DE19728624A1 - Dosiervorrichtung für pulverförmige Produkte, insbesondere Gemengewägeanlage für Additive - Google Patents
Dosiervorrichtung für pulverförmige Produkte, insbesondere Gemengewägeanlage für AdditiveInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung für pulverförmige
Produkte, insbesondere Gemengewägeanlage für Additive, mit Grob-
und Feinstromdosierung aus mehreren Produktbehältern in einen
zentralen Wägebehälter einer Behälterwaage und einer
nachgeschalteten Kontrollwaage.
Derartige Dosiervorrichtungen für pulverförmige Produkte werden
in vielen Industriebereichen, wo Produkte aus Vorratsbehältern,
Tanks, Silos, Bunkern oder dgl. abgezogen werden, eingesetzt.
Die zur Abfüllung kommenden Produkte können hierbei Granulate,
Mehle, Zement, Kalk und dgl. sein. Eine derartige
Dosiervorrichtung wird im allgemeinen als selbsttätige Waage
betrieben, wie dies beispielsweise im Kapitel 5.9 im "Handbuch
des Wägens" (Hrsg. M. Kochsiek) beschrieben ist. Eine
Aufstellung von mit derartigen diskontinuierlichen Waagen
dosierbaren Produkten, insbesondere in der Ausführung als
Gemengewägeanlage, findet sich hierbei in einer Einteilung der
Wägegüter nach Stückigkeiten. Insbesondere wird dabei auf
schlecht zuführbare Füllgüter, wie Milchpulver, Suppeneinlagen,
Mehle, Waschpulver, Thomasmehl, Zement und andere staubende
mineralische Stoffe hingewiesen. Dies gilt insbesondere auch bei
der Zuführung und Förderung von Additiven für Trockenputze bzw.
Mörtelmischungen. Hierbei werden im allgemeinen mehrere Additive
mit Schüttgewichten von 0,3 bis 1,6 kg/dm³ in Grobstrom und
Feinstrom zudosiert. Im allgemeinen werden frequenzgeregelte
Dosierförderschnecken zum Austrag aus entsprechenden
Produktbehältern eingesetzt, um die Staubbelastung so gering wie
möglich zu halten. Die einzelnen Produkte werden dann
nacheinander oder simultan in eine Behälterwaage dosiert.
Insbesondere aus dem Lebensmittelbereich sind dabei auch
zusätzliche, der Behälterwaage nachgeschaltete Kontrollwaagen
bekannt, um die Anforderungen der Fertigpackungsverordnung zu
erfüllen, so daß Gebinde (z. B. Beutel oder Säcke) mit zu
geringem Füllgewicht ausgesondert werden. Hierbei wird jede
Packung auf der Kontrollwaage im Transportweg kontrolliert und
solche, die die Fehlergrenze überschreiten, ausgesondert, so daß
die Eichpflicht für eine derartige Abfüllanlage entfällt. Eine
solche Kontrollwaage dient jedoch nur der Erfassung des
Endgewichtes der Gebinde, so daß in den Dosiervorgang nur noch
mit einer Tendenzsteuerung entsprechend den Packungsgewichten
eingegriffen werden kann.
Bei schwierig zu dosierenden pulverförmigen Produkten, wie
beispielsweise mineralische Additive, kann es weiterhin bei dem
Austrag und der Weiterförderung aus der Behälterwaage zu
Ungleichmäßigkeiten kommen, insbesondere bei Förderung im freien
Fall. Damit kann es zu ungleichmäßigen Chargen für die
nachgeschalteten Bearbeitungsvorrichtungen, beispielsweise einer
Mischanlage kommen, so daß die Gefahr besteht, daß der gesamte
Mischerinhalt aufgrund zu geringer (oder auch zu hoher)
Additivzugabe zu "Ausschuß" wird.
Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Dosiervorrichtung für pulverförmige Produkte zu schaffen, mit
der eine hohe Dosiergenauigkeit und Dosiersicherheit geschaffen
werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Dosiervorrichtung gemäß den
Merkmalen des Patentanspruches 1.
