DE3534090A1 - Vorrichtung zum dosieren von bestaeubungspuder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dosieren von Bestäubungspuder mit einem Pudervorratsbehälter, mit einem im Vorratsbehälter angeordneten Rührwerk, mit einer Puderauslaßöffnung am Boden des Vorratsbehälters und mit einer an der Auslaßöffnung vorgesehenen, durch eine Rüttel­ einrichtung in Schwingbewegung versetzbaren Schwingplatte zum dosierten Ausgeben des Puders.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art weist das Rührwerk in verschiedenen Niveaus des Pudervorratsbe­ hälters Rührarme auf, die von einer zentralen Rührwelle abstehen. Da der unterste Rührarm verhältnismäßig weit vom Boden des Behälters entfernt ist, können im Puder Klumpen entstehen, die zu einer Verstopfung der Puder­ auslaßöffnung führen. Die Schwingplatte wird bei der be­ kannten Vorrichtung mit verhältnismäßig hoher Frequenz elektromagnetisch derart gerüttelt, daß sie eine harmo­ nische Schwingung ausführt. Dabei erhält der auf der Schwingplatte liegende Puder keine definierte Transport­ richtung, er wird vielmehr nach beiden Richtungen von der Schwingplatte abgeworfen, was zu ungleichmäßigen Fördermengen führen kann.

Es ist Aufgabe der Erfindung, den geschilderten Mängeln abzuhelfen und eine gattungsgemäße Vorrichtung so zu ver­ bessern, daß sie, ohne zur Verstopfung zu neigen, eine gleichmäßige Dosierung und Förderung von Bestäubungs­ puder ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Rührwerk ein unmittelbar über dem Boden und der Auslaß­ öffnung des Vorratsbehälters rotierendes Rührmesser um­ faßt, und die Schwingplatte der Rütteleinrichtung eine unharmonische Schwingbewegung ausführt, die aus einer langsamen Hin- und einer raschen Herbewegung besteht.

Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit bei­ liegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht einer Vor­ richtung zum Dosieren von Bestäubungs­ puder;

Fig. 2 eine Untenansicht der Vorrichtung aus Fig. 1 und

Fig. 3 schematisch die grafische Darstellung einer unharmonischen Schwingung.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung zum Dosieren von Bestäubungspuder umfaßt einen kreiszylindrischen Puder­ vorratsbehälter 1, vorzugsweise aus durchsichtigem Mate­ rial, mit Boden 2. Unterhalb des Bodens 2 ist (auf einem nicht dargestellten Gestell) ein Elektromotor 3 angeord­ net. Eine Welle 4 des Motors 3 durchdringt den Boden 2 und trägt im Inneren des Behälters 1 und unmittelbar über der Innenseite des Bodens 2 ein verhältnismäßig schmales Rührmesser 5 in Gestalt einer Messerleiste, deren Schneid­ bereiche in Fig. 2 mit den Bezugszeichen 6 und 7 bezeich­ net sind.

Im Boden 2 ist seitlich in der Nähe der Behälterwand eine Puderauslaßöffnung 8 vorgesehen, in welche ein nach unten abstehendes Rohr 9 eingesetzt ist. Die Auslaßöffnung 8 und das Rohr 9 werden von dem mit der Welle 4 rotierenden Rührmesser 5 überstrichen.

Auf der Welle 4 sitzt unterhalb des Bodens 2 eine Nocken­ scheibe 11 in Form eines Zahnrades. An einem Gestellteil 12 der Vorrichtung ist als Schwingarm ein Hebel 13 dreh­ bar gelagert, der unterhalb des Bodens 2 im wesentlichen senkrecht zur Welle 4 verläuft. Auf das freie Ende des (einarmigen) Hebels 13 wirkt eine Schraubenfeder 14. Hierdurch wird ein mit dem Hebel 13 einstückig verbun­ dener Mitnehmer 15 gegen die Nockenscheibe 11 gedrückt. Der Mitnehmer 15 greift zwischen die Zähne der Nocken­ scheibe 11 ein. Durch entsprechende Ausbildung der Zähne erhält hierdurch der Hebel 13 eine unharmonische Schwin­ gungsbewegung, die grafisch in Fig. 3 dargestellt ist. Auf der Abszisse dieser Figur ist die Zeit (t), auf der Ordinate die Schwingungsweite (S) abgetragen. Beim Rotieren der Nockenscheibe 11 in Richtung des Pfeiles A (Fig. 2) liegt der Mitnehmer 15 zunächst an einer Zahn­ flanke an und wird gegen die Wirkung der Feder 14 lang­ sam nach links verschoben. Dieser Teil der Bewegung ist in Fig. 3 im Zeitabschnitt a dargestellt. Sobald sich die Zahnspitze am Mitnehmer 15 vorbeibewegt hat, wird dieser und mit ihm der Hebel 13 von der Feder 14 rasch nach rechts bewegt. Diese Bewegung ist in Fig. 3 im Zeitabschnitt b dargestellt. Danach beginnt die gleiche Bewegung von neuem und wiederholt sich, solange der Motor 3 in Betrieb ist. Insgesamt erhält somit der Hebel 13 eine unharmonische Schwingungsbewegung mit einer lang­ samen Hin- und einer raschen Herbewegung.

