BE1029762B1 - Doseertoestel - Google Patents

Abstract

Doseertoestel voor het doseren van het massadebiet van poeders, daardoor gekenmerkt dat het een doorlooptoestel (1, 51, 52) is met een behuizing (2-49) met een ingang (4) en een uitgang (5), waarbij de ingang (4) een doseerklep (6) bevat voor het poeder die regelbaar is met behulp van een regelsysteem (19) en waarbij de behuizing (2) een verdeelrad (9) bevat coaxiaal in de behuizing (2) verdraaibaar rond een as rond de doseerklep (6) met een inlaat (12) tegenover de doseerklep (6) en een uitlaat (13) aan de buitenomtrek, waarbij het doseertoestel (1) is voorzien van een aandrijving (50) voor het verdeelrad (9) aan een ingestelde rotatiesnelheid (59), en waarbij de behuizing (2-49) verder een turbinewiel (14) bevat coaxiaal verdraaibaar rond het verdeelrad (9) voor het opvangen van het poeder vanuit het verdeelrad (9), waarbij er middelen zijn om minstens één werkingsparameter (54, 55, 57) van het turbinewiel (14) te bepalen en het voornoemde regelsysteem (19) voorzien is om deze werkingsparameter (54, 55, 57) tijdens gebruik constant te houden door regeling van de doseerklep (6).

Description

Dossertoestel.

De huidige uitvinding heeft betrekking op een doseertosstel voor het doorlopend doseren van poeder.

Er zijn verschillende systemen voor het doorlopend doseren van pceder bekend. in de farmaceutische industrie worden vooral “loss in weight" dossersystemen (LIW) Loegepast vanwege hun nauwkeurigheid,

Deze “ioss in weight” toestellen bestaan uit een vat dat via een ingang met poeder gevuld wordt en gecontroleerd kan gelsdigd worden door middel van archimedesschroevern of trillingen of schuifbewegingen of kleppen of dergelijke aan de uitgang.

Het geheel is op een weegschaal geplaatst waarmee de daling van het gewogen gewicht in functie van de tijd een weerspiegeling is voor het massadebiet van het pceder.

Deze LIW doscertoesteilen hebben echter verschillende nadelen,

Ze zijn gevoeiig voor trillingen uit de omgeving en moeten bijgevolg trillingsvrij opgesteld worden voor een nauwkeurig meetresultaat,

Tijdens het bijvullen van het vat kan de daling van het gewicht niet gemeten worden zodat de archimedesschroeven tijdelijk zonder meting mceten draaien.

Het bijvullen van het vat moet bijgevolg op korte tijd gebeuren en kan significante rimpels vercorzaken in het massadebiet,

De ingang en de uitcang van het vat van een LIW toestel moeten met soepele balgen gekoppeid worden aan de vaste wereld om het voedertransport scofvrij te laten verlopen en tegelijkertijd invised van buitenaf op het meet- en regelsysteem zoveel mogelijk te beperken.

De montage van deze balgen is kritisch voor de goede werking van het meetsysteem.

Deze balgen zijn ook gevoelig voor ophoping van poeder dat ongecontroleerd kan loskomen en de meting kan verstoren.

Al deze cnregelmatigheden kunnen problematisch zijn zodat bijkomende afvlakking wenselijk kan zijn.

Daarnaast gaat er ook relatief veel poeder verloren, bijvoorbeeld vanaf het ogenblik van opstarten tot de bedrijfstoestand bereikt is, en poeder dat na het beëindigen van het proces achterblijft in de vele horizontale delen, hoeken en kanten van de mechaniek.

Voor het reinigen van het dossertcestel dient het gedemonteerd te worden zodat de losse onderdelen apart kunnen gereiniod worden, waardoor het doseertoestel eerder ongeschikt is voor sen “cleaning in place {CIP} of ‘wash in place (WIP)” reiniging in situ.

Het demonteren en het terug monteren van de doseertcestellen voor de reiniging en omstellen naar andere poeders kost tijd, is arbeidsintensief en gaat bijgevolg gepaard met relatief hoge kosten.

“Lose in weight” toestellen geven bijgevolg weinig flexibiliteit aan dosserprocessen en kunnen problematisch zijn bis het gebruik van toxische poeders,

De huidige uitvinding heeft tot doel aan minstens één of meer van de voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden.

