DE3332528C2

DE3332528C2 - Vorrichtung zum taktweisen Dosieren von schüttfähigem Feststoff und von Flüssigkeit in einem vorgegebenen Verhältnis

Info

Publication number: DE3332528C2
Application number: DE3332528A
Authority: DE
Inventors: Horst 6689 Merchweiler Siffrin
Original assignee: Walter Becker GmbH, 6605 Friedrichsthal
Priority date: 1983-09-09
Filing date: 1983-09-09
Publication date: 1987-01-02
Also published as: DE3332528A1

Abstract

Eine besonders einfache, funktionssichere Vorrichtung zum Dosieren von schüttfähigem Feststoff und von Flüssigkeit in einem vorgegebenen Verhältnis besteht aus einem Dosierschieber (3) und einer Dosierpumpe (10) mit einem Kolben (3), der über eine mechanische Koppelung (14) gemeinsam mit dem Dosierschieber (3) angetrieben (17) ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum taktweisen Dosieren von schüttfähigem Feststoff und von Flüssigkeit in einem vorgegebenen Verhältnis, insbesondere vor einem Mischer, mit einem Portionierer für den Feststoff und einer Pumpe sowie einem synchron mit dem Portionierer gesteuerten Dosierkolben für die Flüssigkeit.
Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-PS 16 53 184 zum Mischen von Spänen und Leim bei der Spanplattenherstellung bekannt. Der Portionierer dieser Vorrichtung ist eine Taktwaage, die Pumpe ist eine ständig laufende Kreiselpumpe, und der Dosierkolben wird durch den Pumpendruck betätigt und über Ventile, synchron mit der Taktwaage, gesteuert.
Vorher bekannt war, eine Leimpumpe stetig fördern zu lassen und über eine mit ihr umlaufende Kurvenscheibe (DE-AS 10 61 680) bzw. einen mit ihr umlaufenden Nocken (DE-PS 12 02 479) die Feststoffzuteilung durch die Taktwaage auszulösen. Um die bei solchen Vorrichtungen aus Schwankungen der Fördermenge der Pumpe folgenden Ungenauigkeiten zu vermeiden, soll nach der DE-PS 11 32 741 der Leimstrom mittels eines Meßgerätes erfaßt und durch dieses die Entleerung der Taktwaage ausgelöst werden.
Durch Benutzung bekannt ist ferner, ausgehend von der Feststoffzuteilung die Flüssigkeitszufuhr elektronisch zu steuern mittels Ventilen oder Steuerung der Pumpe.
Zum Mischen von zwei fließfähigen Kunstharzen o ä. Medien ist aus der CH-PS 6 04 136 eine über einen Kipphebel betätigte doppelte Anordnung je einer kleineren und einer größeren dosierenden Kolbenpumpe für das eine und das andere Medium bekannt. Wird der eine Hebelarm des Kipphebels niedergedrückt, stoßen die beiden an diesem Hebelarm angeordneten Kolbenpumpen aus und die anderen saugen an und umgekehrt. Mit entsprechend angeordneten Rückschlagventilen fördern jeweils die beiden dasselbe Medium dosierenden Kolbenpumpen in dieselbe Ausgangsleitung.
Nach der DE-OS 27 00 842 wird ein Feststoff aus einem Behälter mittels eines Kolbens durch ein Rohr hindurch dosierend nach der Seite ausgestoßen. Es handelt sich um kleinste Mengen, z. B. eines einem Kunstharz zuzugebenden Farbpigments. Um den Feststoff zu lockern und vor den Eingang des Rohres zu bringen, ist unmittelbar darüber ein Flügelrad angeordnet. Es ist mit dem Kolben mechanisch gekoppelt, d. h. von demselben Antrieb aus bewegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum taktweisen Dosieren eines Feststoffes und einer Flüssigkeit zu schaffen, die einfach, genau und funktionssicher und auch für größere Durchsatzmengen geeignet ist.
Gemäß der Erfindung wird dieser Zweck durch eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art erfüllt, bei der der Portionierer ein Dosierschieber ist und der Dosierkolben zugleich Pumpe ist und beide über eine mechanische Koppelung gemeinsam angetrieben sind.
Bei dieser Vorrichtung entfallen alle komplizierten, teilweise störanfälligen und teilweise sehr teuren Steuereinrichtungen.
Die Funktionen beider Teile, des Dosierschiebers und des zugleich als Pumpe arbeitenden Dosierkolbens, umfassen Bewegungen von etwa gleicher Größenordnung der Geschwindigkeit und des Ausmaßes (Hubes) und von gleicher Zeitfolge; die Erfindung nutzt diese Umstände zu einfacher mechanischer Koppelung und gemeinsamem Antrieb:
Ein hin- und hergehender Dosierschieber kann starr mit dem Dosierkolben verbunden sein.
Ein umlaufender Dosierschieber kann über einen an ihm angeordneten, auf den Dosierkolben wirkenden Kurventrieb mit dem Dosierkolben gekoppelt sein.
Der Antrieb greift zweckmäßigerweise an dem Dosierschieber an, der dafür die geeigneten Möglichkeiten bietet.
Vorzugsweise wird als Dosierkolben und Pumpe eine Tauchkolbenpumpe angewandt.
Für eine Mehrzahl von Feststoffen und/oder Flüssigkeiten kann bzw. können der Dosierschieber und/oder der Dosierkolben auch mehrfach vorgesehen sein.
Der Dosierschieber wird in der Regel von derjenigen gebräuchlichen Art sein, bei der eine jeweils die Portion aufnehmende Kammer als Ganzes von einer Füllstellung zu einer Entleerstellung verschoben wird. Er könnte aber beispielsweise auch nur aus Deckel und Boden einer stationär unter einem Vorratsbehälter angeordneten Kammer bestehen, die durch den Deckel bzw. den Boden abwechselnd zum Füllen nach oben und zum Leeren nach unten geöffnet wird.
Die Zeichnungen geben Ausführungsbeispiele der Erfindung wieder.
