DE4029902A1 - Verfahren zum foerdern und mischen von schuettgut - Google Patents
Verfahren zum foerdern und mischen von schuettgutInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum
Fördern und Mischen von Schüttgut, insbesondere
Kunststoffgranulat.
Aus der US-PS 47 56 624 ist ein Mischgerät für Schüttgut
bekannt, welches einen siloartigen Behälter mit einem
trichterförmigen Boden aufweist und wobei innerhalb des
Behälters mindestens ein Steigrohr vorgesehen ist, über welches
das Schüttgut pneumatisch vom Bodenbereich zurück in den oberen
Teil des Behälters förderbar ist.
Zur ausreichenden Durchmischung des Schüttgutes ist ferner am
Auslauf des Behälters eine Zellenradschleuse vorgesehen, welche
das Schüttgut an die untere Öffnung des Steigrohrs fördert. Für
dieses Mischgerät ist jedoch ein hoher Aufwand an mechanischen
Komponenten notwendig; insbesondere die im Schüttgut rotierende
Zellenradschleuse ist aufwendig und außerdem
verschleißbehaftet. Außerdem muß der Austrag des Materials über
die Zellenradschleuse erfolgen, wodurch eine rasche Entleerung
des Mischgeräts nicht möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten
Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren und eine Einrichtung
zum Fördern und Mischen von Schüttgut zu schaffen, welches sich
durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und welches
gleichzeitig eine zuverlässige Durchmischung des Schüttgutes
gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch die Ansprüche 1 bzw. 9 gelöst.
Grundgedanke und damit wesentlicher Vorteil der Erfindung ist
die Verknüpfung der Förderung des Schüttguts in den Behälter
mit der gleichzeitigen Durchmischung des in den Behälter
geförderten Schüttgutes. Aufgrund dieser gleichzeitigen
Durchmischung können mehrere Schüttgutarten nacheinander dem
Behälter über das Förderrohrsystem zugeführt werden. Das
Mischen des Schüttgutes wird dadurch erreicht, daß der
Materialeinführungsstutzen derart ausgestaltet ist, daß sein
Ende bis in unmittelbare Nähe des Bodens des Behälters
heranreicht. Durch das Saugfördergebläse wird beim Einfüllen
des Schüttgutes in den Behälter über den
Materialeinführungsstutzen bewirkt, daß das Material, sobald es
diesen Materialeinführungsstutzen verlassen hat, eine Umlenkung
erfährt und im Behälter nach oben steigt. Während dieser
Bewegung durchmischt sich das neu eintretende Material mit dem
bereits im Behälter vorhandenen Material sehr intensiv, ohne
daß zusätzliche konstruktive Elemente im Behälter, wie
beispielsweise Leitschaufeln oder Mischervorrichtungen nötig
waren.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, den Abstand zwischen dem
Ende des Materialeinführungsstutzens und dem Boden bzw. der
Bodenverschlußklappe so zu wählen, daß dieser Abstand kleiner
als der zweifache Durchmesser des Materialeinführungsstutzens
ist.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, die
verschiedenen Schüttgüter nacheinander dem Behälter zuzuführen.
Während der Umschaltung der Förderventile könnte eine kurze
Zeitphase entstehen, in der keine Förderluft durch den Behälter
strömt. Um diese Zeitphase zu überbrücken, wird ein
Zusatzluftventil geöffnet. Durch dieses strömt Luft in den
Behälter ein, so daß der Mischvorgang nicht unterbrochen wird.
Dieses Zusatzluftventil kann auch weiterbildungsgemäß dazu
verwendet werden, daß nach Beendigung des Förderns von
Schüttgut die Förderrohre geleert werden und außerdem der
Mischvorgang ohne weitere Materialzufuhr verlängert wird.
Weiterbildungsgemäß werden zur Dosierung der Schüttgüter
verschiedene alternative Lösungen aufgezeigt. Zum einen kann
diese Dosierung über eine Zeitsteuerung der Förderventile
erfolgen. Eine solche Zeitsteuerung arbeitet ohne großen
Aufwand sehr zuverlässig und eignet sich für die Förderung von
Materialien, die annähernd die gleichen physikalischen
Eigenschaften aufweisen.