Mit dem Hebel 13 ist eine horizontal verlaufende Schwingplatte 16 fest verbunden, die von einem nach oben abstehenden Rand 17 rings umschlossen ist, so daß Schwingplatte 16 und Rand 17 insgesamt ein becher­ förmiges Gefäß bilden, dessen Boden von der Schwing­ platte 16 gebildet ist. In geringem Abstand über der Schwingplatte 16 liegt das freie Ende des mit der Puder­ auslaßöffnung 8 verbundenen Rohres 9. Wie dargestellt, weist die Schwingplatte 16 eine außermittige, schlitz­ förmige Öffnung 18 auf, die in einen Trichter 19 mit Auslauföffnung 21 übergeht.

Die so weit beschriebene Vorrichtung wirkt in folgender Weise: In dem mit feinem Bestäubungspuder, z.B. Magnesia, gefüllten Vorratsbehälter 1 rotiert unmittelbar über dem Boden 2 und dessen Auslaßöffnung 8 das Rührmesser 5. Hierdurch wird ein gleichmäßiger Vorschub des Puders in die Auslaßöffnung 8 und in das Rohr hinein bewirkt. Der Puder gelangt schließlich auf die unharmonisch hin- und hergerüttelte Schwingplatte 16. Während der lang­ samen Hinbewegung der Schwingplatte (in Fig. 1 und 2 nach links) wird der Puder mitgenommen. Bei der an­ schließenden raschen Zurückbewegung der Schwingplatte 16 gelangt der mitgenommene Puder aufgrund seiner Träg­ heit in den Trichter 19, aus dessen Öffnung 21 er in Form eines dünnen Puderfadens ausläuft. Der ausströmende Puder wird in bekannter Weise einem gasförmigen Transportmedium, z. B. Luft, beigemischt und einer Bestäubungsvorrichtung mit Düse oder dergleichen zugeführt.

Es wurde gefunden, daß durch die Ausbildung des im Vor­ ratsbehälter 1 umlaufenden Rührwerks als Rührmesser 5, welches unmittelbar über dem Boden 2 und der Auslaßöff­ nung 8 rotiert, Agglomerate des Puders zerteilt werden, bevor sie in das Rohr 9 eintreten. Eine Klumpenbildung des der Schwingplatte 16 zugeführten Puders ist somit zuverlässig verhindert. Aufgrund der unharmonischen Rüttelbewegung der Schwingplatte 16 wird der Puder 16 vollständig und in dosierten Mengenverhältnissen in den Trichter 19 überführt.

Rührmesser 5 und Schwingplatte 16 sind von dem gemein­ samen Motor 3 angetrieben, so daß im Gegensatz zu be­ kannten Vorrichtungen ein separater, z.B. elektromag­ netischer Antrieb für die Schwingplatte entfällt.

Wie dargestellt, ist (über eine Schraube 22) ein oben offenes, konisches Ringsieb 23 drehfest mit dem Rühr­ messer 5 und der Welle 4 verbunden, so daß es gemeinsam mit dem Messer 5 in der im Behälter 1 enthaltenen Pudermenge umläuft. Es wurde nämlich gefunden, daß sich aufgrund der Rotation des Rührmessers 5 in unmittelbarer Nähe des Bodens 2 innerhalb der im Behälter 1 enthaltenen Pudermenge eine torusförmige Puderbewegung ausbildet, mit einer in der Nähe der Behälterwand nach oben und in der Nähe der Behältermittelachse nach unten, in das Ringsieb 23 hinein gerichteten Bewegungskomponente.