Fig. 1 zeigt eine Dosiervorrichtung in einem senkrechten Längsschnitt.
Fig. 2 zeigt eine andere Dosiervorrichtung in einem senkrechten Längsschnitt.
Fig. 3 zeigt einen waagerechten Schnitt durch die Dosiervorrichtung nach Fig. 2 gemäß Linie III-III in Fig. 2.
Unter einem mit einem Auslauftrichter 1 versehenen Feststoffbehälter 2 ist ein Dosierschieber 3 mit zwei Kammern 4 auf einem Boden 5 verschiebbar, der zwei Durchlaßöffnungen 6 mit einer der Grundfläche der Kammern 4 Grundfläche aufweist. Unter den Durchlaßöffnungen 6 führen Fallschächte 7 in ein mit einem Rührer 8 versehenes Mischgefäß 9.
Ferner führt in das Mischgefäß 9 eine von einer Dosierpumpe 10 aus einem Vorratsbehälter 11 gespeiste Flüssigkeitszuleitung 12. Die Dosierpumpe 10 ist eine Tauchkolbenpumpe. Ihr Kolben 13 ist bei 14 mit dem Dosierschieber 3 verschraubt. Zwei Rückschlagventile 15 bzw. 16 bilden ihren Einlaß und Auslaß.
Ein durch einen Doppelpfeil 17 nur angedeuteter hin- und hergehender Verschiebeantrieb bringt im Wechsel einmal die eine Kammer 4 des Dosierschiebers 3 unter den Auslauftrichter 1 des Feststoffbehälters 2 und dabei die andere Kammer 4 über die eine Durchlaßöffnung 6 im Boden 5 und den einen Fallschacht 7 und ein andermal die andere Kammer 4 unter den Auslauftrichter 1 und dabei die genannte eine Kammer 4 über die andere Durchlaßöffnung 6 und den anderen Fallschacht 7.
So werden bei jeder Hin- und Herbewegung des Dosierschiebers 3 und zugleich des Kolbens 13 durch die Kammern 4 zwei Kammerfüllungen an Feststoff und ein Hubvolumen des Kolbens 13 an Flüssigkeit in das Mischgefäß 9 eindosiert.
Das Dosierungsverhältnis zwischen dem Feststoff und der Flüssigkeit kann in verschiedenster Weise geändert werden. Das Volumen der Kammern 4 kann vergrößert oder verkleinert werden, letzteres z. B. auch durch Einsätze. Die Zahl der Kammern könnte auf eine beschränkt werden. Sie könnte unter Hinzunahme eines weiteren Auslauftrichters auch erhöht werden. Andererseits könnte der Querschnitt des Kolbens 13 vergrößert oder verkleinert werden, ebenso der Hub des Kolbens 13 (der nicht mit der Größe, sondern nur mit dem Abstand der Kammern 4 voneinander zusammenhängt bzw. dem Abstand zwischen dem Auslauftrichter 1 und den Durchlaßöffnungen 6). Es könnten auch noch weitere Feststoffbehälter über demselben Dosierschieber angeordnet und ihnen Kammern in dem Dosierschieber zugeordnet sein, und zwar sowohl in der Verschieberichtung hintereinander (Tandem) als auch nebeneinander. So können auch verschiedene Feststoffe zusammendosiert werden. Auch weitere Vorratsbehälter und Dosierpumpen könnten für die gleiche Flüssigkeit oder für weitere Flüssigkeiten vorgesehen werden, am anderen Ende des Dosierschiebers wie auch nebeneinander.
Die Dosiervorrichtung nach Fig. 2 und 3, in denen Fig. 1 entsprechende Teile jeweils das gleiche Bezugszeichen um die Zahl 20 erhöht tragen, weist statt des hin- und hergehenden Dosierschiebers 3 einen drehenden Dosierschieber 23 auf.
Der Drehschieber 23 ist mit einer Drehlagerung 38 auf einer Hülse 39 gelagert, die sich zwischen dem Boden 25 und einer Deckplatte 40 erstreckt und mit diesen durch eine alle Teile 25, 39 und 40 durchragende Mutterschraube 41 fest verbunden ist. Der Antrieb 37 des Dosierschiebers 23 ist ein Riementrieb mit einem Motor 42.
Die Durchlaßöffnung 26 im Boden 25 ist, wie in Fig. 3 erkennbar, ein bogenförmiges, zur Hülse 39 konzentrisches Langloch. Einen etwa gleichen Querschnitt weisen das Ende des Auslauftrichters 21 und eine unter diesem in der Deckplatte 40 angeordnete Aussparung 43 auf.
An dem Dosierschieber 23 ist eine Kurvenführung 44 geformt. Sie wirkt über eine Rolle 45, die in einer am Ende des Kolbens 33 ausgebildeten Gabel 46 gelagert ist, gegen eine Feder 47 auf den Kolben 33.
Bei jeder Umdrehung des Dosierschiebers 33 wird dessen Kammer 44 aus dem Feststoffbehälter 22 gefüllt und in das Mischgefäß 28 entleert, wobei die Kreisbogenform der Aussparung 43 und der Durchlaßöffnung 26 die vollständige Befüllung und Entleerung der Kammer 24 trotz deren Bewegung sicherstellen. Gleichzeitig wird durch die Kurvenführung 44 über die rolle 45 ein Hub des Kolbens 33 ausgeführt und damit eine dessen Hubvolumen entsprechende Flüssigkeitsmenge in das Mischgefäß 29 gepumpt.
Für Veränderungen des Dosierverhältnisses durch Vergrößerung oder Verkleinerung der Kammer 24 und/oder des Hubvolumens des Kolbens 33 gilt sinngemäß etwa dasselbe wie oben zu den Kammern 4 und dem Kolben 13 ausgeführt. Eine Vergrößerung der Zahl, d. h. eine mehrfache Anordnung der Kammer 24 unter dem Feststoffbehälter 22 oder weiteren Feststoffbehältern wäre in dem Dosierschieber 23 in verschiedenen Abständen von dessen Drehachse möglich. Eine Mehrzahl von Dosierpumpen 39 könnte in verschiedenen Winkelstellungen zur Drehachse des Dosierschiebers 23 angeordnet werden.
Die Einsatzmöglichkeiten der beschriebenen Dosiervorrichtungen sind vielgestaltig. Neben der Dosierung von Holzspänen und Leim zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten kommt vor allem auch die Dosierung verschiedenster Granulate zur Mischung mit Flüssigkeiten in Betracht.