Eine weitere Möglichkeit der Dosierung besteht darin, daß der
Behälter an einer Wägezelle angeordnet ist. über diese
Wägezelle erfolgt die gravimetrische Erfassung des geförderten
Materials, so daß hier die Möglichkeit besteht, eine sehr
genaue Bestimmung des geförderten Materialgewichts vorzunehmen.
Insbesondere dann, wenn Material in sehr geringen Mengen
zudosiert werden muß, beispielsweise Einfärbepigmente für
Kunststoffgranulat, ist es zweckmäßig, eine zusätzliche
Dosiereinrichtung dem Behälter vorzuschalten, über welche diese
Kleinstkomponente dosiert wird.
Bei der Anwendung der Erfindung in der kunststoffverarbeitenden
Industrie wird ein solches Misch- und Förderverfahren dazu
benutzt, neuwertiges Kunststoffgranulat mit granuliertem
Regenerat zu mischen. Während das granulierte Regenerat schon
eingefärbt ist, müssen für die Einfärbung der Neuware noch
Farbzusätze zugemischt werden. Es hat sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, daß die Zumischung in Abhängigkeit von
der geförderten Menge der Neuware erfolgt. Hierzu wird das
nichteingefärbte Kunststoffgranulat als Schüttgut dem Behälter
zugeführt und dessen Menge gravimetrisch erfaßt. In
Abhängigkeit von dieser geförderten Menge werden die
Farbzusätze über die zusätzliche Dosiereinrichtung für die
Kleinstkomponenten dosiert. Damit ist auch bei
unterschiedlichen Mischungsverhältnissen von Neuware und von
granuliertem Regenerat gewährleistet, daß die Einfärbung des
gemischten Materials konstant bleibt.
Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist besonders
einfach ausgestaltet. Der Behälter ist mit einer selbsttätig
sich schließenden Bodenklappe versehen, die durch den
Unterdruck im Behälter gesteuert wird.
Ein Filterelement in der Art eines Taschenfilters ist innerhalb
des Behälters angeordnet und kann bei Bedarf abgereinigt
werden. Das Förderrohrsystem ist direkt mit sämtlichen
Förderrohren an den Materialeinführungsstutzen angeschlossen,
dessen Ende in erfindungsgemäßer Weise im Behälter positioniert
ist.
Eine Weiterbildung dieser Einrichtung sieht vor, daß an dem
Auslauf des Behälters ein Zweiwegeventil vorgesehen ist. über
dieses Zweiwegeventil kann das Schüttgut entweder direkt in den
Maschinentrichter eingeleitet werden oder einem Auffangbehälter
zugeführt werden. Dieser Auffangbehälter dient dazu,
Restmaterial aus dem Behälter zu entnehmen, sowie eine
Mischung, die nicht dem vorgegebenen Toleranzrahmen entspricht,
auszusondern.
Dem Zweiwegeventil kann ein Metalldetektor vorgeschaltet sein.
Dies hat den Vorteil, daß evtl. in dem Schüttgut vorhandene
Metallteilchen erkannt werden und über eine Steuerung des
Zweiwegeventils diese Metallteilchen ebenfalls in den
Auffangbehälter gelangen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 den schematischen Aufbau einer Förder- und
Mischeinrichtung,
Fig. 2 eine Förder- und Mischeinrichtung mit einer
gravimetrischen Mengenerfassung,
Fig. 3 eine an den Auslaß einer Förder- und Mischeinrichtung
angeschlossene Materialweiche.
Die Förder- und Mischeinrichtung gemäß Fig. 1 besteht aus
einem Behälter 10, der sich nach unten hin konisch verjüngt und
an seinem unteren Ende eine Bodenverschlußklappe 11 aufweist,
welche sich beim Abschalten der Förderluft selbsttätig öffnet.
