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Beschickung von kunststoffverarbeitenden Maschinen,
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z. B. Spritzgußmaschinen, mit pulvrigen oder granulierten Stoffen
Die Erfindung befaßt sich mit der Beschickung von kunststoffverarbeitenden Maschinen,
z. B. Spritzgußmaschinen, mit pulvrigen oder granulierten Stoffen und betrifft die
Verwendung eines Druckluftförderers als Fördermittel für die Durchführung der Beschickungsvorgänge.
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Druckluftförderer werden als Fördermittel zum kontinuierlichen oder
diskontinuierlichen Transport von Material immer dann eingesetzt, wenn letzteres
von einer zentralen Stelle aus nach mehreren Orten hin verteilt werden muß. Sie
finden dabei hauptsächlich für den Transport von festem, d. h., insbesondere staubförmigen,
pulvrigen oder granulierten Fördergut Verwendung.
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Auch zur Beschickung von kunststoffverarbeitenden Maschinen, Z. B.
Spritzgußmaschinen, mit pulvrigen oder granulierten Stoffen sind schon Druckluftförderer
zum Einsatz gelangt.
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Die Druckluftförderer bestehen dabei aus einem Vorratsbehälter mit
bestimmtem, relativ kleinem Fassungsvermögen, der wiederum aus einem Großbehälter,
z. B. einem stationären Silo, in gewissen Zeitabschnitten von oben her beladen wird,
während seines Förderbetriebes jedoch gegen diesen absperrbar ist.
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An das untere Ende des Vorratsbeäälters schließt sich über einer trichterförmigen
Abschnitt ein sogenannter Austrageteil an, in den das Fördergut aus dem Vorratsbehälter
entweder durch sein Eigengewicht oder durch Einwirkung zusätzlicher Kräfte (Druck
oder Vibrationen) hineinrutscht.
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Dem Austrageteil wird dann Druckluft zugeführt, welche das Fördergut
auf lockert und anschließend in eine mit dem Austrageteil verbundene Förderleitung
treibt.
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Die Förderleitung ist entsprechend der Anzahl der mit dem Transportgut
zu beliefernden Verbraucher an verschiedenen Stellen mit Verzweigungen versehen,
die entweder, nämlich wenn eine gleichzeitige Beschickung aller Verbraucher erwünscht
ist, dauernd offen sind, oder aber, falls eine zeitlich und mengenmäßig unterschiedliche
Beschickung der Verbraucher gefordert wird, mit sogenannten Rohrweichen ausgestattet
sind.
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Die Rohrweichen werden dann bedarfsabhängig eingestellt, so daß das
Fördergut immer nur zu dem jeweils gewünschten Verbraucher gelangt.
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Bei der bedarfsabhängigen, d. h. also zeitlich und mengenmäßig unterschiedlichen
Beschickung von Verbrauchern mit Fördergut hat es sich als nachteilig erwiesen,
daß der jeweilige Förderweg durch die Einstellung der an verschiedenen Stellen in
der Förderleitung vorgesehenen Rohrweichen bestimmt werden muß. Es hat sich nämlich
im praktischen Betrieb gezeigt, daß nicht nur die Funktion der Rohrweichen Schwierigkeiten
bereitet, sondern daß auch nur schwer eine exakte Dosierung der Fördergutmengen
in die Vorratsbehälter der einzelnen Verbraucher erreicht werden kann.
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Diese Nachteile liegen im wesentlichen einerseits im Systemaufbau
der Förderleitung und andererseits in der Funktionsweise des Druckluftförderers
begründet. Wird nämlich der Förderluftstrom des Druckluftförderers jeweils durch
die Füllstandsmeßeinrichtungen im Vorratsbehälter des augenblicklich beschickten
Verbrauchers unterbrochen, bevor die Umstellung der Rohrweichen zur Bildung eines
anderen Förderweges erfolgt, dann kann ein völliges Leerblasen des gerade benutzten
Förderleitungszweiges nicht erreicht werden. Die Rohrweichen müssen dann nicht nur
gegen die Wirkung der im Förderleitungszweig verbliebenen Fördergutrückstände umgestellt
werden, sondern es kann auch leicht
vorkommen, daß das abgesetzte
Fördergut zumindest in dem hinter der jeweiligen Rohrweiche liegenden Teil der Förderleitung
in unerwünschter Weise zusammenbackt und sich durch einen nachfolgenden Förderzyklus
nicht mehr weitertransportieren läßt.
