DE19806729C1 - Dosiervorrichtung für rieselfähige Schüttgüter - Google Patents
Dosiervorrichtung für rieselfähige SchüttgüterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung mit mindestens einem
Vorratsbehälter mit Auslaßöffnung für rieselfähiges Schüttgut und einem
unterhalb des mindestens einen Vorratsbehälters angeordneten und das
austretende Schüttgut aufnehmenden Wiegegefäß mit Wiegezelle zum
Abwiegen des Schüttgutes, wobei die Auslaßöffnung in dem mindestens einen
Vorratsbehälter mittels eines Absperrorgans öffenbar oder schließbar ist.
Derartige Dosiervorrichtungen sind bekannt und werden beispielsweise für die
chargenweise Dosierung eines aus einem oder mehreren
Schüttgutkomponenten bestehenden Aufgabegutes in eine
Verarbeitungsmaschine verwendet, beispielsweise für die Beaufschlagung
eines Extruders mit Kunststoffgranulat und gegebenenfalls weiteren Zusätzen.
Je nach durchgeführtem Dosierverfahren unterscheidet man hierbei zwischen
volumetrischen und gravimetrischen Dosiervorrichtungen.
Den bekannten gravimetrischen Dosiervorrichtungen ist es zu eigen, daß die
zu dosierenden Schüttgüter in entsprechenden Vorratsbehältern bereitgestellt
werden und chargenweise in ein unterhalb der Vorratsbehälter angeordnetes
Wiegegefäß entsprechend des gewünschten Gewichtsanteiles eingefüllt
werden. Zu diesem Zweck ist im Bereich der Austrittsöffnung eines jeden
Vorratsbehälters üblicherweise ein Absperrorgan in Gestalt eines
Absperrschiebers angeordnet, der zunächst geöffnet wird, woraufhin das
jeweilige im Vorratsbehälter befindliche Schüttgut in das Wiegefäß fällt und
nachfolgend der Absperrschieber beim Erreichen des gewünschten
Gewichtsanteiles in dem Wiegegefäß von einer entsprechenden Steuerung
wieder verschlossen wird.
Im Zuge der stetig steigenden Leistung der Verarbeitungsmaschinen, für die
die bekannten Dosiervorrichtungen eingesetzt werden, bei gleichzeitig stetig
steigenden Anforderungen an die Produktionsgenauigkeit werden an die
Präzision der Dosiervorrichtung und das damit erhaltene Dosierergebnis hohe
Anforderungen gestellt. Zur genauen Auswiegung des Schüttgutes im
Wiegegefäß kommt hierbei den Absperrorganen zwischen den
Vorratsbehältern und dem Wiegegefäß eine zentrale Bedeutung zu. Sie müssen
zum einen die Auslaßöffnung der Vorratsbehälter innerhalb möglichst kurzer
Zeit freigeben und verschließen und zum anderen in ihrer Verschlußposition
eine möglichst vollständige Abdichtung der Auslaßöffnung gewährleisten. Da
die Betätigung der Absperrorgane mit hoher Frequenz und Geschwindigkeit
über lange Zeiträume während des Betriebs einer nachgeschalteten
Verarbeitungsmaschine erfolgt, werden hierbei hohe mechanische
Anforderungen hinsichtlich Verschleiß, Festigkeit und dergleichen mehr an die
Absperrorgane der Dosiereinrichtung gestellt.
Aus der DE 36 17 200 C2 ist es bekannt, das Absperrorgan des
Vorratsbehälters in Form einer verschwenkbaren Klappe auszubilden. Bei hoher
Dosierleistung erfordert jedoch der Öffnungs- bzw. Schließvorgang für eine
solche Klappe eine unerwünscht lange Zeitdauer, was zu
Dosierunggenauigkeiten führt.
Aus der DE 32 17 406 A1 ist es bekannt, als Absperrorgan einen quer zur
Förderrichtung rotierenden Rotor mit Fördertaschen in Form von Kammern
oder Zellen vorzusehen, die jeweils einen gewissen Mengenanteil des
Fördergutes bei Rotation des Rotors aufnehmen und an die
Verarbeitungsmaschinen abgeben. Bei Stillstand des Rotors ist die Förderung
und Dosierung unterbrochen. Mit einer derartigen Dosiervorrichtung lassen
sich jedoch keine hochgenauen Dosierergebnisse erzielen.
Aus dem Stand der Technik ist es ferner bekannt, als Absperrorgane
Absperrschieber zu verwenden, die eine innerhalb einer schienenartigen
Führung verschiebliche Platte aufweisen, welche je nach Verschiebeposition
die Auslaßöffnung des Vorratsbehälters freigibt oder verschließt. Diese
bekannten Absperrschieber mit längs verschieblicher Platte erweisen sich bei
sehr leistungsfähigen Dosiervorrichtungen als unzureichend und fehleranfällig,
da sie bei sehr schneller Betätigung leicht innerhalb ihrer schienenartigen
Führung verkanten und darüber hinaus eine vollständige Abdichtung der
Auslaßöffnung des Vorratsbehälters nicht immer gewährleisten können.
