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Die
Erfindung betrifft einen Waagenkompensator zur Entkopplung einer
Wiegeeinrichtung von einer zugehörigen Halterung, wobei
der Waagenkompensator nach Art einer Manschette mit einer Eintrittsöffnung
und einer Austrittsöffnung und einem diese verbindenden
Rohrabschnitt mit flexibler Rohrwandung ausgebildet ist.
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Waagenkompensatoren
der eingangs genannten Art sind vielfältig bekannt und
werden beispielsweise in Dosiereinrichtungen zum Verwiegen von rieselfähigen
Schüttgütern verwendet, um die Wiegeeinrichtung,
beispielsweise eine Waage bzw. Wiegezelle mit oberhalb und/oder
unterhalb der Wiegeeinrichtung vorgesehenen Rohrleitungen oder Vorratsbehältern
zu verbinden und die Wiegeeinrichtung von der zugehörigen
Halterung derselben zu entkoppeln, so dass eine Verwiegung der Schüttgüter
ermöglicht wird. Zu diesem Zweck sind die bekannten Waagenkompensatoren
nach Art einer Manschette ausgebildet und dienen der Durchleitung
des zu wiegenden Schüttgutes, wobei die flexible Rohrwandung des
Rohrabschnittes die beim Verwiegen auftretenden Kräfte
durch entsprechende elastische Verformung aufnimmt und die an der
Halterung gehalterte Wiegeeinrichtung von äußeren
Kräften entkoppelt.
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Die
bekannten als Waagenkompensator eingesetzten Manschetten sind zu
diesem Zweck beispielsweise mit einem nach Art eines Faltenbalges ausgebildeten
Rohrabschnitt ausgeführt, wozu auf die
DE 25 42 886 beispielhaft verwiesen
wird. Andere bekannte Bauformen weisen einen Rohrabschnitt auf,
dessen Wandung im Querschnitt betrachtet etwa halbkreisförmig
nach außen ausgestellt ist, um in diesem Bereich die nötige
Flexibilität für die gewünschte Entkopplung
der Wiegeeinrichtung von der zugehörigen Halterung sicherzustellen.
Die bekannten Waagenkompensatoren bestehen beispielsweise aus Gummi
oder einem Gewebe.
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In
der Praxis treten jedoch mit den bekannten Waagenkompensatoren immer
wieder Probleme dahingehend auf, dass das durchgeleitete und zu wiegende
Material im Bereich des Rohrabschnittes an der Innenwandung desselben
zur Ablagerung neigt, so dass es zu Materialanhäufungen
kommt, die die gewünschte Entkopplung der Wiegeeinrichtung von
der Halterung verschlechtern oder sogar vollständig verhindern,
so dass eine aufwändige Reinigung der Waagenkompensatoren
nach bestimmten Zeitabschnitten oder sogar ein Austausch derselben erforderlich
ist, was außerordentlich aufwändig und unerwünscht
ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Waagenkompensator
der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass er trotz
guter Entkopplung der Wiegeeinrichtung von einer zugehörigen
Halterung einer Anhäufung von Material an der Innenwandung
zuverlässig entgegenwirkt, so dass die Standzeit bedeutend
erhöht werden kann.
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Zur
Lösung der gestellten Aufgabe schlägt die Erfindung
eine Ausbildung des Waagenkompensators mit den Merkmalen des Schutzanspruchs
1 vor.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand
der abhängigen Ansprüche.
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Im
Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Rohrabschnitt
ausgehend von der Eintrittsöffnung in mehrere Teilbereiche
unterteilt ist, wobei der von der Eintrittsöffnung in Richtung
auf die Austrittsöffnung gesehen erste Teilbereich sich
stufenförmig erweitert und anschließend der Rohrabschnitt
sich in einem in Richtung auf die Austrittsöffnung anschließenden
zweiten Teilbereich konisch verjüngt.
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Durch
die stufenförmige Erweiterung des Rohrabschnittes im ersten
Teilbereich erfährt der Querschnitt des Waagenkompensators
eine sprunghafte Veränderung, die einerseits der Anhaftung
von Material wirksam entgegenwirkt und andererseits dem ersten Teilbereich
des Rohrabschnittes eine hohe Flexibilität verleiht, was
zur gewünschten Entkopplung der Wiegeeinrichtung beiträgt.