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Diese Schwierigkeiten wären zwar vermeidbar, wenn die Zufuhr des Fördergutes
aus dem Vorratsbehälter des Druckluftförderers schon zeitlich vor der Unterbrechung
des Förderluftstromes bewirkt würde, so daß durch diesen ein Leerblasen des jeweils
in Betrieb befindlichen Förderleitungszweiges bewirkt werden könnte. Da jedoch die
verschiedenen Leitungszweige unterschiedliche Förderlängen haben, müßte dann der
Leerblasevorgang auf die größte vorkommende Förderlänge abgestimmt werden. Die Folge
davon wäre dann aber, daß sich zwischen aufeinanderfolgenden Förderzyklen sehr oft
unerwünschte Totzeiten einstellen würden.
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Diese Totzeiten ließen sich zwar vermeiden, wenn die Umstellung der
Rohrweichen ohne Unterbrechung des Förderluftstromes zum Druckluftförderer vorgenommen
würde. Hierbei verblieben aber in jedem Falle Fördergutrückstände in dem durch die
Umstellung der Rohrweichen abgesperrten Förderleitungsteil und außerdem müßten die
Rohrweichen gegen die Kraft des in Bewegung befindlichen Fördergutes umgestellt
werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, alle diese Nachteile zu beseitigen.
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Zur Lösung dieses Problems erfolgt daher nach der Erfindung die Beschickung
von kunststoffverarbeitenden Maschinen, z. B. Spritzgußmaschinen, mit pulvrigen
oder granulierten Stoffen mittels eines Druckluftförderers, indem jede Maschine
über eine eigene, ohne Verzweigungen durchgehende Förderleitung mit dem Austrageteil
des Druckluftförderers in Verbindung steht und diese Förderleitungen unmittelbar
am Austrageteil des Druckluftförderers einzeln, aber in steuerbarem Wechsel nacheinander
auf Durchlaß stellbar sind.
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Es ergibt sich hierdurch zwar ein erhöhter Aufwand für die Erstellung
des Förderleitungssystems, jedoch wird sichergestellt, daß sich die Förderzyklen
in unmittelbarer Aufeinanderfolge abspielen können, daß eine exakte Fördergutdosierung
in die Vorratsbehälter der einzelnen Verbraucher stattfindet, und daß ein Zusammenbacken
von Fördergutrückständen in den Förderleitungen nicht eintreten kann.
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Nach einem weiterbildenden Erfindungsmerkmal ist vorgesehen, daß jeder
Förderleitung am Austrageteil des Druckluftförderers ein eigenes Absperrorgan zugeordnet
ist und dabei die öffnungsfolgen und -dauern dieser Absperrorgane durch eine von
Füllstandsmeßeinrichtungen in den Vorratsbehältern der einzelnen Maschinen beeinflußbare,
selbsttätige Steuervorrichtung bestimmbar ist.
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Hierdurch läßt sich nicht nur der Ablauf der einzelnen Förderzyklen
nach ihrer Rangfolge bestimmen, sondern es ist auch möglich, unmittelbar mit der
Inbetriebnahme einer anderen Förderleitung das Leerblasen der vorher benutzten Förderleitung
zu bewirken.
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Nach einem anderen Merkmal der Erfindung umfaßt die Steuervorrichtung
für die Betätigung jedes Absperrorgans ein eigenes Magnetventil und einen für alle
diese Magnetventile gemeinsamen Signalspeicher, wobei der Signalspeicher durch die
Füllstandsmeßeinrichtungen der einzelnen Maschinen ansteuerbar und entsprechend
der Beschickungsrang- und/oder -zeitfolge der Maschinen programmierbar ist.