Somit muß der zur Auslaßöffnung 8 hin bewegte Puder letzten Endes irgendwann einmal das Ringsieb 23 durchdringen. Auf diese Weise ist es möglich, mit einem verhältnismäßig kleinen Sieb die gesamte Pudermenge nach und nach zu sieben und Fremdkörper daran zu hindern, in die Auslaßöffnung 8 zu gelangen. Auch hierdurch ist die Betriebssicherheit der Dosiervorrichtung beträchtlich erhöht. Statt eines konischen kann auch ein zylindrisches, insbesondere kreiszylindrisches Ringsieb eingesetzt werden. Der Durchmesser des Ringsiebes 23 kann wesentlich kleiner als der Außendurchmesser 5 des Rührmessers sein und bei­ spielsweise ein Drittel bis ein Fünftel dieses Durch­ messers betragen.

Die Anordnung des Antriebsmotores 3 unterhalb des Behäl­ ters 1 ermöglicht nicht nur in einfachster Weise den ge­ meinsamen Antrieb von Rührmesser 5 und Schwingplatte 16, sondern trägt auch zur Verringerung der Bauhöhe der Ge­ samtvorrichtung bei.

Am Boden 2 der Vorrichtung kann, der Auslaßöffnung 8 etwa diametral gegenüberliegend, eine Entleerungsöffnung 24 vorgesehen sein, in die ein Rohrstutzen 25 mit Verschluß­ deckel 26 eingesetzt ist. Hierdurch ist eine leichte Ent­ leerung des Behälters 1 möglich.

Die dosierte und geförderte Pudermenge hängt weitgehend von der Schwingungsweite (Amplitude) der mit dem Hebel 13 verbundenen Schwingplatte 16 ab. Um diese Amplitude der Schwingplatte 16 zwecks Änderung der dosierten Pudermenge einstellbar zu machen, ist ein verstell­ barer Anschlag 27 vorgesehen, der von dem Ende einer in einem Gestellteil 28 gelagerten Schraube 29 mit Ein­ stellknopf 31 gebildet wird. Je weiter der Anschlag 27 (in Fig. 2 nach links) zur Feder 14 hin verstellt ist, um so weniger tief kann der Mitnehmer 15 in eine Lücke zwischen zwei Zähnen der Nockenscheibe 11 einfallen, weil er hieran durch Anliegen am Anschlag 27 gehindert ist. Die Schwingplatte 16 führt nunmehr eine unharmonische Bewegung aus, deren "Null-Linie" in Fig. 3 gestrichelt dargestellt und mit 30 bezeichnet ist. In Fig. 3 ist die maximale Amplitude der Schwingplatte 16 bei ganz (in Fig. 2 nach rechts) zurückgezogenmen Anschlag 27 mit c und die demgegenüber durch entsprechende Ein­ stellung des Anschlags 27 verkleinerte Amplitude mit d bezeichnet.

Der Vorteil dieser mechanischen Einstellung der Schwin­ gungsweite gegenüber einer bisher üblichen elektrischen Einstellung durch Änderung der an einem Elektromagneten anliegenden Betriebsspannung liegt darin, daß man nicht mehr von Spannungstoleranzen abhängig ist. Die hier vor­ gesehene Einstellung der Schwingungsweite ist somit ge­ nauer. Die Korngröße, das spezifische Gewicht und die Rieselfähigkeit gebräuchlicher Pudersorten ist unter­ schiedlich. Um diesen Parametern Rechnung zu tragen, ist es daher günstig, wenn der Abstand zwischen dem Rohr 9 und der Schwingplatte 16 einstellbar ist. Dies kann in einfacher Weise z. B. dadurch erreicht werden, daß das Rohr 9 in der Auslaßöffnung 8 axial verschieblich und feststellbar angeordnet wird.

Je höher die Geschwindigkeitsdifferenz bei der Hin- und Herbewegung der Schwingplatte 16 ist, um so effektiver ist deren Dosier- oder Transportwirkung auf den Puder. Man kann daher die Kraft, mit welcher die Feder 14 den die Schwingplatte 16 tragenden Hebel 13 vorspannt, ein­ stellbar machen, beispielsweise indem man einen Gestell­ teil 32, an dem sich die Feder 14 einseitig abstützt, ver­ schieblich und einstellbar ausbildet. Hierdurch läßt sich die auf die Federkraft zurückgehende Beschleunigung der Schwingplatte 16 beim Einfall des Mitnehmers 15 in eine Zahnlücke der Nockenscheibe 11 erhöhen.