Darüber hinaus gestaltet sich der Aufbau einer Dosiervorrichtung mit
Vorratsbehältern und Wiegegefäß und dazwischen angeordneten
Absperrschiebern in konventioneller Bauweise sehr aufwendig und
gegebenenfalls erforderlich
werdende Umbauarbeiten an der Dosiervorrichtung infolge von
Produktionsänderungen oder dergleichen gestalten sich schwierig.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Dosiervorrichtung der
eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß sie auch bei sehr
hoher Leistung eine präzise und dauerhaft funktionssichere Dosierung der
rieselfähigen Schüttgüter für die Verarbeitungsmaschine ermöglicht und
darüber hinaus einen besonders einfachen und leicht an veränderte
Produktionsbedingungen anpaßbaren Aufbau aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Dosiervorrichtung gemäß den
kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen
entnehmbar.
Erfindungsgemäß wird die Lösung der gestellten Aufgabe dadurch erreicht,
daß das jedem Vorratsbehälter zugeordnete Absperrorgan ein rohrförmiges
Gehäuse und eine quer zur Längsachse des Gehäuses durch die Mantelfläche
des Gehäuses mit zwei Durchbrüchen verlaufende Durchtrittsöffnung für das
Schüttgut aufweist und die Auslaßöffnung des Vorratsbehälters mit der
Durchtrittsöffnung kommuniziert und innerhalb des rohrförmigen Gehäuses ein
Verschlußteil mit einem dem Querschnitt des rohrförmigen Gehäuses
entsprechenden Querschnitt entlang der Längsachse verschieblich geführt ist
und das Verschlußteil in Abhängigkeit von der jeweiligen Verschiebeposition
innerhalb des rohrförmigen Gehäuses die Durchtrittsöffnung für das Schüttgut
freigibt oder verschließt.
Im Rahmen der Erfindung wurde gefunden, daß durch die vorgeschlagene
Ausbildung des Absperrorgans mit einem rohrförmigen Gehäuse und einem
entsprechend ausgebildeten und darin längsverschieblich geführten
Verschlußteil eine erhebliche Verbesserung der Leistung und Dosiergenauigkeit
der bekannten Dosiervorrichtungen erzielt werden kann. Aufgrund des in
einem rohrförmigen Gehäuse längsverschieblich geführten Verschlußteils wird
eine wesentlich genauere Führung des Verschlußteils innerhalb des Gehäuses
des Absperrorgans erreicht, wodurch ein Verkanten des Verschlußteiles
beispielsweise bei sehr hoher Bestätigungsgeschwindigkeit und
entsprechender Beschleunigung verhindert wird. Gleichzeitig wird durch die
genaue Führung des Verschlußteiles innerhalb des rohrförmigen Gehäuses
dessen mechanischer Verschleiß deutlich verringert, was zu längeren
Standzeiten der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung führt.
Insbesondere ist es gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
möglich, daß Verschlußteil kolbenförmig auszubilden und innerhalb des
rohrförmigen Gehäuses des Absperrorgans abdichtend und spielfrei
längsverschieblich zu führen. Hierbei wird das Verschlußteil innerhalb des
rohrförmigen Gehäuses vollflächig entlang seines Umfanges längsverschieblich
geführt, so daß eine vollständige Abdichtung der Durchtrittsöffnung und damit
der Auslaßöffnung des Vorratsbehälters der erfindungsgemäßen
Dosiervorrichtung bewirkbar ist, auch wenn sehr feinteilige Schüttgüter zu
dosieren sind. Die Dosiergenauigkeit der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung
wird hierdurch wesentlich gesteigert.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die
Absperrorgane in einer Ebene angeordnet sind und zu einer Absperreinheit
zusammengefaßt sind, die zwischen den Vorratsbehältern und der Wiegezelle
angeordnet ist. Durch die Zusammenfassung der den Vorratsbehältern
zugeordneten Absperrorgane in einer Absperreinheit auf einer Ebene zwischen
den Vorratsbehältern und dem Wiegegefäß wird ein außerordentlich kompakter
und einfacher Aufbau der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung ermöglicht.
Insbesondere ist es möglich, mit einigen wenigen Handgriffen die
erfindungsgemäße Dosiervorrichtung durch Hinzufügen oder Entfernen von
Vorratsbehältern an geänderte Produktionsbedingungen mit mehr oder weniger
Schüttgutkomponenten anzupassen, was nachfolgend noch näher erläutert
wird.
Als Absperreinheit wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
ein die Fallrichtung der Schüttgutkomponenten aus den Vorratsbehältern
querendes Tragteil mit Durchtrittsöffnungen für den vertikalen Fall der
Schüttgutkomponenten aus den Vorratsbehältern in das Wiegegefäß
vorgeschlagen, dessen Durchtrittsöffnungen mit quer zu diesen verlaufenden
zylindrischen Hohlräumen, die die rohrförmigen Gehäuse der Absperrorgane
bilden, kommunizieren und in denen die verschiebbaren kolbenförmigen
Verschlußteile angeordnet sind.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die
Absperreinheit ein rahmenartiges, insbesondere ringförmiges Tragteil aufweist
und die Absperrorgane innerhalb des Tragteiles sternförmig mit ihrer
Längsachse entlang der Durchmesser des Tragteiles verlaufend angeordnet
sind.
