DE2243298A1

DE2243298A1 - Einrichtung zum foerdern, gravimetrischen dosieren und mischen von rieselfaehigem material mit anderen rieselfaehigen oder fluessigen oder teigfoermigen materialien

Info

Publication number: DE2243298A1
Application number: DE2243298A
Authority: DE
Inventors: Heinrich H Dr Daester; Alfred Juengling
Original assignee: Daester Fairtec AG
Current assignee: Daester Fairtec AG
Priority date: 1971-09-15
Filing date: 1972-09-02
Publication date: 1973-03-22
Also published as: IT965127B; CH543732A; FR2152846B3; FR2152846A1; DE7232553U; US3822866A; JPS4837761A

Description

Patentanwalt

* Dr.RCollenbusch 8501 SAwaig/Nümbetg
5?5S⁴⁵

Daester-Fairtec A.G., Basel

Einrichtung zum Fordern, gravimetrischen Dosieren und Mischen von rieselfähigem Material mit anderen rieselfähigeri oder flüssigen oder teigförmigen Materialien

Wie sich in der Praxis von vorzugsweise kunststoff verarbeitenden Betrieben gezeigt hat, genügen Rohmaterial- und Zusatzstoffdosiereinrichtungen, welche auf volumetrischer Basis arbeiten, den Anforderungen an Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der eingestellten Dosierverhältnisse nicht mehr. Beim Einsatz solcher Einrichtungen ist die gleichmässige Qualität des Ausstosses abhängig von zeitaufwendigen Justier- und Wägeversuchen, welche bei jeder gleichen oder veränderten Einstellung des Dosierverhältnisses durchgeführt werden müssen,,

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Andererseits wurde das gravimetrisehe Prinzip, welches die Anforderungen an Genauigkeit und Reproduzierbarkeit erfüllt, bisher nur in einem Teilbereich der Be- ■ Schickung von Verarbeitungsmaschinen eingesetzt. Der Einsatz beschränkte sich auf die gravimetrisehe Vorlegung des Rohstoffes durch Band-, Kipp- und Absackwaagen. Da sich der Beschickungsprozess z.B. von Kunststoffverarbeitungsmaschinen jedoch aus drei wesentlichen Stufen - Fördern, Dosieren und Mischen - zusammensetzt, wurden kostenaufwendige Zusatzeinrichtungen für die Förderung und Mischung notwendig. Die mit diesen Einrichtungen verbundenen hohen Investitionen erbrachten zwar eine verbesserte Genauigkeit der Dosierung, nicht aber die erwünschte, arbeitssparende Vollautomatik.

Aufgabe der vorliegende Erfindung ist, eine Einrichtung zum Fördern, gravimetrischen Dosieren und Mischen von rieselfähigem Material mit anderen rieselfähigen oder flüssigen oder teigförmigen Materialien zu schaffen, die diese Vorgänge in einem vollautomatischen Ablauf ausführt und dabei mit sehr engen Einzel- und Totalgewichtstoleranzen zu arbeiten gestattet.

Die erfindungsgemässe Einrichtung ist gekennzeichnet durch eine Siloanlage mit einer oder mehreren separaten Kammern zum getrennten Lagern des erstgenannten rieselfähigen Materials, eine an jeder der Kammern

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vorgesehene Beruhigungszone für das erstgenannte rieselfähige Material, eine am unteren Ende Jeder dieser Beruhigungüzonen vorgesehene erste Dosiervorrichtung, mindestens eine erste Wägevorrichtung mit einem ersten Wägetrichter, einer ersten Ablassvorrichtung und einem ersten Waagebalken, einen oder mehrere Vorratsbehälter für die anderen rieselfähigen oder flüssigen oder teigförmigen Materialien mit je einer zweiten Dosiervorrichtung, eine zweite Wägevorrichtung mit einem zweiten Wägetrichter, einem Verschluss an diesem Wägetrichter, und einem zweiten Waagebalken, eine zweite Ablassvorrichtung, und ein Mischwerk, das Ganze derart, dass sich mindestens ein Teil des Einfüllöffnungsbereiches des ersten' Wägetrichters in Fallrichtung unterhalb der ihm zugeordneten ersten Dosiereinrichtungen befindet, dass sich mindestens ein Teil des Einfüllöffnungsbereiches des bezüglichen zweiten Wägetrichters in Fallrichtung unterhalb der Ablassvorrichtung des zugeordneten ersten Wägetrichters befindet, und dass die zweite Ablassvorrichtung in Fallrichtung unterhalb deß Verschlusses des zweiten Wägetrichters liegt und eine in der genannten Fallrichtung verlaufende Verbindung mit dem Mischwerk herstellt.

Es ist zweckmässig, die Silokammern über Fülleitungen, die durch erste Ventile absperrbar sind, S

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mit Vorlagesilos zu verbinden. Vorteilhaft ist, die Silokammern über Vakuumleitungen, die durch zweite Ventile absperrbar sind und im oberen Teil der Kammern einmünden, mit einer Vakuumquelle zu verbinden., die zum Nachfüllen der Silokammern mit Material aus den' Vorlagesilos dienen, wobei die Silokammern je einen Filter enthalten, der unterhalb der Einmündung der genannten Vakuumleitung angeordnet ist, um das Absaugen von mittels Vakuum durch die Fülleitungen gefördertem,rieselfähigem Material zu vermeiden.