Durch die Anordnung einer pneumatischen Förderleitung zwischen
Behälterwaage und nachgeschalteter Kontrollwaage wird eine
gegenüber dem freien Fall verbesserte Förderung der
pulverförmigen Produkte erreicht. Insbesondere werden hierbei
Anbackungen oder Brückenbildungen vermieden. Durch die der
Behälterwaage zugeordnete Durchblasschleuse wird zudem der
übliche Betrieb der Behälterwaage nicht beeinträchtigt. Durch
die Ausbildung der pneumatischen Förderleitung, insbesondere als
Saugförderleitung kann zudem gegenüber der Förderung im freien
Fall eine Reduzierung der gesamten Bauhöhe der Anlage erreicht
werden. So können die Produktbehälter gegenüber einer sonst
üblichen sehr hohen Turmanlage auf einer Höhe von nur etwa 2 m
angeordnet sein, während die Kontrollwaage etwa auf der gleichen
Bauhöhe mit den nachfolgenden Verarbeitungseinheiten,
beispielsweise Mischer für Trockenputze und dgl. angeordnet ist.
Hierdurch sind sehr hohe Gerüste und Rahmen für die einzelnen
Komponenten zu vermeiden, so daß sich insgesamt eine Reduzierung
des Bauaufwandes ergibt. Zudem kann hierdurch die
Dosiervorrichtung auch an bestehenden Mischanlagen oder
Produktsilos auf einfache Weise nachgerüstet werden.
Von wesentlicher Bedeutung ist hierbei die nachgeschaltete
Kontrollwaage, die den Auslaß der jeweiligen Charge in den
Mischer zusätzlich zu dem Austrag aus der Behälterwaage
kontrolliert. Hierdurch können Fehlmengen bei der Förderung
sicher festgestellt werden und die fehlerhafte Charge auf das
Sollgewicht nachdosiert oder abgeschieden werden. Ebenso können
hierbei unterschiedliche Abscheidegrade (z. B. je nach
Filterverunreinigung) festgestellt werden, so daß eine
zusätzliche Kontrolle der zu dosierenden Additivmenge noch vor
Zugabe in den Prozeß (z. B. Mischprozeß) erreicht wird.
Insgesamt ergibt sich somit selbst bei geringen Dosiermengen
eine sehr hohe Dosiergenauigkeit von erheblich unter einem
Prozent, z. B. bezogen auf die Waagenhöchstlast von 5 kg eine
Dosiergenauigkeit im Grammbereich.
Bevorzugte Ausbildungen der Dosiervorrichtung sind Gegenstand
der Unteransprüche. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der
Dosiervorrichtung anhand der Zeichnungen näher erläutert und
beschrieben. Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Gesamtanlage der
Dosiervorrichtung;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Behälterwaage mit zufördernden
und abfördernden Bauteilen;
Fig. 3 eine bereichsweise Draufsicht auf die Bauteile gemäß
Fig. 2;
Fig. 4 eine Seitenansicht der Kontrollwaage; und
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Kontrollwaage gemäß Fig. 4.
In Fig. 1 ist eine Gesamtdarstellung einer Dosiervorrichtung 1
in Form einer Gemengewägeanlage für Additive bei der
Baustoffherstellung gezeigt. Die einzelnen Bauteile der
Dosiervorrichtung 1 sind in den Fig. 2 und 3 für die linke
Hälfte der Fig. 1 bzw. in Fig. 4 und 5 für die rechte Hälfte der
Fig. 1 näher dargestellt. Die zu dosierenden pulverförmigen
Produkte sind hierbei in Vorrats- oder Produktbehältern 2
gelagert. Die Produktbehälter 2 sind hierbei als
Handaufschüttbehälter ausgebildet, wobei z. B. insgesamt sechs
derartiger siloartiger Produktbehälter 2 vorgesehen sind.