Innerhalb des Behälters ist ein Filterelement 12 angeordnet,
welches die nach oben aus dem Behälter abgesaugte Förderluft
filtert. Die Förderluft der Saugförderung wird über ein
Saugfördergebläse 13, welches mit einem Motor 14 versehen ist,
erzeugt. Die Förderluft wird über ein Ventil 15, das in der
Förderluftleitung 16 angeordnet ist, gesteuert. Im Behälter 10
ist ein Materialeinführungsstutzen 17 hineingeführt, dessen
Auslaßende 18 bis unmittelbar in die Nähe der
Bodenverschlußklappe 11 heranreicht.
In diesen Materialeinführungsstutzen 17 münden Förderrohre 19,
20, die jeweils mit einem Förderventil 21, 22 versehen sind.
Diese Rohre sind an hier nicht dargestellten Materialsilos
angeschlossen. Über eine Rohrleitung 23 ist ferner ein
Zusatzluftventil 24 an dem Förderrohrsystem angeschlossen. Über
dieses Zusatzluftventil kann Umgebungsluft in das
Förderrohrsystem hineingesaugt werden.
Ein Förder- und Mischvorgang stellt sich folgendermaßen dar.
Das Saugfördergebläse 13 wird eingeschaltet, das Ventil 15
geöffnet. Hierdurch entsteht ein Unterdruck in dem Behälter 10.
Sobald eines der Förderventile 21 oder 22 geöffnet wird, strömt
Schüttgut 25 aus einem Vorratssilo über den
Materialeinführungsstutzen 17 in den Behälter 10. Aufgrund des
im Behälter 10 erzeugten Unterdruckes bleibt die
Bodenverschlußklappe 11 geschlossen. Das über den
Materialeinführungsstutzen 17 einströmende Schüttgut 25 strömt
nach oben und füllt den Behälter. Sobald eine ausreichende
Menge dieses Materials im Behälter vorhanden ist, wird das
entsprechende Förderventil geschlossen, zwischenzeitlich das
Zusatzluftventil 24 geöffnet und anschließend das Förderventil
für die zweite Schüttgutart geöffnet. Nunmehr strömt aufgrund
des Unterdrucks im Behälter 10 dieses Material über den
Materialeinführungsstutzen in den Behälter, steigt dort nach
oben und vermischt sich mit dem ersten Material. Bei dieser
Aufwärtsbewegung des Materials bewegt sich das insbesondere im
Bereich der Behälterwandung befindliche Material nach unten,
wird dort jedoch wieder in dieser Aufwärtsstrom mit
hineingeführt, so daß damit eine gute Durchmischung der beiden
Materialien gewährleistet ist.
Nachdem die erforderliche Materialmenge des zweiten Materials
ebenfalls in den Behälter gefördert wurde, wird das
entsprechende Förderventil abgeschaltet und das
Zusatzluftventil geöffnet. Die nunmehr einströmende Zusatzluft
bewirkt, daß sämtliche den Förderventilen 21, 22 nachgeordnete
Rohrleitungen leergesaugt werden. Außerdem bewirkt diese
Zusatzluft noch eine weitere Vermischung der in dem Behälter 10
befindlichen Materialien 25.
Die Fig. 2 zeigt eine Förder- und Mischeinrichtung, bei
welcher der Behälter 10 an einer Wägezelle 26 angeordnet ist.
Durch diese Wägezelle 26 ist eine gravimetrische Erfassung der
in den Behälter einströmenden Schüttgüter möglich, so daß damit
eine genaue Bestimmung des Mischungsverhältnisses der
Schüttgüter durchgeführt werden kann.
Unterhalb des Behälters 10 ist ein Maschinentrichter 27
dargestellt, der bei der Anwendung der Förder- und
Mischeinrichtung in der kunststoffverarbeitenden Industrie
unmittelbar auf einer Spritzgußmaschine angeordnet ist, so daß
das in dem Behälter 10 gemischte Material (Kunststoffgranulat)
direkt der Maschine zugeführt werden kann. Sofern die
Zudosierung sehr geringer Mengen von Material erforderlich ist,
beispielsweise die Zudosierung von Farbpigmenten, ist es
zweckmäßig, zur Einhaltung des genauen Mischungsverhältnisses
eine zusätzliche Dosiereinrichtung 28 der Förder- und
Mischeinrichtung vorzuschalten.