Hiertoe betreft de uitvinding een doseertoestel voor het doseren van het massadebiet van poeders, daardoor cekenmerkt dat het een doorlooptvestel is dat sen behuizing bevat met een ingang bovenaan voor het te doseren goeder en een uitgang onderaan voor het gedoseerde pceder, waarbij de ingang centraal uitmondt in de behuizing en een doseerkien bevat met een regelbare uitstroom voor het poeder die regelcaar is met behuip van een regelsysteem en waarbij de behuizing een verdeeirad bevat dat coaxiaal in de behuizing verdraaibaar rond een as is aangebracht rond de doseerkien en dat voorzien is van een inlaat tegenover de uitstroom van de doseerklep en een uitlaat aan de hbuitenomtrek van het verdeelrad, waarbij het doseertcestel is voorzien van een aandrijving voor het aandrijven van het verdeelrad aan een ingestelde rotatiesnelheid, en waarbij de behuizing verder een turbinewiel bevat dat verdraaibaar coaxiaal rond het verdeelrad is aangebracht voor het opvangen van het poeder vanuit het verdeelrad met sen iniaat tegenover de uitlaat van het verdeelrad en een uitlaat, waarbij er middelen zijn om minstens eén werkingsparameter van het turbinewiel te bepalen en waarbij het voornoemde regelsysteem voorzien is om deze werkingsparameter tijdens gebruik constant te houden door regeling van de uitstroon van de doseerklep.

Zuik doseertoestel is makkelijk te realiseren en geeft sen continue en constante poederstroom aan de uitgang.

De uitvinding is gebaseerd op het volgende principe.

Het Lurbinewiel wordt = aangedreven door de luchtstroom afkomstig uit het verdeelrad, cemenod met poeder afkomstig uit de doseerklep overeenkomstig de formule F= Q*v waarbij F de kracht is die het turbinewiel aandrijft, Q het massadebiet is en v de omtreksnelheid is van het verdeslrad.

Volgens bovenstaande formule is het massadebiet © van het poeder-lucht mengsel evenredig met de aandrijfkracht F van het turbinewlel op voorwaarde dat de omtreksnelheid v van het verdeelrad constant is,

Bijgevolg zijn er verschillende mogelijkheden om door middel van het turbinewiel een meetsignaal te genereren det evenredig is met het massadebiet en dat meetsignaal vervolgens te gebruiken om de doseerklep bij te regelen.

Een eerste mogelijkheid is om de kracht of het koppel te meten waarmee het turbinewiel kan geblokkeerd worden.

Zen tweede mogelijkheid is om het turbinewiel tegen te houden door middel van een slappe veer die een hoekverdraaiing toelaat die evenredig is met het massadebiet.

Len derde mogelijkheid is om het turbinewiel vrij te laten draaien waarbij het toerental oploopt: Lot er een evenwicht ontstaat tussen de aandrijfkracht F en de wrijvingskracht van het turbinewiel waardoor het toerental van het turbineviel constant wordt en een maal 15 voor het massadebiet.

Het turbinewiei vrij laten draaien heeft als voordeel dat de

S opbouw en de regeling relatief eenvoudig en goedkoop zijn en bovendien dat de inslag van het poeder tegen de turbine minimaal is wat gunstig is voor inslaggevoelige poeders.

Het turbinewiel is bij voorkeur zodanig gevormd dat het de kinetische energie van het poeder afkomstig van het verdeelrad maximaal Xxan opvangen en omzetten in een statisch of een dynamisch koppel of sen rotatiesnelheid zonder dat het turbinewiei geninderd wordt door het gepasseerde poeder.

Het turbinewviel heeft bij voorkeur een kleine massatraagheid en is voorzien van een lager of een ophanging die een constante, bij voorkeur lage wrijving heeft om veranderingen in het massadebiet optimaal om te kunnen zetten in veranderingen van het meetsignaal van het turbineviel.

Het doseertoestel volgens de uitvoeding biedt de volgende voordelen ten opzichte van de bekende LIW systemen.

Het massadebiet van het gedoseerde poeder wordt zeer nauwkeurig en in tegenstelling tot “isss in weight” en “gain in weicht”

Systemen ononderbroken onder controle gehouden door het koppel of de hoekverdraaiing of het toerental van het turbinewiel te beheersen zodat net risico op conregelmatigheden die moeten afgevlakt worden structureel kleiner is dan bij loss in weight dossertoestellen.