Mittels je einer frequenzgeregelten Dosierförderschnecke 3 für
jeden Produktbehälter 2 werden die einzelnen Produkte in
Grobstrom- und Feinstromdosierung in eine Behälterwaage 5
dosiert. Das Austragende der Dosierförderschnecken 3 wird dabei
mittels Klappen 3a im Falle der Nichtdosierung verschlossen. Die
Dosierförderschnecken 3 fördern hierbei in einen kreisförmigen
Deckel 4a des Wägebehälters 4 der Behälterwaage 5. Der Deckel 4a
ist ebenso wie die Dosierförderschnecken 3 über Anker 4b bzw. 3b
von einem die Produktbehälter 2 tragenden Gerüst 16 abgehängt.
Das Gerüst 16 weist aus Unfallschutzgründen auch ein Geländer 17
im Bereich um die Produktbehälter 2 herum auf.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind dabei die
Dosierförderschnecken 3 kreisförmig mit gleichmäßigen
Teilungsabstand am Deckel 4a des Wägebehälters 4 angeordnet. Der
Deckel 4a ist hierbei über eine nicht näher bezeichnete Dichtung
staubdicht mit dem Wägebehälter 4 verbunden, jedoch in
Vertikalrichtung entkoppelt, so daß das Wägeergebnis nicht
beeinträchtigt wird. Der Wägebehälter 4 ist hierbei über drei
Wägezellen 6 abgestützt. Als Austragshilfe kann an dem
Wägebehälter 4 der Behälterwaage 5 auch eine Klopfvorrichtung 7
angeschlossen sein.
Am unteren Ende des Wägebehälters 4 ist eine Durchblasschleuse 8
angeordnet, die bevorzugt als Zellenradschleuse 8a ausgebildet
ist. Hieran ist eine pneumatische Förderleitung 9 mit einem
Kompensator 9′ angeschlossen, die bevorzugt als
Saugförderleitung ausgebildet ist, wobei am Zuströmende ein
Zuluftregler 9a vorgesehen ist, während am Abströmende ein
leistungsstarkes Sauggebläse 9b vorgesehen ist. Die Leistung des
Sauggebläses 9b richtet sich hierbei nach dem gewünschten
Durchsatz und der erforderlichen Förderhöhe zu einer
Kontrollwaage 10.
Die Kontrollwaage 10 mit seitlichen Produkteintritt über die
pneumatische Förderleitung 9 besitzt ein aufgesetztes Filter 11,
durch das die Förderluft von dem Sauggebläse 9b angesaugt wird.
Die Kontrollwaage 10, die grundsätzlich ähnlich wie die
Behälterwaage 5 aufgebaut ist, ist ebenfalls auf Wägezellen 12
abgestützt, die ihre Meßergebnisse ebenso wie die Wägezellen 6
an eine elektronische Auswerteeinrichtung 20 weiterleiten. Die
lediglich schematisch dargestellte Auswerteeinrichtung 20 dient
zur Steuerung und/oder Meßwerterfassung der schematisch
eingezeichneten Motoren M der Dosierförderschnecken 3 und des
Motors M der Durchblasschleuse 8. Ebenso werden hiervon die
Klappen 3a angesteuert, wobei eine derartige Verschlußklappe 13
auch am Behälter der Kontrollwaage 10 vorgesehen ist.
Die Kontrollwaage 10 ist hierbei direkt über einem Mischer 14
angeordnet, so daß nach Öffnen der Verschlußklappe 13 die
dosierte und auf ihr Sollgewicht kontrollierte Charge in den
Mischer 14 entleert wird. Das Gewicht der in der Kontrollwaage
10 befindlichen Charge wird hierbei mit dem Wägeergebnis der
Behälterwaage 5 verglichen, so daß sichergestellt wird, daß im
Wege der pneumatischen Förderung in der Förderleitung 9 keine
Produktmenge steckenbleibt und/oder sich unvorhergesehenerweise
Anbackungen, beispielsweise am Filter 11 lösen. Ebenso kann
durch "Taramessung" erfaßt werden, daß die Kontrollwaage 10
vollständig entleert ist. Bei starken Abweichungen ist dies
zugleich ein Signal, daß z. B. die Förderleitung 9 mit einem
Molch inspiziert bzw. die Behälterwaage 5 und/oder die
Kontrollwaage 10 gereinigt werden muß, wobei an der
Auswerteeinrichtung 20 ein diesbezügliches Alarmsignal abgegeben
wird.