Eine solche zusätzliche Dosiereinrichtung 28 besteht aus einem
Behälter 29, der an seinem Auslauf einen Schneckendosierer oder
ähnliches aufweist, wobei die dosierte Menge einem
nachgeschalteten Wiegebehälter 30, der ebenfalls an einer
Wägezelle 31 befestigt ist, zugeführt wird. Das von dieser
Dosiereinrichtung bereitgestellte Material gelangt über die
Förderleitung 32 und das Förderventil 33 in das gemeinsame
Fördersystem.
Gemäß Fig. 3 kann unterhalb des Behälters 10 ein
Zweiwegeventil 34 angeordnet sein. Dieses Zweiwegeventil hat
die Aufgabe, Material, welches aus dem Behälter 10 ausströmt
und nicht in den Maschinentrichter 27 gelangen soll,
auszusondern. Dieses Material wird über die Leitung 35 einem
Auffangbehälter 36 zugeführt. Das Ventil kann über eine
geeignete Steuereinrichtung betätigt werden. Außerdem erfolgt
auch eine Betätigung des Ventils mittels eines Metalldetektors
37. Dieser ist oberhalb des Ventils angeordnet und schaltet bei
der Sensierung eines Metallteilchens innerhalb des
Schüttgutstroms dieses Ventil um, so daß der Teil des
Schüttgutstroms, in dem sich das Metallteilchen befindet,
ebenfalls dem Auffangbehälter 36 zugeführt wird.
Bezugszeichenliste
10 Behälter
11 Bodenverschlußklappe
12 Filterelement
13 Saugfördergebläse
14 Motor
15 Ventil
16 Förderluftleitung
17 Materialeinführungsstutzen
18 Auslaßende
19 Förderrohr
20 Förderrohr
21 Förderventil
22 Förderventil
23 Rohrleitung
24 Zusatzluftventil
25 Material (Schüttgut)
26 Wägezelle
27 Maschinentrichter
28 Dosiereinrichtung
29 Behälter
30 Wiegebehälter
31 Wägezelle
32 Förderleitung
33 Förderventil
34 Zweiwegeventil
35 Leitung
36 Auffangbehälter
37 Metalldetektor
11 Bodenverschlußklappe
12 Filterelement
13 Saugfördergebläse
14 Motor
15 Ventil
16 Förderluftleitung
17 Materialeinführungsstutzen
18 Auslaßende
19 Förderrohr
20 Förderrohr
21 Förderventil
22 Förderventil
23 Rohrleitung
24 Zusatzluftventil
25 Material (Schüttgut)
26 Wägezelle
27 Maschinentrichter
28 Dosiereinrichtung
29 Behälter
30 Wiegebehälter
31 Wägezelle
32 Förderleitung
33 Förderventil
34 Zweiwegeventil
35 Leitung
36 Auffangbehälter
37 Metalldetektor
Claims (12)
1. Verfahren zum Fördern und Mischen von Schüttgut, bei dem ein
nach unten sich verjüngender Behälter (10) mit einer
Bodenverschlußklappe (11) vorgesehen ist, ein außerhalb des
Behälters (10) angeordnetes Saugfördergebläse (13), welches
zum Absaugen von Förderluft mit dem Behälter verbunden ist
und wobei ein Filterelement (12) zum Filtern der Förderluft
vorgesehen ist, sowie ein Förderrohrsystem zum Zuführen des
zu fördernden Schüttgutes, wobei mindestens zwei Förderrohre
(19, 20) innerhalb des Förderrohrsystems vorgesehen sind und
diese jeweils ein Förderventil (21, 22) aufweisen und
weiterhin ein Zuluftventil (24) vorgesehen ist, welches an
dem Förderrohrsystem angeschlossen ist, wobei sämtliche
Förderrohre in einen Materialeinführungsstutzen (17) münden,
welcher in den Behälter (10) hineingeführt ist und in dessen
offenes Ende in dem Behälter bis unmittelbar an die
Bodenverschlußklappe (11) heranreicht, so daß das geförderte
und durch den Materialeinführungsstutzen (17) eintretende
Schüttgut (25) unmittelbar in den Bereich der
Bodenverschlußklappe gelangt und dort eine Umlenkung erfährt
und beim Hochsteigen im Behälter mit bereits vorhandenem
Schüttgut vermischt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim
Umschalten der Förderventile (21, 22) von der Zuführung
eines ersten Schüttguts auf die Zuführung eines zweiten
Schüttguts das Zusatzluftventil (24) geöffnet wird, so daß
die Luftströmung nicht unterbrochen wird und der