Das erfindungsgemässe Verfahren zum Betrieb der genannten Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Silokammern aus Vorlagesilos auf einen bestimmtel Füllstand aufgefüllt werden, dass bei Erreichen des bestimmten Füllstandes in einer der Kammern die bezügliche Materialzufuhr unterbrochen wird und hierauf durch Betätigung der zugeordneten Dosiervorrichtung eine erste Menge rleselfähigen Materials in den ersten Wägetrichter nach Gewicht dosiert wird, dass nach Abschluss dieses ersten Dosiervorgangs und unter der Voraussetzung, dass der bestimmte Füllstand in einer weiteren Kammer erreicht und die Materialzufuhr unterbrochen let« duroh Betätigung einer weiteren der ersten Doslervorrichtungen ein· zweite Menge rleselfähigen Materials in den ersten .Wägetrichter nach Gewicht dosiert wird, und die Dosiervorgänge solange

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fortgesetzt werden, bis alle ersten Materialkomponenten im ersten Wägetrichter eingewogen sind, dass praktisch gleichzeitig mit dem Beginn der ersten Wägung in den ersten Wägetrichter auch die erste Materialmenge durch die erste der zweiten Dosiervorrichtungen in den zweiten Wägetrichter nach Gewicht eingegeben wird, dass nach Abschluss der ersten Materialeingabe in den zweiten Wägetrichter durch Betätigung einer weiteren der zweiten Dosiervorrichtungen eine weitere Materialmenge in den zweiten Wägetriehter eingegeben wird und die Dosiervorgänge solange fortgesetzt werden, bis alle zweiten Materialkomponenten in den zweiten Wägetrichter eingewogen sind* dass nach Abschluss des letzten Dosiervorgangs die Waagebalken der bezüglichen Wägetrichter arretiert werden, dass hierauf nacheinander die Sperrorgane der zweiten Ablassvorrlclv tung, des zweiten Wägetrichters und des ersten Wägetrichters freigegeben werden, wodurch vorerst der Hauptteil des im zweiten Wägetrichter enthaltenen zweiten Materials nach unten fällt, worauf das im ersten Wägetriehter enthaltene erste Material durch die erste Anlassvorrichtung in den zweiten Wägetrichter fällt und dort noch- aucüek-/ gebliebenes^: zweites Material ausräumt * und beide Materialkomponenten in den Mischer gelangen^ und dass sobliesslioh der Mischer für eine bestimmte Zeit in Betrieb gesetzt wird. ·

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Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung ist nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Einrichtung,

Fig. 2a und 2b eine Schieberdosiervorrichtung für körnige Materialien, und die

Fig. 3^a und }b eine Ausführungsform des zweiten Wägetriohters mit einer schematischen Darstellung des Messfühlers und der Verschlussvorrichtung am zweiten Wägetrichter.

In der schematischen Darstellung der erfindungsgemässen Einrichtung gemäss Flg. 1 bezeichnet 1 allgemein ein Silo mit zwei Silokammern 1.1 und 1.2. Dem Silo 1 ist ein Vakuumaggregat 2 zugeordnet, das über Leitungen 3.I und 3.2, welche je ein ferngesteuertes Ventil 4.1, 4.2 enthalten, mit den Silokammern 1.1 und 1.2 verbunden ist. In die Silokammern münden Fülleitungen 5·1 und 5· 2!, die mit bezüglichen Ventilen 6.1 und 6.2 versehen sind und eine Verbindung mit nicht gezeigten Rohmaterialvorratsbehältern herstellen. Es versteht sich, dass diese Silokammern auch nur die Endabschnitte grösserer Vorlagesilos I und II sein können, aus welchen vorzugsweise gekörntes oder pulverförmiges Material nachgefördert wird. Die auch im gezeigten

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Beispiel vorgesehenen Beruhigungszonen l.J>, 1.4, welche eine präzise Dosierung sicherstellen sollen, sind in jenem Fall selbstverständlich sehr wichtig.

Jeder Silokammer ist ein Füllstandsanzeiger 7.1, 7.2 zugeordnet, und jede Silokammer enthält in ihrem oberen Teil Filter 8.1 und 8.2, die etwas über der Einmündung der Fülleitungen 5.1* 5«2 in die Kammern angeordnet sind und das Absaugen von in die Kammern einströmendem Material über die Leitungen 3.1, 3.2 in das Vakuumaggregat 2 verhindern. Am unteren Ende jeder Silokammer, d.h. unterhalb der Beruhigungszonen I.3, 1.4 sind Dosier-· Vorrichtungen 9«1> 9·² vorgesehen, die über ferngesteuerte Antriebe 10.1 und 10.2 betätigt werden.

Es versteht sich, dass das Silo 1 mehr als zwei Kammern enthalten kann, wobei jede der Kammern selbstverständlich mit den bezüglichen Zusatzvorrichtungen verbunden bzw, ausgerüstet ist. Als Vakuumaggregat 2 kann ein Seitenkanalverdichter, ein Druckluftin jektor oder eine Vakuumpumpe verwendet werden. Jeder Sllokammer kann ein separates Vakuumaggregat zugeordnet sein. Die Füllstandsanzeiger 7.1, f.2 können· Manostate bzw. Vakustate sein« weil bei Vollwerden der Silokammern der Luftstrom abreiset und sich die Druckverhältnisse vorübergehend um einen kleinen Betrag verändern, wodurch ein Kontakt im Manostat geschaltet werden kann. Indessen

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können selbstverständlich auch Lichtschranken oder Annäherungsschalter sowie induktiv oder kapazitiv arbeitende Messsonden verwendet werden, letztere insbesondere dann, wenn eine kontinuierliche Ueberwachung des Füllstandes erwünscht ist.

Die Filter 8.1, 8.2 können Wellenfilterplatten oder Filterpatronen sein. Ihre Reinigung erfolgt zweckmässig durch eirien Gegenluftstrom, der entweder aus einer separaten, nicht gezeigten Druckluftquelle oder aus einem reversierbaren Vakuum-Druckaggregat gespeist wird. Das Reinigen der Filter kann indessen auch durch Vibrieren, Ausklopfen oder durch Abbürsten erfolgen. Die Dosiervorrichtungen am unteren Ende der Silokammern sind zweckmässig als Schieberorgane gestaltet, wie dies später anhand der Fig. 2a und 2b näher beschrieben ist.

