäuseteils 54 und
verbindet den Auslassringraum 68 mit einem großen Ringraum 78 im
Gehäuseteil 54.
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Der
große
Ringraum 78 wird durch die innere Umfangsseite des Ansetzteils 31,
die äußere Umfangsseite
des Gehäuseteils 60 und
die einander zugewandten Oberflächen
der Montageplatte 56 und der Abdeckplatte 58 begrenzt.
Durch den großen Ringraum 78 strömt das aus
der Pulverflasche 14 wieder abgegebene Fluidisiergas ab.
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Der
große
Ringraum 78 ist über
ein weiteren Auslassrohr 80 mit der Umgebung verbunden.
Das Auslaufrohr 80 führt
parallel zur Flaschendrehachse 24 durch die Abdeckplatte 58 hindurch.
Es kommuniziert mit einem durchgängigen,
nach Außen
zur Umgebung hin führenden
Fluidisiergasabführkanal 84, der
ein im wesentlichen ebenes, kreisförmiges Scheibenteil 118 des
Abgabe-Gelenkteils 22 durchsetzt.
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Das
Scheibenteil 118 verläuft
im Arbeitsstellung parallel zur Montageplatte 58 und liegt
flächig
an dieser an.
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Der
Fluidisiergasabgabekanal 84 erstreckt sich im Scheibenteil 118 längs einer
Kreislinie, deren Mittelpunkt auf der Flaschendrehachse 24 liegt.
Auf diese Weise mündet
in jeder Drehposition des Beschickungs-Gelenkteils 20 zum Abgabe-Gelenkteil 22 das
Auslassrohr 80 an irgendeiner Stelle in den Fluidisiergasabgabekanal 84,
so dass immer eine offene Verbindung zur Umgebung besteht.
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An
die äußere Umfangsfläche des
Ansetzteils 31 ist ein umlaufender Kragen 86 angeformt. Zwischen
dem Kragen 86 und dem das Ansetzteil 31 radial überragenden
Bereich der Abdeckplatte 58 ist unter Spiel ein Haltering 88 einer
insgesamt mit dem Bezugszeichen 90 versehenen Schwenkeinrichtung für das Beschickungs-Gelenkteil 20 gelagert.
Das Beschickungs-Gelenkteil 20 ist im Haltering 88 um die
Flaschendrehachse 24 drehbar geführt.
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An
den Haltering 88 ist ein Schwenkarm 92 einstückig angeformt.
Der Schwenkarm 92 verläuft im
Wesentlichen parallel zur Flaschendrehachse 24 nach unten.
An seinem freien Ende ist er um die Schwenkachse 26 schwenkbar
an einem nicht gezeigten stationären
Rahmen gelagert.
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Der
Pulverkanal 29 setzt sich nach einer Durchlassöffnung 93,
die zur der Trichteraufnahme des Gehäuseteils 54 führt, fort
und führt
koaxial zur Flaschendrehachse 24.
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Der
Pulverkanal 29 durchquert dabei einen zylindrischen Küken-Aufnahmeraum 94 des
Absperrhahns 30, der im Hahngehäuseteil 60 ausgebildet
ist und auf einer horizontalen Küken-Drehachse 100 liegt,
welche die Flaschendrehachse 24 senkrecht schneidet und
senkrecht zur Schwenkachse 26 verläuft. Die Drehachse 100 kann
aber auch schräg
zur Flaschendrehachse 24 und/oder zur Schwenkachse 26 verlaufen.
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Auf
der von der Pulverflasche 14 abgewandten Seite sind der
Aufnahmeraum 94 und der entsprechende Bereich der Abdeckplatte 58 offen.
Von dort aus ist ein Küken 98 des
Absperrhahns 30 in den Aufnahmeraum 94 eingebracht.
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Die
Achse des Kükens 98 entspricht
der Drehachse 100. Die stirnseitigen Kanten des Kükens 98 sind
Kegelförmig
oder kugelkalottenähnlich
abgeschrägt.
Das Küken 98 arbeitet
mit beiden Stirnseiten mit Gleitdichtelementen 108 zusammen,
die im Aufnahmeraum 94 zu seinen beiden Seiten für ein Gleitspie
gelagert sind und welche eine einfache Drehung um die Drehachse 100 ermöglichen
und zugleich Hahn-Steueröffnungen
vorgeben.