Schließlich ist es günstig, wenn der Behälter 1 mit Boden 2 und Rührmesser 5 abnehmbar ausgebildet ist, um hierdurch einen schnellen Puderwechsel zu ermöglichen. Hierzu weist die Welle 4, auf welcher das Rührmesser 5 und die Nockenscheibe 11 gelagert sind, zwischen diesen beiden Teilen eine lösbare Kupplung 33, z.B. eine Klauen­ kupplung an sich bekannter Art auf, so daß der Puder­ vorratsbehälter 1 mit dem Rührmesser 5 abgenommen und nach erneuter Puderbefüllung leicht wieder aufgesetzt werden kann.

Die Frequenz, mit welcher die Schwingplatte 16 angetrieben ist, kann zwischen 10 und 30 Hz liegen und beispielsweise 20 Hz betragen, obwohl auch andere Frequenzen geeignet sind. Die maximale Schwingungsweite kann in der Größen­ ordnung von Millimetern liegen.

Claims (15)

1. Vorrichtung zum Dosieren von Bestäubungspuder mit einem Pudervorratsbehälter, mit einem im Vorratsbe­ hälter angeordneten Rührwerk, mit einer Puderauslaß­ öffnung am Boden des Vorratsbehälters und mit einer an der Auslaßöffnung vorgesehenen, durch eine Rüttel­ einrichtung in Schwingbewegung versetzbaren Schwing­ platte zum dosierten Ausgeben des Puders, dadurch gekennzeichnet, daß das Rührwerk ein unmittelbar über dem Boden (2) und der Auslaßöffnung (8) des Vorratsbehälters (1) rotierendes Rührmesser (5) umfaßt, und die Schwing­ platte (16) der Rütteleinrichtung eine unharmonische Schwingbewegung ausführt, die aus einer langsamen Hin- und einer raschen Herbewegung besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rührmesser (5) und die Schwingplatte (16) von einem gemeinsamen Motor (3) angetrieben sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf der dem Boden (2) des Vorratsbe­ hälters (1) abgekehrten Seite des rotierenden Rühr­ messers (5) koaxial ein Ringsieb (23) mit kleinerem Durchmesser als der Außendurchmesser des Rührmessers fest angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringsieb (23) konisch ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingplatte (16) an einem durch eine Feder (14) vorgespannten Hebel (13) befestigt ist, der durch eine Nockenscheibe (11) die unharmonische Schwingbewegung erfährt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rührmesser (5) und die Nockenscheibe (11) auf einer gemeinsamen, vom Motor (3) angetriebenen Welle (4) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (3) unterhalb des Bodens (2) des Vor­ ratsbehälters (1) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden (2) des Vorratsbehälters (1) separat von der Auslaßöffnung (8) eine verschließbare Ent­ leerungsöffnung (24) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude der Schwingplatte (16) zwecks Änderung der dosierten Pudermenge einstellbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bewegung des Hebels (13) zur Be­ grenzung seiner Schwingungsweite durch einen ein­ stellbaren Anschlag (27) begrenzt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingplatte (16) den Boden eines becher­ förmigen Gefäßes bildet, in den sich ein mit der Aus­ laßöffnung (8) des Vorratsbehälters (1) verbundenes Rohr (9) hinein erstreckt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das becherförmige Gefäß zwecks Konzentrierung des dosierten Puders zu einem dünnen Puderfaden in einen Trichter (19) ausläuft.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des Rohres (9) von der den Boden des becherförmigen Gefäßes bildenden Schwingplatte (16) einstellbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft der die Schwingplatte (16) vorspannen­ den Feder (14) einstellbar ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Rührmesser (5) und Nockenscheibe (11) auf einer gemeinsamen Welle (4) sitzen und die Welle (4) zwecks Abnahme des das Rührmesser (5) enthaltenden Pudervorratsbehälters (1) zwischen Rührmesser (5) und Nockenscheibe (11) eine lösbare Kupplung (33) aufweist.