Unter dem Auslassende der Silokammern ist ein erster Wägetrichter 11 vorgesehen, in welchem aus den Silokammern zugeführtes Material gewogen wird. Der Wägetrichter 11 1st mit einem Waagebalken 13 versehen,

der um einen Drehpunkt 12 schwenkbar gelagert und. durch eine Justierbare Feder lk gestützt ist. Am Waagebalken ist der bewegliche Teil eines Weg-Messfühlers 15 befestigt, der ein Weg- bzw. gewichteproportionales Signal an eine nicht gezeigte Wäger und

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Steuervorrichtung liefert. Die Eichung der Gewichtsskala kann z.B. durch gegenseitige Abstimmung der Vorspannung an der Feder l4, deren Einfederung ein Mass für die Amplitude des Gewichtssignals ist, und dem Messfühler erfolgen. Die Soll- oder Einstellwerte können z.B. an digitalen Zähleinheiten in der Steuervorrichtung vorgewählt werden, die in Gewichtseinheiten oder in Prozenten der gesamthaft einzuwägenden Menge geeicht sind. Die Vorwahl kann sowohl manuell als auch mittels Lochkarten vorgenommen werden.

In Fig. 1 ist der Weg-Messfühler 15 schematisch als verstellbares Potentiometer dargestellt. Es versteht sich, dass auch eine andere, wegproportionale Signale produzierende Vorrichtung diese Aufgabe erfüllen kann. Ferner ist eine Arretiervorrichtung 16 für den - Waagebalken vorgesehen, die wie in Fig. 3a bei 90 gezeigt, mit einer Schwingungsdämpfvorrichtung versehen "■ sein kann. Am unteren Ende des Wägetrichters 11 ist ein Auslassstutzen 11.1 vorgesehen, in welchem eine Sperrvorrichtung 17 in der Form einer Schwenkklappe oder einer gleichwertigen Einrichtung vorgesehen ist, welche von einem Antrieb l8 betätigt wird. Damit die aus den Silokammern 1.1 und 1.2 in den Wägetrichter einzudosierenden Materialien einigermassen glelchmässig verteilt in den Wägetrichter fallen, sind Fallbleche' 19 vorgesehen. 9-

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die den Schüttkegel definieren. In jenen Fällen, wie z.B. bei einer grosseren Anzahl Silokammern oder wo grösscre Materialmengen sehr genau zu wägen sind, können mehrere Wägetrichter 11 vorgesehen sein, wobei jeder mit einem eigenen V/aagebalken und vorteilhaft mit einer eigenen Messanordnung versehen ist. Weitere Angaben über den Wägetrichter 11 gehen aus der später angeführten Funktionsbeschreibung der gesamten Einrichtung hervor.

Am unteren Ende des Auslassstutzens 11.1 schliesst ein Einrichtungsabschnitt 20 an, der aus einer Anzahl Dosier- und Zuführvorrichtungen 21 für vorzugsweise pulverförmige (Farbpigmente), aber auch granulierte, allenfalls flüssige oder pastenförmige Materialien, sowie einer zweiten Wägevorrichtung besteht, die in einem Gehäuse 22 untergebracht ist. Von den genannten Zuführeinrichtungen 21, die je nach anzulieferndem Material gleich oder voneinander abweichend aufgebaut sein können, ist nur eine für die Dosierung und Zuführung von pulverförmlgen oder körnigen Materialien gezeigt. Sie besitzt generell einen Einfülltrichter 23, ein Flügelrad 23.1 zum Lockern des pulverförmigen oder körnigen Materials im Trichter 23, sowie eine durch das Flügelrad 23.1 mit dem genannten Material beschickte Förderschnecke 24, die in einem Dosierrohr 25 drehbar angeordnet und von einem Motor 26 angetrieben

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ist. Das Niveau des Materialvorrates im Trichter 23 wird zweckmässig durch eine nicht gezeigte Sonde über-. wacht, die ein Alarmsignal auslöst, wenn das Nachfüllen notwendig ist, oder die eine nicht gezeigte Fördereinrichtung betätigt, welche den Materialvorrat automatisch ergänzt. Der Motor 26 ist zwecks optimaler Dosiergenauigkeit drehzahlregulierbar.

Das Dosierrohr 25 ragt durch die Wand des Gehäuses 22 in den Einfüllbereich eines zweiten oder Mikro-Wägetrichters 27* der zur genannten zweiten Wägevorrichtung gehört und an einem Waagebalken 28 aufgehängt ist. Zur optimalen Steigerung der Dosiergenauigkeit ist das offene Ende des Dosierrohres 25 mit einem Einsatzring 25.1 versehen, um einen Staueffekt zu er zielen und somit ein genaues Stoppen des Materialflusses zu erreichen. Wenn keine hohe Dosiergenauigkeit erforderlich oder die Anordnung einer Förderschnecke nachteilig ist, können auch andere Dosiermittei eingesetzt werden. Flüssige und pastenförmige Materialien werden zweckmässig mit Quetschschlauch-, Kolben-, Drehschieber- oder Membranpumpen dosiert.

Der Waagebalken 28 ist um einen Drehpunkt schwenkbar und wird von einer justierbaren Feder 30 ge stützt. Am Waagebalken 28 ist gleich wie beim Waagebalken 13, der bewegliche Teil eines Weg-Messfühlers 3I

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befestigt, der ein weg- bzw. gewichtsproportionales Signal an die nicht gezeigte Wäge- und Steuereinrichtung liefert. Der Weg-Messfühler j51 ist gleich wie der mit 15 bezeichnete dargestellt, kann aber auch nach einem anderen Konstruktionsprinzip,gestaltet sein. Bezüglich der Eichung der Gewichtsskala gelten die gleichen Ueberlegungen wie bei der Wägevorrichtung am Waagebalken I3. Ferner ist eine Arretiervorrichtung 32 für den Waagebalken 27 vorgesehen, die gleich wie die Arretiervorrichtung l6 gestaltet sein kann.

Wenn eine so grosse Anzahl Zuführeinrichtungen vorgesehen sind, dass ein einziger Mikro-Wägetrichter 27 unpraktisch ist, Materialien verschiedener Aggregatzustände (feste und flüssige Stoffe) abzuwägen Bind oder wo grössere Materialmengen eehr genau zu wägen sind, können mehrere Wägetrichter 27 vorgesehen sein, wobei alle en einem einzige Waagebalken befestigt Bind oder jedem Wägetrichter ein separater Waagebalken zugeordnet sein kann.