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Die
verschiedenen Teile des Hahnes sind von der offenen unteren Seite
her durch ein Halteteil 120 und einen Sprengring 102 gesichert.
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Ein
Stutzen 104 ist an die untere Seite der Abdeckplatte 58 einstückig angeformt.
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Eine
Durchlassöffnung 103 des
Halteteiles ist von einer O-Ringdichtung 106 umgeben, welche das
Halteteil 120 gegen das untere Gleitdichtelement 108 abdichtet.
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Das
Küken 98 weist
einen sich radial zwischen zwei seiner Umfangsseiten erstreckenden durchgängigen Kanal 99 auf.
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Bei
geöffnetem
Absperrhahn 30, wie er in 1 dargestellt
ist, verläuft
die Achse des Kanals 99 koaxial zur Flaschendrehachse 24 und
verbindet die Durchlassöffnung 93 in
der Trichteraufnahme der Montageplatte 56 mit der Durchlassöffnung 103 im Halteteil 120.
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Bei
geschlossenem Absperrhahn 30 verläuft die Achse des Kanals 99 senkrecht
zur Flaschendrehachse 24 und der Kanal 99 verbindet
die Durchlassöffnungen 93 und 103 nicht
mehr.
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In
einer radialen Lagerhülse 112 der
Umfangswand des Hahngehäuseteils 60 läuft eine
zu der Drehachse 100 koaxiale Antriebswelle 110 für das Küken 98.
Die Antriebswelle 110 greift in einer Aufnahme in der linken
Stirnseite des Kükens 98 drehschlüssig ein.
Das freie Ende der Antriebswelle 110 steht aus der Lagerhülse 112 in
den Ringraum 78 hinein über.
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Auf
dem freien Ende der Antriebswelle 110 sitzt ein Zahnrad 114.
Ein Umfangsabschnitt des Zahnrades 114 greift durch einen
Spalt 116 in der Abdeckplatte 58 nach unten hindurch.
Die entsprechenden Zähne
des Zahnrades 114 wirken mit entsprechenden Zähnen eines
Zahnkranzbogens zusammen, der auf der Oberseite des Scheibenteiles 118 vorgesehen
ist.
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Das
Scheibenteil 118 weist in seinem Zentrum eine kreisförmige Öffnung 105 auf,
deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser
des Stutzens 104 entspricht, so dass dieser dort eingesteckt
werden kann. Der dem Beschickungs-Gelenkteil 20 zugewandte
Rand der Öffnung 105 ist
abgeschrägt
und begrenzt den oben erwähnten
Einlassringraum 66 mit.
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Auf
der in der Zeichnung rechten Seite wirkt zwischen der Abdeckplatte 58 und
dem Scheibenteil 118 eine Raststiftanordnung 130 auf.
Zwischen diesen beiden Teilen wirkt eine radial zwischen dem Zahnrad 114 und
der Flaschendrehachse 24 liegende Kugelraste 132,
die einrastet, wenn der Absperrhahn 30 offen ist.
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Auf
ihrer vom Beschickungs-Gelenkteil 20 abgewandten Seite
geht das Scheibenteil 118 mittig zunächst kreiszylindrisches und
dann kegelstumpfförmiges
Abgabegehäuseteil 120 über, in
dem sich der Pulverkanal 29 fortsetzt. Das Abgabegehäuseteil 120 hat
unten eine Auslassöffnung 122,
bei der der Pulverkanal 29 endet.
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An
das Abgabegehäuseteil 120 sind
außen Befestigungsaugen 126 angeformt.
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Ein
Fluidisiergaszuleitungsrohr 124 führt in den Einlassringraum 66.
An seinem freien Ende ist das Fluidisiergaszuleitungsrohr 124 mit
einer nicht gezeigten Fluidisiergasversorgung verbunden.
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Die
Außenseite
des Abgabegehäuseteils 120 ist
mehrfach abgestuft. Bei der zweiten Stufe von oben weist das Abgabegehäuseteil 120 ein
Außengewinde
auf, mit dem es in ein Anschlussstück 128 der Pulverleitung 16 eingeschraubt
ist.