pneumatische Mischvorgang aufrecht erhalten bleibt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß nach Beendigung des Förderns von Schüttgut das
Zusatzluftventil (24) geöffnet wird, so daß gewährleistet
ist, daß alle Leitungselemente nach den Förderventilen (21,
22) entleert sind.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß nach dem Ende der Schüttgutförderung das
Zusatzluftventil (24) geöffnet wird und der Mischvorgang
ohne weitere Schüttgutzufuhr beliebig verlängerbar ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dosierung der zu mischenden
Schüttgüter über eine Zeitsteuerung der Förderventile (21,
22) erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dosierung der zu fördernden
Schüttgüter über die gravimetrische Erfassung des
Fördergewichts mittels wenigstens einer an dem Behälter (10)
angeordneten Wägezelle (26) erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dosierung von Kleinstkomponenten
über eine zusätzliche Dosiereinrichtung (28), welche in die
entsprechende Förderleitung (32) eingeschaltet ist, erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dosierung einer Kleinstkomponente in Abhängigkeit von der
gravimetrisch erfaßten Menge einer im Behälter vorhandenen
Schüttgutart oder des gesamten im Behälter angesammelten
Schüttgutes erfolgt.
9. Förder- und Mischeinrichtung, insbesondere zur Durchführung
des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus
- - einem nach unten sich verjüngenden Behälter (10) mit einer Bodenverschlußklappe (11)
- - einem außerhalb des Behälters (10) angeordneten Saugfördergebläse (13), welches zum Absaugen von Förderluft mit dem Behälter (10) verbunden ist,
- - einem Filterelement (12) zum Filtern der Förderluft,
- - einem Förderrohrsystem zum Zuführen des zu fördernden Schüttguts, wobei mindestens zwei Förderrohre (19, 20) vorgesehen sind und diese jeweils ein Förderventil (21, 22) aufweisen
- - einem Zusatzluftventil (24), welches an dem Förderrohrsystem angeschlossen ist,
- - wobei sämtliche Förderrohre in einen Materialeinführungsstutzen (17) münden, welcher in den Behälter (10) hineingeführt ist und dessen offenes Ende in dem Behälter (10) bis unmittelbar an die Bodenverschlußklappe (11) heranreicht, so daß das geförderte und durch den Materialeinführungsstutzen (17) eintretende Schüttgut (25) unmittelbar in den Bereich der Bodenverschlußklappe (11) gelangt und dort eine Umlenkung erfährt und sich beim Hochsteigen im Behälter (10) mit bereits vorhandenem Schüttgut vermischt.
10. Förder- und Mischeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl solcher Einrichtungen in
einem Mehrstellenfördersystem vorgesehen sind und mit einem
einzigen Auswerte- und Steuersystem, welches im
Multiplexverfahren die einzelnen Einrichtungen nacheinander
steuert, verbunden sind.
11. Förder- und Mischeinrichtung nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Auslauf des Behälters (10)
ein Zweiwegeventil (34) nachgeschaltet ist zum Führen des
Materialflusses in einen nachfolgenden Maschinentrichter
(27) oder in einen Auffangbehälter (36).
12. Förder- und Mischeinrichtung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Auslauf und dem
Zweiwegeventil (34) ein Metalldetektor (37) angeordnet ist,
welcher Metallteilchen innerhalb des Schüttguts sensiert
und das Zweiwegeventil (34) bei der Erfassung von
Metallteilchen derart umschaltet, daß das Material, in
welchem sich die Metallteilchen befinden, dem
Auffangbehälter (36) zugeführt werden.
Priority Applications (4)
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