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Eine optimale Arbeitsweise der Beschickungsanlage ist hierdurch gewährleistet.
Die Zufuhr des Förderluftstromes in den Austrageteil und/oder in jede einzelne Förderleitung
kann nach der Erfindung auf einfache Weise mittels der Steuervorrichtung bestimmt
und/oder reguliert werden. Der Druckluftverbrauch wird hierdurch in engen Grenzen
gehalten.
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Als besonders wichtig hat es sich nach der Erfindung auch noch erwiesen,
wenn über die die Absperrorgane betätigenden Magnetventile die Zufuhr von Zusatzblasluft
unmittelbar in die Förderleitungen gesteuert wird, und zwar vorzugsweise derart,
daß die Zusatzblasluft für eine bestimmbare Zeitdauer jeweils der Förderleitung
zugeführt wird, deren Absperrorgan zuvor in die Schließlage gebracht worden ist.
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An Hand der Zeichnung soll die Erfindung nunmehr in verschiedenen
Ausführungsbeispielen beschrieben werden. Es zeigt Figur 1 teilweise im Vertikalschnitt
und teilweise in Seitenansicht den wesentlichen Aufbau eines Druckluftförderers,
Figur 2 einen Schnitt längs der Linie II-II durch den Austrageteil des Druckluftförderers
nach Fig. 1, Figur 3 in schematisch vereinfachter Seitenansicht ein Funktionsschema
für einen erfindungsgemäß eingesetzten Druckluft förderer, Figur 4 in schematisch
vereinfachter Draufsicht die bauliche Anordnung eines erfindungsgemäß eingesetzten
Druckluft förderers, Figur 5 in schematisch vereinfachter Seitenansicht ein abgewandeltes
Funktionsschema für einen erfindungsgemäß eingesetzten Druckluftförderer.
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Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Druckluftförderer besteht
im wesentlichen aus einem vertikal aufgestellten Vorratsbehälter 1, welcher von
oben durch einen Rohrstutzen 2 mit dem pulvrigen oder granulierten Fördergut beschickt
werden kann und aus dem dieses Fördergut am unteren Ende mit Hilfe eines Austrageteils
3 durch Beaufschlagung mit Druckluft bedarfsweise weitergefördert wird.
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Der Rohrstutzen 2 mündet von oben her zentrisch in einen den oberen
Abschluß des Vorratsbehälters 1 bildenden Korbboden 4, während sich das Austrageteil
3, ebenfalls zentrisch, über einen Auslauftrichter 5 an den Vorratsbehälter 1 anschließt.
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Der Austrageteil 3 hat an seinem unteren Ende eine Druckluft kammer
6, in welche die Druckluft durch eine Anschlußmuffe 7 eingeführt werden kann.
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Den oberen Abschluß der Druckluftkammer 6 bildet eine Trennwand 8
aus luftdurchlässigem Material, bspw. poröser Keramik, die zugleich als unterer
Abschluß für die mit dem Trichter 5 in Dauerverbindung stehende Fördergut-Austragekammer
9 ist mit mehreren, bspw. sechs, gleichmäßig über ihren Umfang verteilt angeordneten
Fördergutauslässen 10 10 versehen.
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Mit dem Fördergutauslaß 101 steht eine Förderleitung 11 in Verbindung.
An den Fördergutauslaß 102 ist eine Förderleitung 12 angeschlossen, an den Fördergutauslaß
103 ist eine Förderleitung 13 gelegt. Der Fördergutauslaß 1o4 hat Verbindung mit
einer Förderleitung 14, der Fördergutauslaß 105 mit einer Förderleitung 15 und der
Fördergutauslaß 106 ist an eine Förderleitung 16 angeschlossen (Fig. 4).
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Jede dieser Förderleitungen 11 ..... 16 führt unmittelbar und ohne
irgendwelche Verzweigungen zu einem Verbraucher, bspw.
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dem Vorratsbehälter 17, 18, 19, 20, 21, 22 von kunststoffverarbeitenden
Maschinen, z. B. Spritzgußmaschinen.