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Die
Speisevorrichtung 10 funktioniert wie folgt:
Vor dem
Ansetzen einer neuen Pulverflasche wird durch Drehen der leeren
Pulverflasche 14 um die Flaschendrehachse 24 der
Absperrhahn 30 geschlossen. Dann wird das Beschickungs-Gelenkteil 20 um 180° entgegen
dem Uhrzeigersinne um die Schwenkachse 26 gedreht. Das
Abgabe-Gelenkteil 22 bleibt
dabei fest mit der stationären
Pulverleitung 16 verbunden.
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Zum
Ansetzen einer vollen Pulverflasche 14 befindet sich die
Speisevorrichtung 10 nun in der nicht gezeig ten Wechselstellung,
in der die Ansetzhülse 33 nach
unten und der Stutzen 104 nach oben zeigt.
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Nun
wird eine neue, volle Pulverflasche 14 mit ihrer Behälteröffnung 19 nach
oben gerichtet von unten in die Ansetzhülse 33 geschraubt.
Die Behälteröffnung 19 befindet
sich so oberhalb der Fülllinie 53,
so dass kein Pulver 12 aus der Pulverflasche 14 entweichen
kann.
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Da
der Absperrhahn 30 geschlossen ist, wird verhindert, dass
beim anschließenden
Zurückschwenken
des Beschickungs-Gelenkteils 20 in die in der Zeichnung
gezeigte Arbeitsstellung, bei dem die angesetzte Pulverflasche 14 mitgenommen
wird, Pulver 12 durch den Pulverkanal 29 entweichen kann,
bevor das Beschickungs-Gelenkteil 20 dicht mit dem Abgabe-Gelenkteil 22 verbunden
ist.
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Beim
Annähern
an die Arbeitsstellung taucht der Stutzen 104 in die zentrale Öffnung 105 des Scheibenteiles 118 ein.
Sobald die Abdeckplatte 58 dicht am Scheibenteil 118 anliegt,
verrastet die Raststiftanordnung 130.
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Die
Pulverflasche 14 befindet sich nun, wie in der 1 gezeigt,
vertikal über
der Pulverleitung 16, wobei ihre Behälteröffnung 19 nach unten
weist.
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Anschließend wird
die Zufuhr des Fluidisiergas gestartet, so dass Fluidisiergas durch
das Fluidisiergaszuleitungsrohr 124, den Einlassringraum 66, den
Fluidisiergasverbindungskanal 64, den Einlassringraum 62 und
die Fluidisiergasverbindungskanäle 44 in
die Behälteröffnung 19 der
Pulverflasche 14 einströmt.
Dort bewirkt das Fluidisiergas, dass das Pulver 12 aufge-lockert
und fließfähig wird.
So wird verhindert, dass das Pulver 12 klumpt oder gar
die Behälteröffnung 19,
die Einlassöffnung 38 oder
den Pulverkanal 29 ver-stopft.
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Das
Fluidisiergas durchströmt
die Pulverflasche 14 von der Behälteröffnung 19 bis zum
Boden der Pulverflasche 14 und strömt durch das Filter 52 in die
Sauglanze 50.
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Von
der Sauglanze 50 strömt
das Fluidisiergas durch den Kanalabschnitt 49, den Auslassringraum 68 und
das Auslassrohr 76 in den großen Ringraum 78 und
von dort durch das Auslassrohr 80 und den Fluidisiergasabgabekanal 84 in
die Umgebung.
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Dann
wird die Pulverflasche 14 und mit ihr das Beschickungs-Gelenkteil 20 um
die Flaschendrehachse 24 um etwa 60° gedreht. Dabei rollt das Zahnrad 114 auf
dem Zahnbogen des Scheibenteiles 118 ab, wodurch die Antriebswelle 110 und
mit ihr das Küken 98 gedreht
werden und der Absperrhahn 30 geöffnet wird.
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Sobald
der Absperrhahn 30 offen ist, rastet die Kugel der Kugelraste 132 in
das Rastloch in der Abdeckplatte 58 ein.
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In
den 2 bis 9 ist ein zweites Ausführungsbeispiel
einer Speisevorrichtung zum Überführen von
Pulver aus einer Pulverflasche in eine Pulverleitung gezeigt.
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Vorrichtungsteile,
die funktionell schon oben beschriebenen Vorrichtungsteilen entsprechen,
sind mit um die Zahl 200 erhöhten
Bezugszeichen versehen und werden nur insoweit nochmals beschrieben, als
dies für
die Funktion relevant ist.