Ee iBt selbstverständlich auch möglich, einzelne oder alle mittels Zuführeinrichtungen 21 eu dosierende Materialien den Rohmaterialien im Wägetrichter 11 direkt ssuzufügen, was namentlich für Flüssigkeiten zweckmässig sein kann. Mit Rücksicht auf meist unterschiedliche Oewichtskategorien dürften dann

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Wägebereichsumschalter erforderlich sein, um genügend genaue Wägungen durchführen zu können.

Der Mikro-Wägetrichter 27 besitzt an seinem unteren Ende eine wegschwenkbare Verschlussklappe 33* deren schematisch gezeigtes Betätigungsorgan mit 34 bezeichnet ist. Ein Ausführungsbeispiel eine's solchen Betätigungsorgans geht im Detail aus Fig. 3^D hervor. Um das Reinigen des Mikro-Wägetrichters zu erleichtern, wird das Gehäuse 22 zweckmässig wegnehmbar gestaltet.

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Am unteren Ende des Gehäuses/ist ein AblassstutJzen 35 vorgesehen, der mit dem Gehäuse J>6 eines Mischers 37 verbunden sein kann. Im Ablassstutzen 35 ist eine Sperrvorrichtung z.B. in der Form einer verschwenkbaren Klappe 38 angeordnet, die mittels einer Antriebsvorrichtung 39 betätigbar ist, und zum Trennen der oben beschriebenen Wäg- und Dosiervorrichtungen vom Misohergehäuse dient.

Als Mischer 37 ist ein Schrägtrommelmischer gezeigt, der von einem Motor 40 angetrieben wird,, dessen Drehzahl in Abhängigkeit von den su mischenden Materialien aufgrund eines Materialeodes festgelegt werden kann. Zu diesem Zweck·ist der Motoy mit einer (nicht gezeigten) Steuervorrichtung verbund®^ -dursh welche die Drehzahl der Mischertrommel unä allenfalls die Mischdauer gesteuert wircL· Es versteht

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auch andere Mischertypen verwendbar sind. Die Mischer können auch mit Heiz- und/oder Kühlvorrichtungen versehen sein. Der Auslass des Mischers ist in der Form eines Stutzens 4l gezeigt, der eine Klappensperrvorrichtung 42 enthält und z.B. direkt mit einer (nicht gezeigten) Produktionsmaschine verbunden sein kann.

Die Fig. 2a und 2b zeigen konstruktive Details einer bevorzugten Ausführungsform der Dosiervorrichtung 9.1, 9.2 in Fig. 1, wobei Fig. 2a einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 2b, und Fig. 2b eine Aufrissdarstellung in Blickrichtung B in Fig. 2a ist, Mit 51 sind Wandelemente des Silos 1 (Fig. 1) bezeichnet, die mit einer Montageplatte 52 verbunden sind. Die Montageplatte 52 enthält eine Oeffnung 52.1, deren spezifische Form später begründet ist, und eine Vertiefung 53

eines ihrer Unterseite zur Aufnahme/Einsatzringes 54, der in der Vertiefung 53 zentriert und festgehalten ist. Der Einsatzring 54 ist mit einer pheripheren Hinterstechung 55 versehen, die zusammen mit einem Wandabschnitt der Vertiefung 53 an der Montageplatte 52 eine Nute zur Aufnahme eines Dichtungsringes 56 bildet. Die Höhe der Einsatzringes ist so gewählt, dass seine Unterseite 54.I um ein bestimmtes Mass über die Unterseite der Montageplatte 52 hinausragt. Der Grund hierfür ist später angegeben.

Unterhalb der Montageplatte 52 ist ein Sohie-

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ber 57 in Richtung des Doppelpfeiles "Χ" in Führungsschienen 58 verschiebbar gelagert. Der Schieber 57 ist in den Fig. 2a und 2b in jener Stellung gezeigt, in welcher er die Oeffnung 52.1 in der Montageplatte und die Oeffnung 5^.2 im Einsatzring 5^ überdeckt. Die den Schieber 57 betätigenden Antriebsmittel, die am Steg

59 angeschlossen werden, sind aus Gründen der Uebersichtlichkeit weggelassen. In dem über die Ebene der Montageplattenunterseite herausragenden Bereich des Einsatzringes 5^ besitzt der Schieber eine Ausnehmung

60 mit angeschrägter Seitenwand, die etwa parallel und im Abstand zum genannten Bereich und der ebenfalls abgeschrägten Peripheriekante 55·1 ander Hinterstechung am Ring 5^ verläuft. Die Anlaufkante 6l besitzt die Form einer Schneide. Die Führungsschienen 58 sind mittels Federn 62 nachgiebig gestützt und sichern eine stets sauber dichtende Anlage des Schiebers 57 am Einsatzring 54 bzw. auf der Dichtung 56.

Wenn der in seiner Ruhe- bzw. geschlossenen Stellung gezeigte Söltieber 57 mittels der (nicht gezeigten) Antriebsmittel in Pfeilrichtung "X" nach rechts gezogen wird, läuft die schräge Seitenwand der Ausnehmung 60 fcimäehst an der ebenfalls angeschrägten Peripheriekante 55.1 auf, wadurch sich die Dichtungsfläche 57·! des Schiebers vom Dichtungsring 56 abhebt und an-

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schliessend auf der Unterseite 5^·1 des Ringes 54 zum Anliegen kommt. Bei der Weiterbewegung des Schiebers nach rechts gleitet die Dichtungsfläche 57·1 auf der Unterseite 5^.1 des Ringes, wobei die Federn 62 für dauernden Andruck sorgen. Sobald die gewünschte Materialmenge aus der Silokammer durch die Oeffnungen 52.1 und 5^.2 ausgetreten ist, wird der Schieber wieder geschlossen. Dabei läuft· der Schieber wieder nach links, und die schneidenförmige Anlaufkante 61 "schneidet" gewissermassen den Materialstrahl ab. Durch die besondere Form der Oeffnung 52.1, die in Fig. 2b strichliert gezeigt ist, bricht der Strahlquerschnitt infolge des geradlinigen Oeffnungsverlaufs bei 52.2 plötzlich ab. Wenn die zum Oeffnungsverlauf 52.2 praktisch parallele Anlaufkante auf die Höhe dieser Begrenzungslinie gelangt, fallen noch restliche Materialpartikel nach unten, bis die Anlaufkante 6l die Oeffnungswand 54.3 am Einsatzring 54 erreicht. Allenfalls doch noch vorhandene Partikel, welche unmittelbar vor dem Schliessen der Oeffnung 54.2 vor die Schnittkante geraten, werden geschnitten. Sobald die Dichtungsfläche 57.1 die Unterseite 54.1 des Einsatzringes überstrichen hat, gleitet der Schieber längs der Schrägfläche 55·1 nach oben und seine Dichtungsfläche 57·1 gelangt auf dem Dichtungsring 56 zum Stillstand. Der Aufbau dieses SchieberverschlusGes ist im Hin-

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blick auf eine, rasche und sichere Arbeltsweise ausgelegt und gewährleistet ein genaues Dosieren des Materials aus der Silokammer.