In Weiterbildung der Erfindung wird darüber hinaus vorgeschlagen, daß das
Tragteil zusammen mit den rohrförmigen Gehäusen der Absperrorgane
einstückig ausgebildet ist, beispielsweise als Gußteil einstückig hergestellt ist
und das Tragteil im Bereich seines Außenumfanges jeweils eine durch die
Mantelfläche des Tragteiles in die rohrförmigen Gehäuse einmündende
Einführöffnung für ein Verschlußteil aufweist. Hierdurch wird ein modularer
Aufbau der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung ermöglicht, der es gestattet,
diese innerhalb kurzer Zeit an unterschiedliche Produktionsaufgaben mit
wechselnder Anzahl von zu dosierenden Komponenten und deren
Gewichtsanteilen auf einfache Weise anzupassen.
Hierzu wird vorgeschlagen, daß die Verschlußteile mit zugehörigem Antrieb
bedarfsweise in die im Tragteil angeordneten Gehäuse zur Ausbildung von
Absperrorganen einführbar sind, so daß durch Einführen bzw. Entfernen der
Verschlußteile mit zugehörigem Antrieb in bzw. aus den im Tragteil
angeordneten rohrförmigen Gehäusen das Tragteil mit Absperrorganen
entsprechend der benötigten Anzahl an Vorratsbehältern innerhalb kurzer Zeit
ausrüstbar ist. Im Falle der Nichtbenutzung eines oder mehrerer in dem
Tragteil ausgebildeten rohrförmigen Gehäuse der Absperrorgane können diese
außenseitig mittels aufgebrachter Blindstopfen oder dergleichen verschlossen
werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß
innerhalb des Tragteiles der Absperreinheit im Bereich zwischen zwei
benachbarten Absperrorganen jeweils ein Freiraum ausgebildet ist und das
Tragteil eine durch die Mantelfläche des Tragteiles in den Freiraum
einmündende Einführöffnung aufweist, in die ein Schneckendosierer einführbar
und mit dem Tragteil verbindbar ist. Auf diese Weise wird es ermöglicht, die
erfindungsgemäße Dosiervorrichtung nicht nur mit Vorratsbehältern und den
zugehörigen Absperrorganen für die Dosierung von Schüttgutkomponenten
auszurüsten, sondern es können darüber hinaus auch an sich bekannte
Schneckendosierer zusätzlich zu den Vorratsbehältern mit Absperrorganen
verwendet werden, beispielsweise um Schüttgutkomponenten mit einem sehr
geringen Gewichtsanteil in das Wiegegefäß einzudosieren. Hierbei werden die
Schneckendosierer zumindest mit ihrem vorderen Schneckenende durch die
Einführöffnung im Tragteil in dieses eingeschoben, so daß das vordere
Schneckenende, aus welchem die zu dosierende Schüttgutkomponente
austritt, in den Freiraum des Tragteiles einmündet und die eindosierte
Schüttgutkomponente in das unterhalb des Tragteiles ausgebildete
Wiegegefäß fallen kann.
Auch hierbei ist wieder der bereits vorangehend erläuterte modulare Aufbau
der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung ermöglicht, da bedarfsweise
Schneckendosierer am Tragteil an den dort ausgebildeten und in die Freiräume
zwischen zwei benachbarten Absperrorganen einmündenden
Durchtrittsöffnungen befestigt oder von diesen abgenommen werden können.
Nicht benötigte Durchgangsöffnungen für Schneckendosierer können ebenfalls
mittels Blindstopfen oder ähnlichem verschlossen werden.
Auf diese Weise ist es gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung möglich, bis zu sechs Absperrorgane für zugehörige Vorratsbehälter
und bis zu sechs Schneckendosierer an der erfindungsgemäßen
Dosiervorrichtung vorzusehen. Hierdurch können beispielsweise Blends von
Kunststoffgranulaten, die einer Extrusions- oder Spritzgußanlage zugeführt
werden sollen, mit der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung für nahezu jede
Produktionsanforderung hergestellt werden.
Eine weitere Steigerung der Dosiergenauigkeit der erfindungsgemäßen
Dosiervorrichtung kann darüber hinaus dadurch geschaffen werden, daß im
Bereich des Auslasses der Dosiervorrichtung zur Verarbeitungsmaschine ein
mit einer drehbaren Schnecke ausgerüsteter Mischer zur Durchmischung des
aus dem Wiegegefäß ausgelassenen Schüttgutes vorgesehen ist und der
Mischer unter einem Winkel von 10 bis 60°, bezogen auf die Horizontale
geneigt angeordnet ist. Durch diese geneigte Anordnung des Mischers wird bei
dessen Betrieb eine stets vollständige Entleerung des innerhalb des Mischers
durchmischten Schüttgutes in die nachfolgend der Dosiereinrichtung
vorgesehene Verarbeitungsmaschine ermöglicht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles in der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung,
Fig. 2 einen Schnitt durch das Absperrorgan der erfindungsgemäßen
Dosiervorrichtung entlang der Ebene E in Fig. 1,
Fig. 3 in schematisierter Darstellung einen Schnitt durch ein
Absperrorgan der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung,
Fig. 4 den Schnitt gemäß Pfeilen A-A durch das
Absperrorgan in Fig. 3,
Fig. 5 die Aufsicht auf das Absperrorgan gemäß Fig. 3,
Fig. 6 einen Schnitt durch das Tragteil der Absperreinheit entlang der
Linie E in Fig. 1,
Fig. 7 eine weitere Ausführungsform eines Tragteils.