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Die
Pulverflasche 214 ist über
eine Ansetzhülse 233 direkt
an dem Küken 298 eines
Absperrhahns 230 lösbar
befestigt.
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Der
Ansetzhülse 233 realisiert
eine Einlassöffnung 238 eines
insgesamt mit 229 bezeichneten Pulverkanals.
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Ein
Hahngehäuseteil 260 des
Absperrhahns 230 ist Teil eines Abgabe-Gelenkteils 222,
das mit der Pulverleitung 216 verbunden ist, wie 7 zeigt.
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Bei
dieser Speisevorrichtung 210 wird gleichzeitig mit dem
Schwenken der Pulverflasche 214 um eine horizontale Drehachse 300 aus
der Wechselstellung (7) über einen Zwischenzustand (8)
in den Arbeitsstellung (9) das Küken 298 in dem Hahngehäuseteil 260 um
die Drehachse 300 gedreht und damit der Absperrhahn 230 geöffnet.
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Ein
Kanal 299 führt
senkrecht zur Drehachse 300 durch den Küken 298.
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Der
Kanal 299 weist in seiner Längsrichtung drei Bereiche unterschiedlichen
Profils auf, wie insbesondere aus den 5 und 6 ersichtlich.
Ein erster Bereich ist der Pulverflasche 214 zugewandt. In
diesen ist die Ansetzhülse 233 in
Form eines ringförmigen
PTFE-Teiles eingeklebt. An den ersten Bereich schließt sich
ein trichterförmig
zulaufender zweiter Bereich an, der kurz vor der axialen Mitte des Kanals 299 in
einen dritten zylindrischen Bereich übergeht. Der Durchmesser des
dritten Bereichs ist kleiner als der Durchmesser des ersten Bereichs.
In den dritten Bereich des Kanals 299 ist ein Ring 321 aus
PTFE eingeklebt.
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Das
Küken 298 ist
Teil eines Beschickungs-Gelenkteils 220 für die Pulverflasche 214,
zu dem auch die Ansetzhülse 233 gehört.
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Der
Küken 298 steckt
in dem hohlzylindrischen Hahngehäuseteil 260,
das an einer Stirnseite (in 2 vorne)
offen ist. Die Achsen des Kükens 298 und
des Hahngehäuseteils 260 sind
koaxial zu der Drehachse 300.
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Die
Umfangswand des Hahngehäuseteils 260 weist
ein Langloch 239 auf, dass sich in Umfangsrichtung über ein
Viertel des Umfangs des Hahngehäuses 260 erstreckt,
welches in der Arbeitsstellung der Speisevorrichtung 210 oben
liegt, wie in den 3 bis 6 und 9 gezeigt.
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Die
Abmessung des Langlochs 239 in Richtung der Drehachse 300 ist
etwas größer als
der Außendurchmesser
der Ansetzhülse 233,
so dass diese bei der Drehung des Kükens 298 um die Drehachse 300 im
Langloch 239 läuft.
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Im
Arbeitsstellung ist der Absperrhahn 230 geöffnet. Dann
ist der Kanal 299 des Kükens 298 zu einer
Auslassöffnung 322 in
der unteren Umfangsseite des Hahngehäuseteils 260 hin offen,
so dass das Pulver 212 den Pulverkanal 229 passieren
kann.
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Im
Wechselstellung (7) ist der Küken 298 relativ zum
Hahngehäuseteil 260 so
gedreht, dass die von der Einlassöffnung 238 abgewandte Ende
des Kanals 299 durch die Innenwand des Hahngehäuseteiles 260 verschlossen
ist.
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In
die Auslassöffnung 322 ist
ein hohlzylindrisches Verbindungsstück 328 für die Pulverleitung 216 eingesetzt.
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Auf
der der offenen, vorderen Stirnseite des Hahngehäuseteils 260 entsprechenden
Stirnseite des Kükens 298 ist
eine kreisplattenförmige
Endkappe 340 befestigt, die außen zu der Umfangsseite des Kükens 298 bündig ist.
Durch die Endkappe 340 und die Stirnseite des Kükens 298 führt eine
parallel zur Drehachse 300 verlaufende Bohrung 342 in
den Kanal 299.