In jenen Fällen, wo eine genaue und schnelle Gewichtsdosierung nicht erforderlich ist, kann anstelle des in den Fig. 2a und 2b gezeigten bosierschiebers auch eine Drehklappe oder ein Quetschschlauohventil angeordnet sein.

In den Fig, 3a und 3b sind zwei scheniatische Darstellungen des Mikro-Wägetrichters gezeigt, wobei die Fig. 3a der Darstellung des bezüglichen Teils in Fig. 1 ähnlich ist, und Fig. 3b eine dazu um 90° 8β-drehte Ansicht zeigt. In diesen Figuren bezeichnet 71 allgemein den eigentlichen Wägetrichter, der mittels Aufhängeelementen 72 an den allgemein mit 73 bezeichneten Waagebalken aufgehängt ist« Der Wägetrichter 71 ist im Gehäuse 74 untergebracht, welches auf den darunterstehenden Ablassstutzen 75 (35 in Fig. l) ausgerichtet ist. Damit der Wägetrißhter 71 leicht zugänglich gemacht werden kann, ist das Gehäuse 74 in Führungsschienen 76 gestützt, auf welchem es in Pfeil-⁵ richtung ¹¹Y" (Fig. 3a) naoh reclhts wegziehbar ist. In Fig. 3b ist schematisch ein Beispiel einer Ver- ^Λ

sohlu£jskappe 77 und ein Teil eines Verschlussklappen-

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antri<*bes gezeigt, der mit 78 gezeichnet ist. Klappe

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und Antrieb sind so gestaltet, daas sie nur beim Oeffnen und Schliessen der Klappe miteinander in Eingriff gelangen, um die Wägung in keiner Weise zu beeinflussen. Zu diesem Zweck ist die Klappe 7? bei 79 scharnierartig am Trichter angelenkt und am gegenüberliegenden Ende durch einen Schnappverschluss 8o in nicht detaillierter Welse in Verschlussstellung gehalten. Die Klappe 77 besitzt am scharnierseltigen Ende eine ebenfalls nicht detaillierte Mitnehmernockenvorriohtung 8l, mit der ein Betätigungsfinger 82 an einer Stange 83 zusammenwirkt. Die Stange 83 ist in einer Führungsbüchse 84 hin- und herschiebbar gelagert und bei 85 mit einer Vorrichtung zum Ankuppeln· an ein nicht gezeigtes Antriebsaggregat versehen.

Der Waagebalken 73 ist einerseits in einer in Pig. 3a schematisch gezeigten Lagerung 86 an einem nicht gezeigten Traggerüst« welches auch zur Aufnahme der Übrigen Einrichtungsteile dient, schwenkbar abgestützt. Andererseits ist er von der eineteilbaren Feder 87, die der in Fig. 1 mit 30 bezeichneten entspricht, im Oleichgewicht gehalten» welohe ebenfalls am erwähnten Traggerüst abgestützi ist. Die Aufhängeelemente des Mikro-Wägetriohters Und an Bolzen 88 am Waagebalken leicht beweglich eingehängt und mittel« einer Federsicherung 89 gegen unerwünsohtta Heraus-

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fallen gesichert.

Der aus Stabilitätsgründen zumindest im Bereich zwischen der Lagerung 86 und der Aufhängung 88 ■ ' als Doppelträger gestaltete Waagebalken 73 ist ausserhalb der Wägeperioden mittels einer schematisch gezeigten fernbedienbaren Arretiervorrichtung 90 feststellbar. Diese Arretiervorrichtung entspricht der in Fig. 1 mit 32 bezeichneten Vorrichtung. Am linksseitigen Ende des Waagebalkens ist ein Weg-Messfühler 9I gezeigt, dessen Arbeitsprinzip gegenüber dem des Weg-Messfühlers 31 in Fig. 1 abweicht und ein z.B. durch eine variable Induktivität moduliertes Signal liefert. Die beidseitig eines Magnetbalkens 91.!.gezeigten Spulen 91.2 bis 91.4 sind mit der nicht gezeigten Mess- und Steuerelektronik der Gesamteinrichtung verbunden, deren Aufgabe und Wirkungsweise sich aus der folgenden Betriebsbeschreibung ergibt. Der Messfühler 9I besitzt eine Dämpfungsvorrichtung 91·5* die in der Form einer Magnetdämpfung gezeigt ist.

Die Arbeitsweise der oben beschriebenen Einrichtung zum Fördern, gravimetrischen Dosieren und Mischen verschiedener fliessfähiger Materialien ist auf einen kontinuierlichen Betrieb der die gemischten Materialien verarbeitenden Maschine ausgerichtet. Obschon die Einrichtung naturgernäss nicht kontinuierlich

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vorzugsweise arbeitet, ist ihre Arbeitsgeschv/indigkeitf/durch eine hier nicht im Detail beschriebene Steuervorrichtung in Abhängigkeit vom Durchsatz der Verarbeitungsmaschine festgelegt. Die nachstehende Beschreibung der Arbeitsweise nimmt indessen keine Rücksicht auf den sich daraus ergebenden zeitlichen Einsatz, sondern ist allein auf die Aufgaben der bezüglichen Einriehtungsteile ausgerichtet.