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Zwischen jeden Fördergutauslaß 101 ..... 106 und die sich daran anschließende
Förderleitung 11 ..... 16 ist ein besonderes Absperrorgan eingeschaltet, von denen
in Fig. 3 der Übersichtlichkeit halber nur zwei sich diametral gegenüberliegende
Ab-1 4 sperrorgane 23 und 23 gezeigt sind.
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Jedes Absperrorgan wird von einer Füllstandsmeßeinrichtung beeinflußt,
die dem Vorratsbehälter desjenigen Verbrauchers zugeordnet ist, dessen Förderleitung
sich unmittelbar an das Absperrorgan
anschließt.
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Jede Füllstandsmeßeinrichtung umfaßt dabei einen Sensor, der auf eine
Minimalfüllung in den Vorratsbehältern der einzelnen Verbraucher 17 ..... 22 anspricht,
und auch einen Sensor, der durch eine Maximalfüllung in den Vorratsbehältern dieser
Verbraucher beeinflußt wird.
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Die auf die Minimalfüllung in den Vorratsbehältern der einzelnen Verbraucher
17 ..... 22 ansprechenden Sensoren 17' .....
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22' sind auf einen Signalspeicher 24 geschaltet, der so ausgelegt
ist, daß er die Zeitfolge des Ansprechens der einzelnen Sensoren 18' ..... 22' festhält.
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Ausgangsseitig ist der Signalspeicher 24 mit Magnetventilen 251 .....
256verbunden, von denen in Fig. 3 nur die Magnetventile 251 und 254 gezeigt sind.
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Vom Signalspeicher 24 werden die Magnerventile 251 .....256 in der
Reihenfolge des Ansprechens der Sensoren 17' ..... 22' ausgelöst. D. h., wenn z.
B. der Sensor 20' früher anspricht als der Sensor 17', dann wird vom Signalspeicher
24 auch erst das Magnetventil 254 geöffnet und erst nachdem dieses wieder geschlossen
hat, findet das öffnen des Magnetventils 251 statt.
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4 4 Das Magnetventil 25 liefert dann Druckluft zum Absperrorgan 23
so daß dieses geöffnet wird. Gleichzeitig in die Luftkammer 6 durch die Muffe 7
eingeführte Druckluft strömt sodann durch die poröse Trennwand 8 in die Austragekammer
9, vermischt sich mit dem darin enthaltenen Fördergut und treibt dieses durch das
geöffnete Absperrorgan 234 und die Förderleitung 14 in den Vorratsbehälter des Verbrauchers
20. Sobald dieser Vorratsbehälter gefüllt ist, spricht dort der (nicht gezeigte)
vom Maximalfüllstand abhängige Sensor an und veranlaßt das Schließen des Magnetventils
254. Das Absperrorgan 234 wird sodann geschlossen.
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Unmittelbar anschließend oder gleichzeitig löst der Signalspeicher
24 dann das Magnetventil 251 aus, welches Druckluft dem Absperrorgan 231 zuführt.
Dieses wird dann geöffnet, so daß
das Fördergut aus der Austragekammer
9 des Druckluftförderers über die Förderleitung 11 dem Vorratsbehälter des Verbrauchers
17 zugeführt wird. Nach Erreichen des maximalen Füllstandes spricht auch dort der
entsprechende Sensor an, schließt das Magnetventil 251 und bringt damit das Absperrorgan
231 wieder in seine Schließlage.
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Auf diese Art und Weise ist es möglich, die Vorratsbehälter der einzelnen
Verbraucher 17 ..... 22 in der jeweils erforderlichen Reihenfolge mit Fördergut
zu versorgen und damit einen optimalen Betrieb der Verbraucher jederzeit sicherzustellen.