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In
der Bohrung 342 ist ein Sensor 344 angeordnet,
mit dem das Vorhandensein von Pulver 212 im Kanal 299 erfasst
werden kann. Der Sensor 344 ist über nicht gezeigte Signalleitungen
mit einer nicht gezeigten Warn- und/oder
Anzeigeeinrichtung verbunden, mit der ein optisches und/oder akustisches Signal
ausgegeben wird, sobald kein Pulver 212 mehr im Kanal 299 ist.
Dies ist beispielsweise der Fall wenn die Pulverflasche 214 leer
oder die Behälteröffnung 219 verstopft
ist.
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Die
Warn- und/oder Anzeigeeinrichtung kann auch mit einer zentralen
Steuereinrichtung verbunden oder Teil einer solchen sein, mit der
eine Bestäubungsgerät gestoppt
werden kann, sobald der Kanal 299 kein Pulver 212 mehr
enthält.
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Das
Küken 298 weist
außen
eine längliche vertikale
Nut 346 auf, welche sich parallel zur Achse des Kanals 299 erstreckt.
Der Kanal 299 und die Nut 346 sind über eine
Durchgangsöffnung 348 miteinander
verbunden, die in Richtung der Achse des Kanals 299 länglich ist.
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Darüber hinaus
sind außen
auf das Küken 298 beidseitig
des Kanals 299 Ringdichtungen 308 aufgesetzt.
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Vor
dem von den Ringdichtungen 308 abgedichteten Bereichs,
bei der Endkappe 340 weist die Umfangswand des Hahngehäuseteils 260 außerdem eine
in 2 gezeigte durchgehende Bohrung 329 auf.
Die Bohrung 329 dient als Falle für einen Rastbolzens 330.
Die Bohrung 329 befindet sich in der Arbeitsstellung der
Speisevorrichtung 210 (3) im rechten
unteren Viertel der Umfangswand des Hahngehäuseteils 260 schräg unterhalb
des Langlochs 239.
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In
dem Küken 298 ist
ein entsprechendes Rastloch vorgesehen, das in den 2 bis 9 nicht
gezeigt ist. In das Rastloch rastet in der Arbeitsstellung der Rastbolzen 330 ein.
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Um
von dem in der 9 gezeigten Arbeitsstellung
in den in 7 gezeigten Wechselstellung zu
wechseln, muss zuerst der Rastbolzen 330 aus seinem Rastloch
heraus gezogen werden. Dann erst kann der Küken 298 relativ zum
Hahngehäuseteil 260 um
die Drehachse 300 gedreht werden.
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Auf
der der Pulverleitung 216 zugewandten äußeren Umfangsseite des Hahngehäuseteils 260 sind
in axialer Richtung beidseitig der Auslassöffnung 322 zwei ebene
Haltelaschen 350 angeklebt, welche sich senkrecht zur Drehachse 300 erstrecken.
Die Haltelaschen 350 können
auch in anderer Weise mit dem Hahngehäuseteil 260 verbunden
sein. Sie können
auch einstückig
angeformt sein.
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Jede
Haltelasche 350 weist drei insbesondere in den 3 und 6 sichtbare
Löcher 352, 354 und 356 auf.
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Die
einander entsprechenden Löcher 352, 354 und 356 in
den beiden Haltelaschen 350 fluchten bei Betrachtung in
Richtung der Drehachse 300 (Seitenansicht von 3).
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Die
Mitten der beiden Löcher 352 beziehungsweise 354 liegen
auf einer Kreislinie um die Mitte des für einen Schwenkbolzen vorgesehenen Loches 356.
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Eine
Gerade durch die Mittelpunkte der beiden gegenüberliegenden Löcher 356 schneidet
im Arbeitsstellung die vertikale Achse der Pulverflasche 214 und
des Pulverkanals 229. In 3 ist diese Achse
deckungsgleich mit der Schnittlinie V-V.
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Die
Speisevorrichtung 210 ist, wie in den 7 bis 9 gezeigt, über die
Haltelaschen 350 an einem Halteelement 360 aus
in Aufsicht gesehen U-förmig
gebogenem flachem Material schwenkbar montiert, dessen Schenkel
in einer horizontalen Ebene nebeneinander liegen. Das U-förmige Halteelement 360 ist
mit seiner geschlossenen Seite an einem vertikalen Rahmen 362 befestigt.
Es kann statt dessen auch an einer Wand befestigt sein. Die Haltelaschen 350 sind
zwischen den Schenkeln des Halteelements 360 angeordnet.