Zum Füllen der Silokammern 1.1 und 1.2 wird bei Erreichen eines minimalen Füllstandes das Vakuumaggregat (oder ein anderes Fördermittel) in Betrieb gesetzt und die bezüglichen Ventile 4.1, 6.1 und/oder 4.2, 6,2 geöffnet, wodurch aus den bezüglichen Vorlagesilos I und/oder II mittels Luftstrom oder auf andere Weise.neues Material in die zugeordnete Silokammer gefördert wird. Die Zeit, während welcher jede der Silokammern an das Vakuumaggregat angeschlossen ist, wird zweckrnässig überwacht, um bei allfälligem Lecken einer Kammer auf den Fehler aufmerksam zu machen. Grundsätzlich wird vor jedem Do siervorgang das Materialniveau in den Kammern 1.1 und 1.2 auf den Höchststand gebracht. Sobald der Füllstands anzeiger 7·1> 7·2 einer der Silokammern das Erreichen des Sollniveaus meldet, werden die zugeordneten Ventile 4.1, 6.1 bzw. 4.2, 6.2 geschlossen. Wenn beide Füllstandsanzeiger '{.1, 7·2 "Niveau hoch" melden, wird auch das Vakuumaggregat 2 abgeschaltet. V/eil beim Füllen der

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Kammern 1.1, 1.2. einströmendes Material oder Staub davon an oder in die Filter 8.1, 8.2 gesogen worden ist, kann über eine separate, nicht gezeigte Vorrichtung ein Gegenluftstrorn durch die Filter geschickt werden, um diese zu reinigen. Der Reinigungsvorgang kann, wenn ein wahlweise Vakuum oder Druck erzeugendes Aggregat 2 verwendet wird.?durch einfaches Umschalten dieses Aggregates und entsprechendes Steuern der Ventile 4.1, 4.2 und allenfalls der Ventile 6.1, 6.2 erfolgen. Es sei vermerkt, dass das Signal "Niveau hoch" erscheint, wenn das Materialniveau ca. bis 8 cm unterhalb der Filterunterseite liegt.

Sobald das erste "Niveau hoch-Signal erscheint und allenfalls die Reinigung des Filters erfolgt ist, wird eine bestimmte Materialmenge aus der bezüglichen Silokaiiimer in den ersten Wägetrichter 11 dosiert. Zu diesem Zweck wird die Dosiervorrichtung (Schieber 57 gemäss Fig. 2) solange geöffnet, bis der Weg-Messfühler 15 die gewünschte Menge der bezüglichen Materialkomponente im Wägetrichter 11 feststellt. Die tatsächlich dosierte erste Materialmenge.wird aufgrund der Wägung in eine Speichereinheit der Steuervorrichtung eingegeben. Es sei vermerkt, dass die Reinigung des. Filters auch zu einer anderen Zeit als unmittelbar nach dem Materialeinfüllen erfolgen kann, doch darf dabei der Dosiervorgang nicht beeinflusst werden. Alle Filter

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können gleichzeitig oder nacheinander gereinigt v/erden.

Nachdem die erste Materialkomponente zudosiert und der Füllvorgang der zweiten Silokammer abgeschlossen ijst, wird durch Betätigung der bezüglichen Dosiervorrichtung die zweite Materialkomponente aus der zweiten Silokammer in den Wägetrichter'11 zugegeben. Die Menge des zweiten Materials kann entweder eine festeingestellte sein oder nach Massgabe des Ist-Gewichtes der ersten Materialmenge variabel zudosiert v/erden. Das Einzelgewicht der zweiten Materialmenge sowie das Total beider Wägungen können in einer Speichereinheit der Steuervorrichtung gespeichert werden. Wie aus diesen Erläuterungen hervorgeht, werden die aufeinanderfolgend aus den Silokammern abgegebenen Materialien nicht einzeln weitergegeben, sondern bis zur gesamthaften Entleerung im ersten Wägetrichter 11 zurückbehalten. V/enn mehr als zwei Silokammern vorgesehen sind, gelten für die weiteren Dosiervorgänge grundsätzlich die gleichen Ueberlegungen wie für den beschriebenen zweiten Dosiervorgang. Wie bereits erwähnt, werden bei den Dosiervorrichtungen 9·Ij 9.2 vorzugsweise praktisch verzogel*ungsfreie Dosierschieber verwendet, um eine optimale Dosiergenauigkeit zu erzielen. An dieser Stelle sei darauf hinzuweisen, dass durch das Hinunterfallen des Materials aus den Silokammern 1.1 und 1.2 die Gewichtsmessung im ersten Wiige-

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trichter 11 infolge der kinetischen Energie des fallenden Materials beeinflusst wird, so dass beim Dosieren ein höheres Gewicht festgestellt wird, als tatsächlich im nachfolgenden stationären Zustand festgestellt würde. Well indessen der Schieber 58 (Fig. 2a) nicht trägheitslos arbeitet, fällt nach seiner Betätigung, die in Abhängigkeit der Gewichtsbestimmung durch den Messfühler 15 gesteuert wird, noch etwas Material aus der Silokamrner. Ey zeigt sich, dass dadurch eine gewisse Kompensation des Messfehlers infolge der kinetischen Kraftkomponente auftritt. Selbstverständlich könnte auch durch geeignete Gestaltung der Fallbleche I9, die grundsätzlich zur Definier-ung der Materialkegel im Wägetrichter 11 dienen, eine Reduktion der kinetischen Kraftkomponente erzielt werden.