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Die
anschließende konische Verjüngung des Rohrabschnittes
in Richtung auf die Austrittsöffnung sorgt dafür,
dass der Waagenkompensator gemäß der Erfindung,
der üblicherweise in Vorrichtungen in der Weise verbaut
wird, dass eine durch die Eintritts- und Austrittsöffnung
verlaufende Mittelachse exakt senkrecht verläuft, in dieser
Ausrichtung formstabil auch bei Durchleitung größerer
Schüttgutmengen verbleibt.
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Mit
Vorteil ist der erste Teilbereich des Rohrabschnittes mit einer
geringeren Wandstärke als der Wandstärke des zweiten
Teilbereichs ausgebildet, so dass der erste Teilbereich des Rohrabschnittes
nach Art einer Membran besonders flexibel und der mit größerer
Wandstärke ausgeführte zweite Teilbereich besonders
formstabil ausgeführt wird. Es hat sich im Rahmen der Erfindung
darüber hinaus gezeigt, dass eine solche Kontur sich bei
Durchleitung von Schüttgütern sehr gut selbsttätig
abreinigt, so dass Materialansammlungen entgegengewirkt wird und
ein solcher Waagenkompensator sogar für die so genannte CIP-Reinigung
(CIP = Clean in Place) geeignet ist.
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Beispielhaft
kann der erste Teilbereich des Rohrabschnitts eine Wandstärke
von 0,5 bis 1,5 mm und der zweite Teilbereich eine Wandstärke
von 3 bis 8 mm aufweisen.
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Weiterhin
kann vorgesehen sein, zwischen dem ersten Teilbereich und dem zweiten
Teilbereich des Rohrabschnittes einen zylindrischen Verbindungsbereich
anzuordnen, der nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ebenfalls
mit einer deutlich größeren Wandstärke
als die Wandstärke des ersten Teilbereichs ausgeführt
ist.
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Nach
einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann im Bereich der Eintrittsöffnung
und/oder der Austrittsöffnung jeweils ein zylindrischer
Anschlussstutzen ausgebildet sein, so dass der Waagenkompensator
im Bereich dieser Anschlussstutzen mittels an sich bekannter Schellen
auf den sich anschließenden Rohrabschnitten dauerhaft staubdicht befestigt
werden kann. Auch im Bereich der zylindrischen Anschlussstutzen
ist die Wandstärke bevorzugt deutlich größer
ausgeführt als im ersten Teilbereich des Rohrabschnittes.
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Nach
einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist der Waagenkompensator
einstückig aus einem geeigneten Natur- oder Synthesekautschuk oder
auch einem thermoplastischen Elastomer hergestellt, wobei sich im
letzteren Falle insbesondere ein Polysiloxan (Silikon) anbietet,
wobei sich die Kontur bei gleichmäßiger Wandstärke
beispielsweise im Tauchverfahren und bei der bevorzugten ungleichmäßigen
Wandstärke mit besonders dünnem ersten Teilbereich
des Rohrabschnittes im Gießverfahren herstellen lässt.
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Weitere
Ausgestaltungen und Einzelheiten des erfindungsgemäßen
Waagenkompensators werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.
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Die
einzige Figur zeigt einen Waagenkompensator in der Schnittdarstellung,
wobei der Waagenkompensator global mit Bezugszeichen 1 bezeichnet
ist.
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Der
Waagenkompensator 1 ist aus einem gegossenen Polysiloxan
hergestellt und umfasst nach Art einer Manschette eine Eintrittsöffnung 10, eine
Austrittsöffnung 12, sowie eine diesen verbindenden
Rohrabschnitt 11.
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Im
Bereich der Eintrittsöffnung 10 und der Austrittsöffnung 12 sind
zylindrische Anschlussstutzen 100, 120 vorgesehen,
mit welchen der Waagenkompensator 1 mittels Schellen auf
nicht dargestellten in die Anschlussstutzen 100, 120 eingesteckten Rohrenden
staubdicht fixiert werden kann. Die Anschlußstutzen 100, 120 können
gleichen oder unterschiedlichen Durchmesser aufweisen.