Claims

1. Vorrichtung zum taktweisen Dosieren von schüttfähigem Feststoff und von Flüssigkeit in einem vorgegebenen Verhältnis, insbesondere vor einem Mischer (9; 29), mit einem Portionierer (3; 23) für den Feststoff und einer Pumpe (10;30) sowie einem synchron mit dem Portionierer (3; 23) gesteuerten Dosierkolben (13; 33) für die Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß der Portionierer ein Dosierschieber (3; 23) ist und der Dosierkolben (13; 33) zugleich Pumpe (3, 10; 13, 33) ist und beide über eine mechanische Koppelung (14; 44, 45) gemeinsam angetrieben (17; 37) sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein hin- und hergehender Dosierschieber (3) starr mit dem Dosierkolben (13) verbunden (14) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (17) an dem Dosierschieber (3) angreift.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein umlaufender Dosierschieber (23), an dem der Antrieb (37) angreift, über einen an dem Dosierschieber (23) angeordneten, auf den Dosierkolben (33) wirkenden Kurventrieb (44, 45) mit dem Dosierkolben (33) gekoppelt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierkolben ein Tauchkolben (13; 33) ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Mehrzahl von Feststoffen und/oder Flüssigkeiten der Dosierschieber und/oder der Dosierkolben mehrfach vorgesehen ist bzw. sind.