Gleichzeitig in it dem Einwägen der Rohmaterialien in den erstell Wägetrichter 11 werden auch die in den Mikro-Wägetrichter 27 einzugebenden Materialien abgewogen. Diese Materialien, z.B. Farbpigmente oder andere Zusätze, sitid in den Einfülltrichter η 23 von für jedes Material separaten Zuführeinrichtungen 21 vorhanden. Auch in dieser zweiten Dosierstufe werden die verschiedenen Materialkomponenten vorzugsweise analog der ersten Dosierstufe nacheinander zudosiert. Auf diese VJoise ist es auch hier möglich durch !Speicherung der

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_BAD

Einzel- oder Teilsummengewichte in einer Signalverarbeitungseinheit der Steuervorrichtung bei nachfolgenden Wägungen allenfalls Korrekturen zur Sollwerteinstellung für die einzelnen Komponenten anzubringen. Die in der zweiten Do"sierstufe beizugebenden 'Materialkomponenten können auch aufgrund fester Soll-Mengen dosiert oder aufgrund von Einzelkomponenten und/oder Total-Wägungen in der ersten Stufe festgelegt werden. Die Reihenfolge der in den Mikro-Wägetrichter einzugebenden Materialkomponenten richtet sich nach einem bestimmten Programm der Steuervorrichtung, gemäss welchem aufeinanderfolgend die Antriebsmotoren 26 der Zuführeinrichtungen in Betrieb gesetzt werden. Ihre Einschaltdauer richtet sich nach dem gewünschten Sollgewicht der bezüglichen Materialkomponente und wird vom Messfühler Jl gesteuert. Um eine optimale Dosiergenauigkeit zu erzielen, ist eine sogenannte Koaxialschnecke 24 vorgesehen, die zusammen mit dem Einsatzrihg 25 eine vorzügliche Gleichmässigkeit des Materialausstosses ermöglicht. Zudem erfolgt der Antrieb der Förderschnecke 24 zweckmässig mit einem stufenlos drehzahlregulierbarem Motor M.

Sobald die in den Mikro-Wägetrichter 27 einzuwägenden Materialkomponenten dort vollständig vorhanden und die Waagebalken I3 und 27 beider Wägetrichter durch die Arretiervorrichtungen 16 und 32 festgehalten

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sind, wird zuerst die Klappe 38 im Auslassstutzen 35 über dem Mischer 36, dann die Verschlussklappe 33 ^am Mikro-Wägetrichter 27 und gleich darauf die Klappe J7 im Auslassstutzen des oberen Wägetriohters 11 geöffnet. Die normalerweise relativ grosse Materialmenge aus dem Wägetrichter 11 durchsetzt den Mikro-Wägetrichter und reisst dabei die in diesen eingewogenen Materialien praktisch rückstandsfrei nach unten in den Mischer. Damit ist die Reinigung des Mikro-WSgetrichters 22 stets sichergestellt. Dies ist insofern von Bedeutung, «36 schon kleine Materialreste die Dosierverhältnisse verfälSQhen können.

Nach der oben beschriebenen Entleerung der beiden Wägetrichter werden die Klappen 35* 33 ^uru* ¹T wieder geschlossen, die Waagebalken I3 und 27 freigegeben und deren Nullstellungen automatisch korrigiert. Damit ist die Einrichtung für einen neuen Dosiervorgangj bereit.

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PRlQINAL JNSPECTgD

Claims

-26-Patentansprüche

J Einrichtung zum Fördern, gravimetriechen Dosieren und Mischen von rieselfähigem Material mit anderen rieselfähigen oder flüssigen oder teigförmigen Materialien, gekennzeichnet durch eine Siloanlage (1) mit einer oder mehreren separaten Kammern (1.1, 1.2) ium getrennten Lagern des erstgenannten rieselfähigen Materials, eine an jeder der Kammern vorgesehene Beruhigungszone (1.3, 1.4) für das erstgenannte rieselfähige Material, eine am unteren Ende jeder dieser Beruhigungszonen vorgesehene erste Dosiervorrichtung (9.1, 9.2), mindestens eine erste Wägevorrichtung mit einem ersten Wägetrichter (11), einer ersten Ablassvorrichtung (11.1, 17) und einem ersten Waagebalken (13), einen oder mehrere Vorratsbehälter (23) für die anderen rieselfähigen oder flüssigen oder teigfärmigen Materialien mit je einer iweiten Dosiervorrichtung (21, 24 bis 26), eine zweite Wägevorrich-_ω tung mit einem zweiten Wäge trichter ( 27 ), einem

*° Verschluß (33) an diesem Wägetrichter und einem zwei-

NJ ten Waagebalken (28), eine zweite Ablassvorriohtung oo (35, 38), und ein Mischwerk (36, 37)» das Ganze derart, ~* dafl sioh mindestens ein Teil des EinfUliöffnungsbereiches ersten Wäge trichtern (II) Ln Fallriohtung unterhalb

der ihm zugeordneten ersten Dosiervorrichtungen (9.1, 9.2) befindet, daß sich mindestens ein Teil des Einfilllöffnungsbereiches des bezüglichen zweiten Wägetrichters (27) in Fallriohtung unterhalb der Ablassvorrichtung (11.1, 17) des zugeordneten ersten Wägetrichters (11) befindet, und daß die zweite AblasSTorriohtung (35, 38) in Fallrichtung unterhalb des Verschlußes (33) des zweiten Wägetrichters (27) liegt und eine in der genannten Fallrichtung verlaufende Verbindung mit dem Mischwerk (36, 37) herstellt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Silokammern (1.1, 1.2) über Fülleitungen (5.1, 5.2), die durch erste Ventile (6.2, 6.2) ahsperrbar sind, mit Vorlagesilos (I, II) verbunden sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Silokammern (1.1, 1.2) über Vakuumlei- tungen (3.1, 3.2), die durch zweite Ventile (4.2, 4.2) absperrbar sind und zum Nachfüllen der Silokammern mit Material aus den Vorlagesilos dienen und im oberen Teil der Kammern einmünden, mit einer Vakuumquelle (2) verbunden sind, und dass die Silokammern je einen Filter (8.1, 8.2) enthalten, der unterhalb der Einmündung der genannten Vakuumleitung

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angeordnet ist, um das Absaugen von mittels Vakuum durch die Fülleitungen (5.2, 5.2) gefördertem rieselfähigem Material zu vermeiden.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekannzeichnet, dass jede oilokammer (1.1, 1.2) mit einem Füllstandsanzeiger (7.1, 7.2) versehen ist, zur Fernmeldung des Füllstandes und/oder zur Betätigung der Mittel (2,4.1, 4.2, 6.1, 6.2) für das Auffüllen der Silokammern.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dosiervorrichtung (9.1, 9.2) ein Schieberabschlussorgan (Fig. 2a, 2b), dessen Durchtrittsöffnung (52.1) in der Nähe der Schieberschließstellung eine zur Schiebervorderkante (57.1) parallele Begrenzung (52.2) besitzt.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Fallbleche (19), die derart angeordnet sind, daß das über die erste Dosiereinrichtung (9.1, 9.2) aus den Silokammern austretende Material an eine bestimmte Stelle im darunterliegenden ersten Wägetrichter gelenkt wird.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste V/ägetrichter (11) fest mit dem ersten