Die Bauteile der Dosiervorrichtung 1 sind hierbei
vorteilhafterweise an eine zentrale Entstaubung 15
angeschlossen, so daß hierdurch die Staubbelastung der Umgebung
verringert wird. In Fig. 2 ist eine Seitenansicht der
Behälterwaage 5 und in Fig. 3 eine zugehörige Draufsicht auf die
Bauteile gemäß Fig. 2 dargestellt. Die in Fig. 2 oben mit einer
abgebrochenen Linie endende pneumatische Förderleitung 9 führt
dabei entlang des Gerüstes 16 weiter zu der ebenfalls mit einer
abgebrochenen Linie beginnenden Förderleitung 9 in Fig. 4. Dabei
sind auch Förderhöhen von mehreren Metern und Förderlängen von
mehreren Dutzenden Metern möglich, so daß die Behälterwaage 5
und die Kontrollwaage 10 auch in getrennten Gebäuden aufgebaut
sein können.
Die Leitungsführung ist hierbei ebenfalls aus der Fig. 5
ersichtlich, die eine Draufsicht auf die Kontrollwaage 10 gemäß
Fig. 4 zeigt. Die Kontrollwaage 10 ist dabei an einem Tragrahmen
bzw. Gerüst 16 in Stahlbauweise aufgestellt und auf die
Wägezellen 12 abgehängt, wobei die Kontrollwaage 10 über die
schlauchförmigen Kompensatoren 9′ von der Förderleitung 9 bzw.
der Saugleitung des Gebläses 9b wägetechnisch entkoppelt ist.
Claims (11)
1. Dosiervorrichtung für pulverförmige Produkte, insbesondere
Gemengewägeanlage für Additive, mit Grob- und
Feinstromdosierung aus mehreren Produktbehältern in einen
zentralen Wägebehälter einer Behälterwaage und einer
nachgeschalteten Kontrollwaage,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen Behälterwaage (5) und nachgeschalteter
Kontrollwaage (10) eine pneumatische Förderleitung (9) mit
einer der Behälterwaage (5) zugeordneten Durchblasschleuse
(8) angeordnet ist.
2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Förderleitung (9) als Saugförderleitung mit einem
strömungsseitig der Kontrollwaage (10) nachgeschalteten
Sauggebläse (9b) ausgebildet ist.
3. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Durchblasschleuse (8) als Zellenradschleuse (8a)
ausgebildet ist.
4. Dosiervorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Zellenradschleuse (8a) an den Wägebehälter (4) der
Behälterwaage (5) angeflanscht ist.
5. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
auf der Kontrollwaage (10) ein die Förderluft vom Produkt
trennendes Filter (11) aufgesetzt ist.
6. Dosiervorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Filter (11) als Patronenfilter mit pneumatischer
Abreinigung ausgebildet ist.
7. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kontrollwaage (10) unmittelbar über einem Mischer (14)
für die dosierten Produkte angeordnet ist.
8. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Produktbehälter (2) an eine zentrale
Entstaubungseinrichtung (15) angeschlossen sind.
9. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
an den Wägebehälter (4) der Behälterwaage (5) mehrere
frequenzgeregelte Dosierförderschnecken (3) angeschlossen
sind.
10. Dosiervorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Dosierförderschnecken (3) kreisförmig am Deckel (4a)
des Wägebehälters (4) angeordnet sind.
11. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Behälterwaage (5) und die nachgeschaltete Kontrollwaage
(10) auf Wägezellen (6 bzw. 12) abgestützt sind, die mit
einer elektronischen Auswerteeinrichtung (20) verbunden
sind.
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