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Die
Schenkel des Halteelements 360 weisen jeweils ein den Löcher 356 entsprechendes
Bolzenloch 364 auf. Durch die Löcher 356 und die entsprechenden
Bolzenlöcher 364 erstreckt
sich je ein Bolzen oder eine Schraube, mit dem die Haltelaschen 350 an
den Schenkeln des Halteelements 360 verschwenkbar gelagert
sind.
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Außerdem weist
jeder Schenkel des Halteelements 360 einen Raststift 366 auf,
welcher durch den Schenkel hindurchgreift. Der Raststift 366 ist
von außen
bedienbar und kann unter Federvorspannung wahlweise in eines der
Rastlöcher 352 beziehungsweise 354 eingreifen
und so die Orientierung der Haltelaschen 350 relativ zu
den Schenkeln des Halteelements 360 fixieren.
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Die
Raststifte 366 sind so positioniert, dass sie in der Wechselstellung
(7) jeweils in die vom Hahngehäuseteil 260 abgewandten
unteren Rastlöcher 352 einrasten.
Das Hahngehäuseteil 260 befindet
sich dann schräg
oberhalb der Pulverleitung 216, wobei die Ansetzhülse 233 und
damit die Einlassöffnung 238 schräg nach unten
gerichtet ist.
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Die
Pulverflasche 214 wird so mit ihrer oberhalb der Fülllinie 253 befindlichen,
nach oben gerichteten Behälteröffnung 219 von
unten in die Ansetzhülse 233 geschraubt
oder gesteckt, ohne dass Pulver 212 entweicht.
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Anschließend wird
die Pulverflasche 214 mit dem Küken 298 um die Drehachse 300 um
90° nach oben
geschwenkt, bis der Rastbolzen 330 im Zwischenzustand (8)
in das Rastloch im Küken 298 einrastet.
Die Auslassöffnung 322,
der Kanal 299 und die Einlassöffnung 238 fluchten
nun, und der Pulverkanal 229 ist nun offen.
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Dann
wird die Speisevorrichtung 210 um die Drehbolzen 264 um
weiter 30° weiter
nach oben geschwenkt, bis die Achsen der Pulverflasche 214 und des
Pulverkanals 229 vertikal verlaufen. Hierzu müssen zunächst die
Raststifte 360 aus den unteren Rastlöchern 352 gezogen
werden.
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Bei
Erreichen des Arbeitsstellunges (9) rasten
die Raststifte 366 in die oberen Rastlöcher 354 ein.
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Pulver 212 fällt nun
aus der Pulverflasche 214 vertikal durch den Pulverkanal 229 in
die Pulverleitung 216.
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Bei
allen oben beschriebenen Ausführungsbeispielen
einer Speisevorrichtung 10; 210 sind unter anderem
folgende Modifikationen möglich:
Die
Speisevorrichtungen sind nicht beschränkt auf die Verwendung bei
Dosiereinrichtungen 18 von Pulverbestäubungsgeräten. Vielmehr können sie überall dort
eingesetzt werden, wo ein pulverförmiges Medium aus einem Pulverbehälter in
eine Pulverleitung gebracht werden soll.
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Alle
Speisevorrichtungen können
sowohl mit als auch ohne Fluidisiereinrichtung oder Sensoren zum
Erfassen des pulverförmigen
Mediums verwendet werden.
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Wie
in 9 angedeutet kann man die Speisevorrichtung mit
einem Vibrator V mechanisch koppeln, der beim gezeigten Ausführungsbeispiel
auf der Außenseite
des Beschickungs-Gelenkteiles 20 angeordnet ist. Er ist
schematisch als Unwucht-Vibrator gezeigt, kann aber auch ein elektromagnetischer
Vibrator oder ein magnetostriktiver oder piezoelektrischer Vibrator
sein.
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Durch
den Vibrator V wird verhindert, dass der Pulverkanal 229 verstopft
oder in ihm nennenswerte Restmengen von Puder verbleiben.
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Statt
der Pulverflaschen 14; 214 können auch andere Pulverbehälter verwendet
werden.
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Die
Pulverflaschen müssen
auch nicht zwangsläufig
zur Behälteröffnung hin
konisch zulaufen. Der Übergang
zur Behälteröffnung kann
sich auch auf andere Weise verjüngen.