(13) verbunden ist, daß der erste i'aagebalken

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am einen Ende (12) schwenkbar gelagert und durch eine dem Sollgewicht entsprechend einstellbare Feder (14) im Gleichgewicht gehalten ist, und daas mit dem ersten Waagebalken eine Arretierungsvorrichtung (16) sum wahlweiaen Festhalten des Waagebalkens und ein Messfühler (15) verbunden ist, welcher ein von seinem Bewegungsweg abhängiges Signal liefert.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dei)zweite Wäge trichter (27) am zweiten !Waagebalken (28) beweglich aufgehängt ist, daas der zweite Wägetrichter zentral in einem diesen umgebenden Gehäuse (22) angeordnet ist, in welches die Zuführmittel (25) der !zweiten Dosiervorrichtungen (21i 24 bis 26) reichen und in welchem die Antriebsmittel (34;, 78, 82 bis 85, Fig. 3b) für den Verschluss (33; 77) dea zweiten Wftgetriohters gelagert sind, dass der zweite Waagebalken (28) am einen Ende (29) schwenkbar gelagert und durch eine dem Sollgewicht entsprechend ©instellbare Feder (30) im Gleichgewicht gehalten ist, und dass mit dem zweiten Waagebalken eine Arretiernorrichtung (32; 90) sum wahlweisen Festhalten des Waagebalkens und ein Messfühler (3D verbunden ist, welcher ein von seinem Bewegungszug abhängiges Signal liefert.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, dass die zweiten Dosiervorrichtungen Schneckenförderorgane

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sind, wobei die Förderschnecke (24) von einem drehzahlregulierbaren Motor (26) angetrieben ist.

10. Eiirichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss am Boden des zweiten Wäge trichtere aus einer am einen Ende schwenkbar am Wägetrichter angelenkten Klappe (77) besteht, dass am Schwenkende der Klappe Mitnehmernocken (81) vorgesehen sind, die mit einem Betätigungsfinger (82) des Klappenantriebes (78) in Eingriff bringbar sind, um sie in und ausser Schließe teilung zu bringen, und dass das gegenüberliegende Ende der Klappe mit einem Schnappverschluss (80) versehen ist, der in Schließstellung auf der Aussenseite des Wägetrichters einrastet.

11. Verfahren zum Betrieb der Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Silokauuaern (1.11 1.2) aus Vorlagesilos (I, II) auf einen bestimmten Füllstand aufgefüllt werden, dass bei Erreichen des bestimmten Füllstandes in einer der Kammern (z.B. 1.1) die bezügliche Materialzufuhr unterbrochen wird und hierauf durch Betätigung der zugeordneten Dosiervorrichtung (9.1) eine erste Menge rieselfähigen Materials in den traten Wägetrichter (11) naoh Gewicht dosiert wird, dass nach Abschluss dieses ersten Dosiervorganges und unter der

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Voraussetzung, dass der bestimmte Füllstand in einer weiteren Kammer erreicht wird, und die Materialzufuhr unterbrochen ist, durch Betätigung einer weiteren der ersten DosierTorrichtungen (z.B. 9.2) eine zweite Menge rieselfähigen Materials in den ersten Wägetrichter nach Gewicht dosiert wird, und die Doeiervorgänge so lange fortgesetzt werden, bis alle ersten Materialkomponenten im ersten lägetrichter eingewogen sind, dass praktisch gleichzeitig mit dem Beginn der ersten Wägung in den ersten Wägetrichter auch die erste Materialmenge durch die erste der zweiten Dosiervorrichtungen (21) in den zweiten Wägetrichter nach Gewicht eingegeben wird, dass nach Abschluss der ersten Materialeingabe in den zweiten lägetrichter durch Betätigung einer weiteren der zweiten Dosiervorrichtungen eine weitere Materialmenge in den zweiten Y/äge trichter eingegeben wird und die Dosiervorgänge so lange forgesstzt werden, bis alle zweiten Materialkoicponenten in den zweiten Wägetrichter eingewogen sind, dass nach Abschluss des letzten Dosiervorgangs die Waagebalken (13, 28) der bezüglichen Wägetrichter arretiert werden, dass hierauf nacheinander die Sperrorgange (38, 33, 17) der zweiten Ablassvorrichtung (35) des zweiten Wägetrichters (27) und des ersten Viä^etrichters (11) freigegeben werden, wodurch vorerst

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der Hauptteil des im zweiten Wägetriohters enthaltenen zweiten Materials nach unten fällt, worauf das im ersten Wägetrichter (11) enthaltene erste Material durch die erste AblassTorriohtung (11.1, 17) in den zweiten Wägetrichter fällt und durch noch zurückgebliebenes zweites Material ausräumt, und beide Materialkomponenten in den Mischer gelangen, und das schliesslioh der Mischer (37) für eine bestimmte Zeit in Betrieb gesetzt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein rom Gewicht der ersten, in den ersten Wägetrichter (11) eindosierten Materialmenge abhängiges elektrisches Signal in einer Steuervorrichtung gespeichert wird, und dass die Soll-Gewichte der zweiten und folgenden, bei derselben Wägung, in den ersten Wägetrichter eindosierten Materialmengen automatisch in Abhängigkeit rom Gewicht der Vorangegangenen Messung (en) festgelegt werden.

15. Verfahren naoh Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere oder alle der τοη den zweiten DosierTorrichtungen (21) in den zweiten Wägetrichter elnzudosiertnden Materialmengen in Abhängigkeit ton einer oderer Hehreren oder allen der in den ersten Wägetrichter eindosierten ersten Materialkomponenten in den zweiten Wägetrichter eingegeben werden.

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