Door afwezigheid van een weegschaal die dooriopend het gewicht van het aanwezige poeder meet heeït het toestel geen [lexibele verbindingen of Daigen nodig zodat: het goed hermetisch afsluitbaar is waardoor het kan gebruikt worden voor het doseren van hoog toxische stoffen.

Nog een kermerk van dit doseertoestel is dat door de werking van het verdeelrad de aanwezige horizontale delen waar poederophoping zou kunnen voorkomen zelfreinigend zijn.

Verder komt het poeder niet in contact met horizontale vlakken zodat er na gebruik zeer weinig poeder in het toestel achterblijft waardoor het toestel eenvoudig reinigbaar is en geschikt voor “CIP” en/of “WIP” reiniging,

Het mect- en regelsysteem is relatief ongevoelig voor storingen uit de omgeving zodat geen speciale voorzieningen nodig zijn voor inbouw.

In een basisuitvoering kan het doseertoestel met sen externe weegschaal worden afgesteld om het gewenste meersignaal te bepalen en heeft geen bewaking voor de stabiliteit van de wrijvinosweerstand van het turbinewiel.

Een ander kenmerk van de werking van het verdeelrad is dat de poederstroom ongeacht het turbinewie! homogeen verdeeld wordt langs de omtrek van de behuizing wat de mogelijkheid geeft deze poederstroom op die plaats instelbaar op te splitsen in tenminste twee poederstromen die op ieder ogenblik dezelfde verhouding hebben tot elkaar en waarvan één poederstroom de gewenste doseerstroom is en de andere een reststroom van het overtollig poeder.

Zen voordeel van deze opsplitsing op die plaats is dat de doscerklep steeds in een optimaal werkgebied kan functioneren ook als het gewenste massadebiet naar de uitgang beduidend kleiner is zodat zeer kleine nauwkeurige doseringen mogelijk worden.

De verdeelklep sluit aan op een trechter met een aparte uitgang voor elk van beide stromen.

Een ander voordeel is dat de reststroom tijdens het doseren gebruikt kan worden om het verloop van het massadebiet van de doseerstroom te controleren,

Daartoe is er in het doseertoestel een controlesysteem voorzien waarheen de reststroom kan omgeleid worden voor onrechtstreekse controle op mogelijke afwijkingen van het geleverde massgadebiet ten opzichte van het devanste massadeniet.

Het contrciesysteem is voorzien om een Éoutsignaal te generen dat kan gebruikt worden om een alarmsignaai te geven of om terug te koppelen naar het recgelsysteen voor bijsturing van het regeitcerental van het turbinewiel.

Bij voorkeur is het controlesysteem uitgevoerd met een ingebouwde “gain in weight” weegschaal met een open opvangpotie dat cmkeerbaar steunt op een load cell die tijdens het vullen met poeder telkens sen curve van oplopend gewicht genereert,

Als het polje vol is, wordt het omgekeerd en kan het gemeten poeder algevoerd worden maar sen collector waar een retoursysteem op kan aangesioten zijn.

Door een systeem van richtkleppen kunnen de doseerstroom en de reststroom naar keuze apart of samen rechtstreeks naar de doseeruitgang ol naar de restuitgang met de “gain in weight” weegschaal worden afgeleid of rechtstreeks naar een collector van waaruit het opgevangen voeder via een retoursysteem terug naar de ingang worden geleid.

De combinatie van richtkiepgen en ingebouwde gain in weiaht weegschaal bieden het voordeel dat het dossertoestel zich automatisch kan afstellen door na ingave van het cewenste massadebiet eerst het bijhorende meetsignaal van het turbinewiel te bepalen en vervolgens het juiste massadebiet naar de uitgang te schakelen,

Het retcoursysteem is bijvoorbeeld uitgevcerd met een archimedesschroef in een verticale buis voor het verticaal transport van het restpoeder vanuit voornoemde collector onderaan naar de ingang van het doseertoestel bovenaan,

Nieuw poeder via de collector tcevoeren heeft als voordeel dat net retoursysteem het enige systeem is dat instaat voor het posderniveau bovenaan aan de ingang van het toestel.

Dit retoursysteem kan bij voorkeur uitgevoerd zijn als een buis met een archimedessohroef.

Een buis met een archimedesschroeï heeft als voordeel dat het sen zeer compact systeem is en goed reinigbaar.