In der Fig. 1 ist eine Dosiervorrichtung zur gravimetrischen Dosierung eines
rieselfähigen Schüttgutes aus mehreren Schüttgutkomponenten in eine hier
nicht dargestellte Verarbeitungsmaschine, wie ein Extruder oder eine
Spritzgießmaschine zur Herstellung von Kunststofferzeugnissen dargestellt.
Die Dosiervorrichtung weist für Schüttgutkomponenten mit größerem
Gewichtsanteil am zu dosierenden Schüttgut mehrere trichterförmige
Vorratsbehälter 1 mit Zuführstutzen 10 und für Schüttgutkomponenten mit
geringerem Gewichtsanteil am zu dosierenden Schüttgut Schneckendosierer 7
mit Aufgabetrichtern 70 auf. Pro Schüttgutkomponente ist jeweils ein
Vorratsbehälter 1 bzw. ein Schneckendosierer 7 vorgesehen. Die Aufteilung
der Schüttgutkomponenten auf Vorratsbehälter 1 bzw. Schneckendosierer 7
erfolgt nach dem jeweiligen Gewichtsanteil der Schüttgutkomponente an dem
zu dosierenden Schüttgut, da die Schneckendosierer 7 eine wesentlich
präzisere Dosierung gegenüber den Vorratsbehältern 1 ermöglichen und von
daher für die Komponenten mit besonders niedrigem Gewichtsanteil
vorgesehen sind.
Über eine nachfolgend noch näher erläuterte Absperreinheit 9 gelangen die
einzelnen Schüttgutkomponenten des zu dosierenden Schüttgutes in ein
trichterförmiges Wiegegefäß 3, welches innerhalb eines Gestells 6 an einer
Wiegezelle 32 in an sich bekannter Weise gehaltert ist und mittels der
Wiegezelle 32 eine Auswiegung der einzelnen Schüttgutkomponenten des zu
dosierenden Schüttgutes vornimmt.
Die Auslaßöffnung 31 des Wiegegefäßes 3, welche mittels eines
Verschlußelementes 33 bedarfsweise öffenbar oder verschließbar ist, mündet
in einen Mischer 4 ein, der mittels einer über einen Antrieb 44 drehbaren
Schnecke 43 eine Durchmischung des abgewogenen und dosierten
Schüttgutes bewirkt, bevor dieses die Dosiervorrichtung in Richtung der nicht
dargestellten Verarbeitungsmaschine über die Austrittsöffnung 5 verläßt.
Zur Dosierung der einzelnen Schüttgutkomponenten wird beim
gravimetrischen Dosierverfahren eine chargenweise Abwiegung der einzelnen
Schüttgutkomponenten im Wiegegefäß 3 mittels der Wiegezelle 32
vorgenommen. Wenn alle Schüttgutkomponenten entsprechend ihres
jeweiligen Gewichtsanteiles zu einer Charge ins Wiegegefäß 3 eindosiert sind,
gibt das Verschlußelement 33 die Auslaßöffnung 31 des Wiegegefäßes 3 frei
und der Inhalt des Wiegegefäßes 3 wird in den Mischer 4 entleert. Nach
darauf erfolgendem Schließen des Verschlußelementes 33 kann eine erneute
Dosierung einer Charge in das Wiegegefäß 3 erfolgen, während die zuvor
dosierte Charge nach Durchmischung im Mischer 4 der Verarbeitungsmaschine
über die Austrittsöffnung 5 zugeführt wird.
Zur Dosierung der in den trichterförmigen Vorratsbehältern 1 befindlichen
Schüttgutkomponenten sind deren im Bodenbereich angeordnete
Auslaßöffnungen 11 zum Wiegegefäß 3 hin mittels Absperrorganen 2 öffen-
bzw. verschließbar, so daß die einzelnen Schüttgutkomponenten durch
aufeinanderfolgendes Öffnen und Schließen der den jeweiligen
Vorratsbehältern 1 zugeordneten Absperrorganen 2 gemäß Pfeil F durch das
Absperrorgan 2 hindurch in das Wiegegefäß 3 gelangen und bis zum Erreichen
der gewünschten Gewichtsanteile der Schüttgutkomponente in das
Wiegegefäß 3 dosierbar sind. Die Absperrorgane 2 sind hierbei auf einer Ebene
E innerhalb der Absperreinheit 9 angeordnet, deren näherer Aufbau aus der
Fig. 2 ersichtlich ist und die die Fallrichtung F der Schüttgutkomponenten aus
den Vorratsbehältern 1 in das Wiegegefäß 3 quert.
Wie dieser Fig. 2 zu entnehmen ist, weist die Absperreinheit 9 ein
rahmenartiges ringförmiges Tragteil 91 auf. Die Absperrorgane 2 sind
innerhalb des Tragteiles 91 sternförmig mit ihrer Längsachse LA entlang der
Durchmesser D des Tragteiles 91 angeordnet. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel sind vier Absperrschieber 2 entlang der Durchmesser der
Absperreinheit 9 und in sternförmiger Ausrichtung um jeweils 90° versetzt
zueinander angeordnet, so daß dementsprechend vier Vorratsbehälter 1 für
Schüttgutkomponenten mittels dieser Absperreinheit 9 geöffnet oder
verschlossen werden können.