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Die sichere Betriebsweise ist jedoch auch davon abhängig, daß der
Vorratsbehälter 1 immer eine genügend große Menge des Fördergutes enthält. Um das
sicherzustellen, ist auch der Vorratsbehälter 1 mit einer Füllstandsmeßeinrichtung
ausgestattet, die einen auf Minimal füllung ansprechenden Sensor und einen auf Maximalfüllung
ansprechenden Sensor umfaßt. Beide Sensoren beeinflussen ein Magnetventil 26, und
zwar dergestalt, daß dieses bei Erreichen des minimalen Füllstandes öffnet und einen
den Rohrstutzen 2 normalerweise verschließenden Schieber 27 in öffnungsstellung
bringt. Sobald im Vorratsbehälter 1 der maximale Füllstand erreicht ist, spricht
der andere Sensor an und stellt das Magnetventil 26 wieder um. Hierdurch wird dann
auch der Schieber 27 geschlossen und der Vorratsbehälter 1, bspw. vom vorgeschalteten
Großsilo abgetrennt.
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Es kann auch noch ein weiteres Magnetventil 28 vorgesehen werden,
welches bspw. mit einer Rüttelsonde 29 in Verbindung steht. Hierbei läßt sich das
Magnetventil 28 so beeinflussen, daß es öffnet, sobald in dem innerhalb des Vorratsbehälters
1 befindlichen Fördergut eine Brückenbildung eintritt. Durch die Rüttelsonde 29
wird dann völlig selbsttätig, die im Vorratsbehälter 1 entstandene Gutbrücke abgebaut.
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Das in Fig. 5 der Zeichnung dargestellte Funktionsschema des Druckluftförderers
stimmt grundsätzlich mit demjenigen nach
Figur 3 überein. Es weist
jedoch die Besonderheit auf, daß die den Absperrorganen 231 ..... 236 zugeordneten
Magnetventile 251 ..... 256 zusätzlich noch eine Druckluftzufuhr unmittelbar in
die jeweilige Förderleitung 11 ..... 16 steuern können. Zu diesem Zweck sind, wie
dies an Hand der Magnetventile 25 und 254 1 angedeutet ist, noch besondere Druckluftleitungen
3o 306 vorgesehen, die unmittelbar vom jeweiligen Magnetventil in die zugehörige
Förderleitung 11 ..... 16 münden.
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1 6 Die Magnetventile 25 25 könnendabei so aufgebaut sein, daß sie
unmittelbar nachdem sie das Schließen der von ihnen beeinflußten Absperrorgane 231
236 veranlaßthaben, über die Druckluftleitungen 3o1 306 für eine gewisse Zeitdauer
Druckluft in die Gerade abgesperrte Förderleitung 11 .....
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16 einleiten.
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Hierdurch kann dann erreicht werden, daß in jedem Falle die einzelnen
Förderleitungen 11 ..... 16 völlig leergeblasen werden, so daß sich hierin keinerlei
Fördergutrückstände festsetzen können.
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Sowohl in die mit der Luftkammer 6 des Austrageteils verbundene Druckluftleitung
7 als auch in jede der Druckluftleitungen 301 ..... 306 kann im Bedarfsfalle ein
zusätzlicher Absperrhahn eingeschaltet werden, wie das aus den Figuren 3 und 5 ersichtlich
ist.
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In denjenigen Zweig der Druckluftleitung, welcher mit der Luftkammer
6 des Austrageteils 3 in Verbindung steht, läßt sich auch noch ein Magnetventil
31 einbauen, welches immer dann öffnet, wenn wenn irgendeines der Magnetventile
251 25 geöffnet wird und welches solange geschlossen ist, wie auch sämtliche Magnetventile
251 ..... 256 in Schließlage stehen. Damit wird sichergestellt, daß eine Druckluftzufuhr
zum Austrageteil 3 nur bei Bedarf stattfindet.
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Die vorstehend beschriebene Betriebsweise eines Druckluftförderers
zur Beschickung von kunststoffverarbeitenden Maschinen mit pulvrigen oder granulierten
Stoffen hat den wesentlichen Vorteil, daß sie die einzelnen Förderwege unmittelbar
und in bedarfsabhängiger Reihenfolge beliefert, ohne daß unerwünschte Totzeiten
entstehen oder Fördergutstauungen eintreten können.