Bij een centrale plaatsing in de aslijn van het toestel kan de archimedesschroef rechtstreeks dienst doen als doseerklep waarbij het uiteinde van de schroef het opvevoerde poeder rechtstreeks verstrooit in of over het verdeelrad.

Voordeel van plaatsing in de asiijn is dat een aparte doseerkiep en de bewaking van het poederniveau aan de ingang bovenaan hiermee vervallen waardoor de uitvoering compact wordt,

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te

Lonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven van een doseertoestel voigens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin:

Figuur 1 A een SDrzicht geeft van het hasismode! van het doseertoestel voigens de uitvinding;

Figuur iB toont het basismodel van figuur 1A zonder deksel en toevoerleiding:

Figuur Z een centrale verticale doorsnede geeft van dit basismods);

Figuur 3 een uitvergroting laat zien van het turbinedeel van fiquur 2;

Figuur 4 toont aen uitvoering met geblokkeerd turbinewisei;

Figuur 5 Loont een uitvoering wearbij het turbinewiel tegen gehouden wordt met sen slaope veer;

Figuur 6 toont de voorkeuruitvoering met vrij draaiend turbinewiel:

Figuur 7 en 8 tonen een uit elkaar getrokken combinatie van doseerwiel, verdeelrad en turbinewiel:

Figuur 2 toont mogelijke uitvoeringen van het verdeelrad:

FLguur LG toont mogelijke uitvoeringen van het turbinewiel;

Figuur 11 toont een uitvoering van de verdeelklep;

Figuur 12 toont de dubbele trechter;

De figuren 13 en 14 Lonen de verdeelklep cp de dubbele rechter in twee verschillende verhoudingposities;

Figuur 15 toont schematisch de werking van de verdeelklep op de dubbele trachter:

Figuur 16 toont het basismodel van het dossertoestel van fiquur 1 uitgebreid met een richtkleppensysteem, ingebouwde gain in weight weegschaal en een retoursysteem voor niet gebruikt poeder, ingang nieuw poeder;

Figuur 17 toont de schakeling van de richtkleppen van figuur 16 als al het gedoseerde poeder naar de vitgang geleid wordt;

Piguur 18 toont de schakeling van de richtkieppen tijdens de opstartprocedure;

Piguur 19 toont de schakeling van richtkleppen tijdens cegrijf waarbij de parallelstroom naar de gain in weight weegschaal gevoerd wordt;

Piguur 20 toont een uitvoering van de ingebouwde gain in weight weegschaal van het doseertoestel van figuur 16;

Figuur 21 toont een centrale verticale doorsnede van een doseertoestel volgens de uitvinding met een centrale archimedesschrosf als transçort- en doseermiddel;

Piguur Z2 toont een uit elkaar getrokken uitvoering van het doseertoestel van figuur Zl,

Het in figuur 1 weergegeven basismodel van een doseertoestel 1 volgens de uitvinding is bedoeld voor het doseren van het massadebiet van poeders, in het bijzonder voor het bekomen van een gewenst ingesteld massadebiet.

Li

BE2021/5735

Dit doseertoestel ! is een doorlonptoestel, met een behuizing 2 samengçesteld uit een koepelvormig deksel 2 bovenaan dat aansluit op een trechter 49 die bovenaan verticaal cilindrisch is en onderaan uitloopt in een uitgang 5 voor het gedoseerde poeder,

Het deksel 2 is voorzien is van een ingang 4 aansluitend op pen toevoerleiding 60 voor de toevoer van het te doseren poeder die bij voorkeur centraal geplaatst is. ingang 4 is eveneens voorzien van een doseerklep 6 met cegelbare uitstroom van het poeder,

In dit geval is de doseerklep 6 uitgevoerd als een rcteerbaar schijfje dat coaxziaal is aangebracht in de ingang 4 met een centrale naar Dpoven gerichte kegel en rond de basis waaiervormig gerichte ribben 7 zoals getoond in de figuren 2 tot B,

De doseerkiep 6 kan voorzien zijn van een aandrijving 8 voor het doseren van het doorgelaten massadebiet poeder, in dit geval door aanpassing van het toerental van de doseerklep 6,

Deze aandrijving 8 is voorzien van een regelsysteem 19 waarmee de uitstroom van de doseerklep kan geregeld worden

In het koepeivormige deksel 2 is cosziasl een verdeelrad 9 aangebracht dat verdrasibasr is rond de doseerklep 5, zoals weergegeven in de figuren 2 tot &.