Jedes Absperrorgan 2 weist den in der Fig. 3 bis 5 näher ersichtlichen
Aufbau auf. Das Absperrorgan 2 umfaßt ein rohrförmiges Gehäuse 21 mit
kreisförmigem Querschnitt, in welchem ein Verschlußteil 22 mittels einer
Treibstange 23 und eines außerhalb des Absperrorgans gehalterten
Pneumatikzylinders 24 in der Längsachse LA verschieblich in Pfeilrichtung P
geführt ist.
Das rohrförmige Gehäuse 21 weist ferner eine quer zur dessen Längsachse LA
verlaufende Durchtrittsöffnung 20 auf, die von zwei miteinander fluchtenden
Durchbrüchen 20a, b durch die Mantelfläche des Gehäuses 21 gebildet wird.
Die Durchtrittsöffnung 20 dient dem Durchtritt der jeweiligen
Schüttgutkomponente aus dem Vorratsbehälter 1 in das Wiegegefäß 3 gemäß
Pfeilen F. Demzufolge wird der vom Absperrschieber 2 zu verschließende
Vorratsbehälter 1 derart auf der Absperreinheit 9 befestigt, daß dessen
Auslaßöffnung 11 mit der Durchtrittsöffnung 20 im Absperrorgan 2 fluchtet.
Hierzu kann die Durchtrittsöffnung 20 mit der Auslaßöffnung 11 des
Vorratsbehälters 1 mittels eines Rohrstutzens 200 verbunden sein, siehe
hierzu Fig. 1.
Das Verschlußteil 22 ist vorzugsweise kolbenförmig ausgebildet und weist
einen dem Querschnitt des rohrförmigen Gehäuses 21 entsprechenden
Querschnitt auf, so daß es abdichtend und spielfrei in diesem geführt ist.
Bedingt durch die kreisförmigen und einander entsprechenden Querschnitte
von rohrförmigem Gehäuse 21 und Verschlußteil 22 erfolgt eine spielfreie
Führung des Verschlußteiles 22 entlang seines gesamten Umfanges innerhalb
des rohrförmigen Gehäuses 21 und damit vollflächig. Das hintere Ende des
Gehäuses weist bevorzugt einen stufenförmigen Anschlag 90 für das
Verschlußteil 22 auf.
Zum Freigeben der Auslaßöffnung 11 des Vorratsbehälters 1 und damit zum
Befüllen des Wiegegefäßes 3 mit der jeweiligen im Vorratsbehälter 1
befindlichen Schüttgutkomponente wird mittels des Pneumatikzylinders 24 das
Verschlußteil 22 in der Darstellung gemäß Fig. 3 in Pfeilrichtung P nach
rechts in die dargestellte Position verschoben, in der die Durchtrittsöffnung 20
vollständig freigegeben ist. Zum Verschließen der Durchtrittsöffnung 20 und
damit zum Verschließen der Auslaßöffnung 11 des Vorratsbehälters 1
innerhalb der Dosiervorrichtung wird das Verschlußteil 22 in der Darstellung
gemäß Fig. 3 mittels des Pneumatikzylinders 24 nach links verschoben, bis
es an dem Anschlag 90 des rohrförmigen Gehäuses 21 zur Anlage kommt. In
dieser, in der Zeichnung nicht dargestellten Position verschließt das
Verschlußteil 22 die Durchtrittsöffnung 20 vollständig, wobei die abdichtende
Führung des Verschlußteiles 22 innerhalb des Gehäuses 21 auch den
Durchtritt sehr feinteiliger Teilchen in Richtung des Wiegegefäßes 3
unterbindet, wodurch eine hohe Dosiergenauigkeit der Dosiervorrichtung
erreicht wird.
Neben der bereits erwähnten außerordentlich guten Abdichtung und damit
hohen Dosiergenauigkeit der Dosiervorrichtung wird durch die Ausgestaltung
des Absperrorgans mit rohrförmigem Gehäuse 21 und entsprechend
ausgebildetem zylindrischem Verschlußteil 22 eine besonders genaue Führung
des Verschlußteiles 22 im rohrförmigen Gehäuse 21 erreicht, so daß auch bei
hoher Betätigungsfrequenz und Beschleunigung des Verschlußteiles 22 ein
Verkanten desselben innerhalb des Gehäuses 21 verhindert wird, wodurch die
Leistungsfähigkeit der Dosiervorrichtung erhöht und deren Verschleiß
verringert wird.
Das Absperrorgan 2 mit rohrförmigem Gehäuse 21 und entsprechend
ausgebildetem zylindrischem Verschlußteil 22 ermöglicht daher eine
wesentlich genauere und leistungsfähigere Dosierung von Schüttgütern und
deren Komponenten bei verlängerter Standzeit, als es bei den bekannten
Absperrorganen, wie Absperrschiebern bisher der Fall war.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Absperrorgane 2 mit rohrförmigem
Gehäuse 21 und entsprechend ausgebildeten zylindrischem Verschlußteil 22
ist deren äußerst geringer Platzbedarf, so daß die bereits erwähnte Anordnung
der Absperrschieber in einem ringförmigen Tragteil 91 auf einer Ebene E zu
einer Absperreinheit 9, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, auf äußerst kompakte
Weise realisiert werden kann.
Der Aufbau des ringförmigen Tragteiles 91 der Absperreinheit 9 ist in der Fig.