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Der
die Eintritts- und Austrittsöffnung 10, 12 verbindende
Rohrabschnitt 11 ist in mehrere Teilbereiche unterteilt,
die ausgehend von der Eintrittsöffnung 10 bzw.
dem dort vorgesehenen zylindrischen Anschlussstutzen 100 mit
Bezugszeichen 110, 111 und 112 bezeichnet
sind.
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Ausgehend
vom zylindrischen Anschlussstutzen 100 der Eintrittsöffnung 10 erfährt
der Rohrabschnitt 11 im Bereich des ersten Teilbereiches 110 eine
stufenförmige Erweiterung, d. h. eine sprunghafte Vergrößerung
des Innendurchmessers des Waagenkompensators 1. Hieran
schließt sich ein zylindrischer Verbindungsbereich 111 an,
welcher nachfolgend in einen sich in Richtung auf die Austrittsöffnung 12 bzw.
den diese umgebenden Anschlussstutzen 120 konisch verjüngend
ausgebildet ist, d. h. der Durchmes ser des Waagenkompensators 1 nimmt
im Bereich des zweiten Teilbereiches 112 in Richtung auf
die Austrittsöffnung 12 kontinuierlich ab.
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Darüber
hinaus ist der Rohrabschnitt 11 im Bereich des ersten Teilbereiches 110 mit
einer deutlich geringeren Wandstärke D1 als in den übrigen
Bereichen ausgebildet. So verfügt der dargestellte Waagenkompensator 1 im
ersten Teilbereich 110 über eine Wandstärke
D1 von beispielsweise 1 mm, während er im zweiten Teilbereich 112 eine
Wandstärke D2 von 5 mm aufweist. Auch die beiden zylindrischen Anschlussstutzen 100, 120 sowie
der zylindrische Verbindungsbereich 111 sind mit einer
entsprechenden Wandstärke D2 von 5 mm ausgeführt.
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Aufgrund
der größeren Wandstärke D2 des Rohrabschnittes 11 im
zweiten Teilbereich 112 weist dieser eine gute Formstabilität
auf und „steht" in der in der 1 dargestellten
Konfiguration formstabil, auch wenn größere Mengen
Schüttgüter durch den Innenraum des Waagenkompensators 1 in
Einbauposition desselben hindurchgeleitet werden.
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Andererseits
weist der Waagenkompensator im Bereich des mit geringer Wandstärke
D1 ausgeführten ersten Teilbereichs 110 des Rohrabschnittes 11 eine
sehr hohe Flexibilität auf, was die gewünschte
Entkopplung einer an den Waagenkompensator angeschlossenen Wiegeeinrichtung
von einer zugehörigen Halterung in an sich bekannter Weise
bewirkt.
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Überdies
wirkt der vorangehend geschilderte Wandstärkenverlauf sowie
die stufenförmige Erweiterung des Querschnittes des Rohrabschnittes 11 mit anschließender
konischer Verjüngung im zweiten Rohrabschnitt 112 einer
Ansammlung von durch den Waagenkompensator 1 geleitetem
Schüttgut entgegen und die Innenoberfläche des
Waagenkompensators reinigt sich im Betrieb immer wieder selbsttätig von
eventuell anhaftendem Material ab. Die Standzeit eines solchen Waagenkompensators
ist von daher erheblich höher als bei bisher bekannten
Ausführungsformen.
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Aufgrund
der eingangs erwähnten Herstellung aus Polysiloxan im Gießverfahren
lässt sich der vorangehend geschilderte Waagenkompensator 1 in einem
Arbeitsgang integral einstückig herstellen.
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Aufgrund
der beobachteten Selbstreinigungseigenschaft der Innenoberfläche
ist ein solchermaßen ausgebildeter Waagenkompensator 1 auch
für CIP-Reinigung geeignet.
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Bei
Bedarf, etwa für Pharmaanwendungen, kann anschließend
an die Eintrittsöffnung 10 und/oder die Austrittsöffnung 12 ein
Anschlusselement, z. B. eine sogenannte Trimclamp-Verbindung aus
Metall oder Kunststoff vorgesehen sein. Diese wird spaltfrei haftfest
mit der Eintritts- bzw. Austrittsöffnung 10, 12 verbunden,
z. B. angegossen oder verklebt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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