Het verdeelrad © is hier voorzien van schoepen 10 die kanalen il afbakenen met een inlaat 12 tegenover de uitstroom van de

C BE2021/5735 dosearklep 5 voor het ontvangen van poeder en sen uitlaat 13 aan de buitenomtrek van het verdeelrad 9 waarlangs het goeder het verdeelracd veriaat.

Het doscertoestel 1 is bij voorkeur voorzien van een aandrijving 50 die getoond wordt in figuur Z en die aan het verdeelrad 9 sen ingestelde constante rctatiesnelheid 593 geeft, In het voorbeeld van de figuren is de aandrijving

S0intern in de behuizing bevestigd.

Piguur 3 Loont uitvoeringen van het verdeelrad 9 met open kanalen il en gesioten kanalen 11 , In extremis kan een gewone platte schijf zonder schoepen cok dienst doen om het poeder verscreiden,

Verder is er in het koepelvormige deksel 2 coaxiaal een turbinewiel 14 aangebracht dat door middel van sen turbinelagering 48 zoals getoond in figuur 3 vrij verdraaibaar is rond het verdeelrad 5.

Er zijn verschillende uitvoeringen van het turbinewiel 14 en bijhorende aangepaste lageringen à8 mogelijk zoals geïllustreerd in de figuren 10 A tot 10E,

De turbinelagering 48 van het turbinewiel 14 heeft bij voorkeur een kleine diameter en kan centraal rond bijvoorbeeld de ingang à Dovenaan geplaatst zijn voor turbinewielen volgens figuren 1G B en 10 D of onderaan voor turbinewielen volgens figuur 10

A en figuur 1E,

Het turbinewiel 14 is in het weergegeven voorbeeld van de figuren vcorzien van schoepen 15 met een inlaat 16 tegenover de uitlaat 13 van verdeelrad 9 en een uitlaat 17 zodat het goeder vanuit verdeeirad 3 tegen de schoepen 15 van het turbinewiel 14 botst en in de richting van de uitlaat 17 van het turbinewiel 14 wordt verplaatst.

In het weergegeven voorbeeld van figuren 7 en 8 is de uitlaat 17 van het turbinewiel 14 naar onder gericht, Voorbeelden van zulk turbinewielen 14 met een uitlaat 17 naar onder zijn weergegeven in de figuren 10C en 10D. in de uitvoering volgens figuren 1 tot 3 is de uitlaat 17 van het turbinewiel zijwaarts gericht, waarbij het poeder dat de uitlaat 17 van het turbinewiel 14 verlaat tegen het deksel 2 aanbotst en daarna in trechter 45 naar beneden gaat zoals bijvoorbeeid met een turbinewiel 14 van de figuren 10A en 10B.

In bepaalde gevallen is een turbinewiel 14 zonder schoepen ook bruikbaar, met andere woorden een turbinewiel 14 in de vorm van een niet in de figuren weergegeven platte ring of schijf.

Dergelijk turbinewiei 14 zonder schoepen kan bijvoorbeeld voordelig zijn in veval van relatief plakkerige pceders,

Op het ogenblik dat het verdeelrad 3 roteert ontstaat in het verdeelrad % een radiale iuchtstroming van de inlaat 12 doorheen de kanalen 11 naar de uitlaat 13 die het poeder, dat de uitlaat van de doseerklep 6 verlaat, meeneemt vanaf het ogenolik dat de doseerklep 6 begint te roteren en zo poeder losizat.

Dit poeder-lucht mengsel heeft ten gevolge van het constante tosrental 5% van het verdeelrad $ bij het verlaten van verdeelrad 3 een welbepaalde Langentiële snelheid 53 zoals weergegeven in de figuren 4 tot 6 waarmee het poeder Legen of over het turbinewliel 14 wordt ceslingerd.

Door de inpact op de schoepen 15 en/of door de wrijving ontstaat een aandrijfkoppel on het turbinewiel 14 dat bepalend is voor het massadebiet, voor het regelen van het massadebiet bestaan er verschillende mogelijkheden, volgens een eerste uitvoering zoais weergegeven in figuur 4 wordt het turbinewiel 14 in geblokkeerde toestand gebruikt waarbij de kracht 55 of het koppel nodig om het turbinewiel 14 te blokkeren als signaal dient cm de doseerklep 5 aan Le sturen.