6 näher dargestellt. Wie dieser Fig. 6 zu entnehmen ist, ist das Tragteil 91
einstückig mit vier in sternförmiger Anordnung entlang der Durchmesser des
Tragteiles 91 verlaufenden rohrförmigen Gehäusen 21 für Absperrorgane 2
ausgebildet, beispielsweise als Gußteil hergestellt. In jedem rohrförmigen
Gehäuse 21 sind die Durchbrüche 20a, 20b zur Ausbildung der
Durchtrittsöffnung 20 für das Schüttgut ausgebildet. Jedes rohrförmige
Gehäuse 21 ist durch die Mantelfläche des ringförmigen Tragteiles 91 geführt
und weist eine Einführöffnung 94 auf, durch die bedarfsweise ein
Verschlußteil 22 mit Treibstange 23 und daran befestigtem Pneumatikzylinder
24 in das rohrförmige Gehäuse 21 zur Ausbildung eines Absperrorganes 2
gemäß der Darstellung in Fig. 2 von außen nach innen eingeführt werden
kann. Hierzu ist in dem die Einführöffnung 94 umgebenden Bereich des
Tragteiles 91 eine Flanschfläche 93 ausgebildet, die mit entsprechenden in der
Fig. 6 nicht dargestellten Befestigungsmitteln für die Befestigung des
Pneumatikzylinders 24 ausgerüstet ist. Am anderen, der Einführöffnung 94
gegenüberliegenden inneren Ende des rohrförmigen Gehäuses 21 ist ein
stufenförmiger Absatz 90 ausgebildet, der als Anschlag für das in
Verschlußposition bewegte Verschlußteil 22 dient, wenn dieses die
Durchtrittsöffnung 20 im rohrförmigen Gehäuse 21 verschließt.
Bei Verwendung eines derartigen Tragteiles 91 ist es möglich, die
Absperreinheit 9 entsprechend den Produktionsanforderungen modular
aufzubauen. Hierzu wird der Tragteil 91 bedarfsweise mit Absperrorganen 2
durch Einführen der Verschlußteile nebst ihrem Antrieb, d. h. Treibstange 23
und Pneumatikzylinder 24 in das integral im Tragteil 91 ausgebildete
rohrförmige Gehäuse 21 ausgerüstet. Es ist von daher möglich, die
Absperreinheit 9 der Dosiervorrichtung innerhalb kurzer Zeit an geänderte
Produktionsbedingungen, die mehr oder weniger Schüttgutkomponenten mit
entsprechender Anzahl Vorratsbehälter 1 und zugeordneten Absperrorganen 2
benötigen, anzupassen. Im Falle der Nichtbenutzung eines innerhalb des
Tragteiles 91 ausgebildeten rohrförmigen Gehäuses 21 für ein Absperrorgan 2
kann die Einführöffnung 94 des rohrförmigen Gehäuses 21 mittels eines
Blindstopfens 98 vorübergehend verschlossen werden.
Da die mit rohrförmigem Gehäuse 21 ausgebildeten Absperrorgane 2 innerhalb
des Tragteiles 91 sternförmig um jeweils 90° versetzt zueinander angeordnet
sind und nur einen geringen Platzbedarf aufweisen, verbleibt zwischen zwei
benachbarten rohrförmigen Gehäusen 21 ein Freiraum 92, der für das
Eindosieren von weiteren Schüttgutkomponenten in das Wiegegefäß 3 mittels
der bereits erwähnten Schneckendosierer 7 genutzt werden kann. Zu diesem
Zweck ist jeder in etwa viertelkreisförmig ausgebildete Freiraum 92 über eine
Einführöffnung 96 in der Mantelfläche des Tragteiles 91 von dessen
Außenseite her zugänglich, so daß ein Schneckendosierer 7 mit seinem
vorderen Endbereich, aus dem die zu dosierende Schüttgutkomponente
austritt, in den Freiraum 92 des Tragteiles 91 einmündend angeordnet werden
kann. Hierzu ist in dem die Einführöffnung 96 umgebenden Bereich des
Tragteiles 91 ebenfalls eine Flanschfläche 95 mit Befestigungselementen
vorgesehen, an denen ein Schneckendosierer 7 befestigt werden kann,
vergleiche hierzu auch die Fig. 1 und 2.
Wie diesen Fig. 1 und 2 entnehmbar, wird der Schneckendosierer 7 mittels
eines Befestigungswinkels 72 am Tragteil 91 der Absperreinheit 9 in
Förderrichtung aufwärts geneigt befestigt, wobei die mittels des Antriebes 73
drehbar im Inneren des Schneckendosierers 7 ausgebildete Dosierschnecke 71
mit ihrem vorderen Endbereich 71a in den Freiraum 92 innerhalb des Tragteiles
91 hineinragt. Die vom Schneckendosierer 7 zu dosierende
Schüttgutkomponente gelangt bei Drehung der Schnecke 71 über den
Aufgabetrichter 70 zum vorderen Ende 71a der Schnecke 71 und fällt
nachfolgend gemäß Pfeil V in Fig. 1 durch den Freiraum 92 im Tragteil 91
hindurch in das unterhalb der Absperreinheit 9 angeordnete Wiegegefäß 3, wo
es mittels der Wiegezelle 32 verwogen wird.
Auch hierbei ist wiederum ein modularer Aufbau der Dosiervorrichtung
ermöglicht, da bedarfsweise Schneckendosierer 7 an den zu den Freiräumen
92 führenden Einführöffnungen 96 des Tragteiles 91 befestigt bzw. bei
Nichtgebrauch von diesen abgenommen werden können. In einem solchen Fall
kann die nicht verwendete Einführöffnung 96 im Tragteil 91 von einem
geeigneten Blindstopfen 97 vorübergehend verschlossen werden.