De kracht of koppel 55 nodig om het turbinewiel 14 in een vaste positie Legen rotatie vast te houden wordt gemeten en het meetsignaal wordt teruggekoppeld naar het regelsysteem 19 om tijdens gebruik de uitstroom van de doseerklep 6 te regelen teneinde de gemeten kracht of koppel constant te houden,

In figuur 5 is een tweede alternatieve uitvoering weergegeven waarbij het turbineviel 14 voorzien is van een weerstand Legen roteren in de vorm van een slappe veer 56 die is aangebracht tussen het Lurbinewiel 14 en een vast punt van de behuizing Z- 43,

Tijdens gebruik zal door de impuls van het poeder het turbinewiel 14 tegen de veerkracht in een zekere hoekverdrasiina 57 krijgen die evenredig is met de botskracht van het poeder.

Deze hoekverdraaiing 57 wordt dan gemeten en als meetsignaal gebruikt voor de aansturing van de doseerklep 6 om de hoekverdraaiing 57 tijdens georuik constant te houden door regeling van de uitstroom van de doseerklep €.

Een derde en meest voorkeurdragende uitvoering 15 weergegeven in figuur © waarbij in dit geval het turbinewiel 14 vrij verdraaibaar is gelagerd in de behuizing.

Onder impuls van het poeder begint het turbinewiel Le roteren, net versnelt tot de tegenwerkende luchtwrijving en de

Lagerwrijving in het lager 48 voor een evenwichtstoestand zorgen, waarbij het tcerenta! 54 van het turbinewiel 14 sen constante waarde kan krijgen door regeling van de doseerklep 6.

Dit toerental 54 van het turbinewiel 14 is evenredig met het massacdebiet zoals hieronder uitcelegd.

Dit constante toerental 54 van turbinewiel 14 kan beïnvloed worden door de tangentiële sneiheid 53 waarmee het poeder

Lucht-mengsel het verdeelrad % verlaat maar deze wordt constant gehouden omdat het Loerental 59 van het verdeelrad constant cehouden wordt.

Dit constante toerental 54 van turbinewiel 14 wordt ook beinvloed door de copiopende luchtwrijving bij oplopende toerentallen en de lagerwrijving in het lager 48 van tTurbinewsiel 14.

Lucht- en lagerwrijvingen kunnen cover kortere of langere termijnen echter beschouwd worden als een stabiel gegeven en de stabiliteit daarvan kan bovendien in het verdere verloop van het proces gecontroleerd worden.

Dit constante toerental 54 van turbinewiel 14 wordt bijgevolg uitsluitend beinvloed door de poedermassa die door de doseerkiep & rondom verstrooid wordt in het verdeelrad 5.

Hiermee kan gesteld worden dat het toerental 54 van het turbinewiel 14 evenredig is met het massadebiet dat geregeld wordt door de doseerkiep 6 overeenkomstig de eerder gencemde formule F= Q*v waarbij F de kracht is die het turbinewiel aandrijft, © het massadebiel is en v de omtreksnelheid 53 is van het verdeelrad 9,

Het toerental 54 van het turbinewiel 14 wordt gemeten met een snelneidssensor 18 die ils weergegeven in de figuren 3, 7 en 8,

Door middel van een regelsysteem 19, weergegeven in fiquur 2, kan de dosserklep 6 ervoor zorgen dat een toerental van turbinewiel 14 en daarmee ook het massadebiet aan de uitlaat 17 van het turbinewiel 14 constant gehouden wordt door meer of minder posder door te laten,

Het aldus gedoseerde poeder dat uit het turbinewiel 14 stroomt wordt opgevangen door trechter 49 en onderaan afgevoerd via uitgang 5.

Het in te stellen toerental van het turbinewiel 14 voor het bekcmen van een gewenst massadebiet aan de uitgang 5 kan op voorhand experimenteel bDecaald worden op de volgende manier door middel van cen niet weergegeven ezterne gain in weight weegschaal waarmee het oplopend gewicht in functie van de tijd gemeten wordt, Deze externe weegschaal behoort niet noodzakelijk tot het dcseertoestel.