Durch diese Anordnung von Absperrorganen 2 entlang der Durchmesser des
Tragteiles 91 der Absperreinheit 9 und Anordnung von Schneckendosierern 7
zwischen zwei benachbarten Absperrorganen 2 wird eine besonders kompakte
Dosiervorrichtung geschaffen, bei der sämtliche Absperrorgane 2 für die
Vorratsbehälter 1 und sämtliche Schneckendosierer 7 auf einer Ebene E
innerhalb der Dosiereinrichtung angeordnet sind.
Insbesondere wird durch diese Ausbildung auch die Anpassung der
Dosiereinrichtung an geänderte Produktionsbedingungen mit mehr oder
weniger erforderlichen Schüttgutkomponenten wesentlich erleichtert. Die in
den Fig. 2 und 6 dargestellte Ausbildung der Absperreinheit 9 mit einem
Tragteil 91 ermöglicht es, einen modularen Aufbau der Absperreinheit 9 und
damit der Bestückung der Dosiereinrichtung mit Vorratsbehältern 1 und/oder
Schneckendosierern 7 vorzunehmen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist es demnach möglich, die
Dosiervorrichtung mit bis zu vier Vorratsbehältern 1 mit entsprechenden
Absperrorganen 2 im Tragteil 91 auszurüsten und zusätzlich bis zu vier
Schneckendosierer 7 an dem Tragteil 91 der Absperreinheit 9 zu befestigen,
so daß insgesamt bis zu acht Schüttgutkomponenten im Wiegegefäß 3
gravimetrisch verwogen und der Verarbeitungsmaschine zur Verfügung
gestellt werden können. Für den Fall, daß weniger Schüttgutkomponenten
benötigt werden, wird die entsprechende Anzahl an Schneckendosierern 7
und/oder Vorratsbehältern 1 von der Dosiereinrichtung abgenommen und die
zu den abgenommenen Vorratsbehältern 1 gehörigen Absperrorgane 2 aus
dem Tragteil 91 entfernt.
Die Ausbildung des Tragteils ist nicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 1, 2 und 6 mit einem ringförmigen Tragteil 91 für die Ausrüstung mit
vier Absperrorganen 2 für vier Vorratsbehälter 1 und vier Schneckendosierern
7 beschränkt, sondern kann auch eine abweichende Gestaltung aufweisen, die
es ermöglicht, mehr oder weniger Absperrorgane 2 bzw. Schneckendosierer 7
anzubringen. In der Fig. 7 ist ein rahmenartiges Tragteil 91a mit einem im
wesentlichen rechteckigen Querschnitt dargestellt, das zwei auf einer Linie
liegende rohrförmige Gehäuse 21 mit Einführöffnungen 94 zur Ausbildung von
Absperrorganen 2 aufweist. Benachbart hierzu sind insgesamt zwei Freiräume
92 vorgesehen, an denen über Einführöffnungen 96 Schneckendosierer 7 in
bereits erläuterter Weise bedarfsweise angebracht werden können.
Insbesondere ist es auch vorgesehen, daß in den Fig. 3 bis 5 dargestellte
Absperrorgan 2 zum bedarfsweisen Öffnen oder Verschließen auch nur eines
einzigen Vorratsbehälters 1 innerhalb einer Dosiervorrichtung mit nur einer
Schüttgutkomponente vorzusehen.
Um die mittels der Absperrorgane 2 mit rohrförmigem Gehäuse 21 und
zylindrischem Absperrschieber 22 realisierte außerordentlich genaue und
leistungsfähige Dosierung von Schüttgütern mit großer Genauigkeit an die
Verarbeitungsmaschine über die Austrittsöffnung 5 weitergeben zu können, ist
darüber hinaus der bereits erwähnte Mischer 4 am Auslaß der
Dosiervorrichtung um einen Winkel α von 30° gegenüber der Horizontalen
geneigt angeordnet, wobei im vorliegenden Beispiel die Neigung von der
Einlaßöffnung 41 des Mischers 4 zur Auslaßöffnung 42 abfallend ausgeführt
ist. Im Rahmen der Erfindung wurde gefunden, daß durch diese geneigte
Anordnung des Mischers 4 in Bezug zur Horizontalen eine wesentlich bessere
Durchmischung des dosierten Schüttgutes erreicht wird und darüber hinaus
der Mischer stets vollständig entleert wird, da keine Toträume innerhalb des
Mischergehäuses 40 mehr vorhanden sind, in denen Material zurückgehalten
werden könnte.
Die vorangehend erläuterte Dosiervorrichtung ermöglicht somit eine besonders
genaue und leistungsfähige Dosierung rieselfähiger Schüttgutkomponenten bei
besonders geringem Verschleiß. Sie ist selbstverständlich nicht auf die in er
Zeichnung dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern kann in
Anpassung an die jeweilige Produktionsaufgabe in unterschiedlichen
Abmessungen und Ausstattungen ausgeführt werden. Insbesondere ist es
möglich, die Dosiervorrichtung für unterschiedliche Anzahlen von zu
dosierenden Schüttgutkomponenten auszubilden. Hierbei sind Anzahlen von
einer einzigen Komponente bishin zu Ausführungsformen mit sechs entlang
der Durchmesser der Absperreinheit 9 bzw. dessen Tragteil 91 angeordneten
Absperrorganen 2 für entsprechend sechs Vorratsbehälter 1 und
dementsprechend sechs zwischen zwei benachbarten Absperrorganen zu
befestigenden Schneckendosierern 7 vorgesehen, was eine Dosierung von bis
zu zwölf Schüttgutkomponenten ermöglicht.
Claims (10)
1. Dosiervorrichtung mit mindestens einem Vorratsbehälter mit Auslaßöffnung
für rieselfähiges Schüttgut und einem unterhalb des mindestens einen
Vorratsbehälters angeordneten und das austretende Schüttgut
aufnehmenden Wiegegefäß mit Wiegezelle zum Abwiegen des Schüttgutes,
wobei die Auslaßöffnung in dem mindestens einen Vorratsbehälter mittels
eines Absperrorgans öffenbar oder schließbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das jedem Vorratsbehälter zugeordnete Absperrorgan (2) ein
rohrförmiges Gehäuse (21) und eine quer zur Längsachse LA des Gehäuses
(21) durch die Mantelfläche des Gehäuses (21) mit zwei Durchbrüchen
(20a, 20b) verlaufende Durchtrittsöffnung (20) für das Schüttgut aufweist
und die Auslaßöffnung (11) des Vorratsbehälters (1) mit der
Durchtrittsöffnung (20) kommuniziert und innerhalb des rohrförmigen
Gehäuse (21) ein Verschlußteil (22) mit einem dem Querschnitt des
rohrförmigen Gehäuse (21) entsprechenden Querschnitt entlang der
Längsachse LA verschieblich geführt ist und das Verschlußteil (22) in
Abhängigkeit von der jeweiligen Verschiebeposition innerhalb des
rohrförmigen Gehäuses die Durchtrittsöffnung (20) für das Schüttgut
freigibt oder verschließt.
2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Verschlußteil (22) kolbenförmig ausgebildet und abdichtend innerhalb des
rohrförmigen Gehäuses (21) des Absperrorgans (2) geführt ist.
3. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Absperrorgane (2) in einer Ebene (E) angeordnet
sind und zu einer Absperreinheit (9) zusammengefaßt sind, die zwischen
den Vorratsbehältern (1) und dem Wiegegefäß (3) angeordnet ist.
4. Dosiervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als
Absperreinheit (9) ein die Fallrichtung (F) der Schüttgutkomponenten aus
den Vorratsbehältern (1) querendes Tragteil (91) mit Durchtrittsöffnungen
(20) für den vertikalen Fall der Schüttgutkomponenten aus den
Vorratsbehältern (1) in das Wiegegefäß (3) vorgesehen ist und die
Durchtrittsöffnungen (20) mit quer zu diesen verlaufenden zylindrischen
Hohlräumen, die die rohrförmigen Gehäuse (21) der Absperrorgane (2)
bilden, kommunizieren und in denen die verschiebbaren kolbenförmigen
Verschlußteile (22) angeordnet sind.
5. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Absperreinheit (9) ein rahmenartiges, insbesondere
ringförmiges Tragteil (91) aufweist und die Absperrorgane (2) innerhalb des
Tragteiles (91) sternförmig mit ihrer Längsachse (LA) entlang der
Durchmesser (D) des Tragteiles (91) verlaufend angeordnet sind.
6. Dosiervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Tragteil (91) und die rohrförmigen Gehäuse (21) der Absperrorgane (2)
einstückig ausgebildet sind und das Tragteil (91) im Bereich seines
Außenumfanges jeweils eine durch die Mantelfläche des Tragteiles (91) in
die rohrförmigen Gehäuse einmündende Einführöffnung (94) für ein
Verschlußteil (22) aufweist.
7. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß innerhalb des Tragteiles (91) der Absperreinheit (9) im
Bereich zwischen zwei benachbarten Absperrorganen (2) jeweils ein
Freiraum (92) ausgebildet ist und das Tragteil (91) im Bereich seines
Außenumfangs jeweils eine durch die Mantelfläche des Tragteiles (91) in
den Freiraum (92) einmündende Einführöffnung (96) aufweist, in die ein
Schneckendosierer (7) einführbar und mit dem Tragteil (91) verbindbar ist.
8. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Absperreinheit (9) einen modularen Aufbau
aufweist, dergestalt, daß Verschlußteile (22) mit zugehörigem Antrieb
bedarfsweise in die im Tragteil (91) angeordneten Gehäuse (21) zur
Ausbildung von Absperrorganen (2) einführbar sind und das Tragteil (91)
bedarfsweise mit Schneckendosierern (7) ausrüstbar ist.
9. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß bis zu sechs Absperrorgane (2) für eine
entsprechende Anzahl Vorratsbehälter (1) und bis zu sechs
Schneckendosierer (7) vorgesehen sind.
10. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß im Bereich der Auslaßöffnung (31) des Wiegegefäßes
(3) ein mit einer drehbaren Schnecke (43) ausgerüsteter Mischer (4) zur
Durchmischung des aus dem Wiegegefäß (3) ausgelassenen Schüttgutes
vorgesehen ist und der Mischer (4) unter einem Winkel α von 10 bis 60°
in Bezug auf die Horizontale geneigt angeordnet ist.
Priority Applications (5)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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