Als dit toerental 54 bekend is dan kan het regelaysteem 19 ervoor zorgen dit toerental 54 constant Dlijft goor het toerental van doseerkiep 6 bij te sturen waardoor het gewenste constant massadebiet ontstaat aan uitgang 5.

Vervolgens wordt de externe weegschaal 21 verwijderd of weggeschakeid en is het doseertoestel ! kiaer voor dosering,

Het volstaat dan om continu poeder aan te voeren en aan te vuilen om in de inlaat 4 steeds poeder aanwezig te hebben tussen een minimum en mazimumniveau zoals weergegeven in figuur 2.

Door het verdeelrad 3 dan aan te drijven aan een constant toerental zal er aan de nitgang 5 poeder met een constant massadebiet worden geleverd.

Alhoewel met deze basisuitvoering goede resuiltaten kunnen geboekt worden, wordt hierna als uitbreiding van het basismodel l nog een zelfinstellende uitvoering van een doseertoestel 51 beschreven waarmee het in Le stellen toerental van de turbine bij opstart automatisch wordt ingesteld zonder de noodzaak van manuele handelingen en/of van een aparte weegschaal en zonder de noodzaak om de massa poeder die bij het basismodel nodig is om het doseertcestel 1 af te regelen niet meer apart moet: afgevoerd worden, waardoor verspreiding van stof kan vermeden worden en de doseerinrichting ook bruikbaar is voor stofdichte

Systemen en in geval van hcog toxische poeders,

Een voorbeeld van zulke zelfinsteilende uitvoering van een doseertoestel 51 volgens de uitvinding is weergegeven in figuur 16 waarbij de basisuitvoering van figuur Ì extra is voorzien van een ingebouwde gain in weight weegschaal 22, dit in combinatie met een richtkieppensysteem met kleppen 27-28 -20,

Bij dit Doseertoestel Si wordt bij opstart het gewenste massadenbiet ingegeven, waarna het toestel zich hierop gaat instellen en waarbij het massadebiet pas naar de einduitgang 5 gevoerd wordt als de gewenste waarde bereikt iz.

Zoals weergegeven in figuur 16, is het koepelvormige deksel 2 met verdeelrad 9 en turhinewiel 14 en doseerklep & bij dit zelfinsteilende dossertoestel 51 geplaatst bovenop een dubbele trechter 23 die voorzien is van een verdeelkien 24 die getoond is wordt in de figuren 11 tot 15 en waarmee de poederstroom die bij het verlaten van turbinewiel 14 homogeen verdeeld langs de omtrek van het koepelvormige deksel 2 naar beneden valt instelbaar kan opgesplitst worden in een doseerstroonm en een parallelle reststroom die op ieder ogenblik een constante verhouding hebben tot elkaar,

De dubbele trechter 23 heeft onderaan bijgevolg een uitgang 26 voor de doseerstroom die naar uitgang 5 zai gaan en een uitgang

VOOr de parallelstrcom die verderop automatisch 25 gerecupereerd kan worden.

De verdeelkiep 24 is zoals weergegeven in de figuren 11 tot 15 verdraaibaar rond de centrale as en wordt zodanig manueel of vis een algoritme ingesteld dat de doseerklep 6 steeds in het optimale deel van zijn het werkingsgebied kan functioneren zijdens het afleveren van een ingesteld massadebiet aan de

Lrechteruitgang 26.

Hierdoor wordt het werkgehied van het doseertoestel 51 naar onder toe uitgebreid zodat het ook bruikbaar wordt voor het nauwkeurig doseren van zeer kleine massadebieten,

Figuur 13 toont de verdeelklep ZA ir een positie overeenstermend mel een bij benadering 15%-85% verhouding, terwijl in figuur 14 de verdesiklep verdraaid is naar 50%3-50$ verhouding positie.

Beide poederstromen vertrekken van een goeder dat aan de omtrek van het turhinewiel 14 uniform is verdeeld en door de zwaartekracht in de trechter 23 terecht komt, zodat beide stromen aan de uitgangen 25 en 26 ook gedoseerd zijn in een vaste verhouding.

Zoals blijkt uit de figuren 16 tot 19 sluiten de uitoangen 25 en 26 van de dubbele trechter 24 aan op richtkleppen 27 en 28,

Richtkien 28 sluit aan cp de doseeruitgang 26 en is via een Y- stuk 33 met daarin een richtklep 23 verbonden met een ingebouwde gain in weight weegschaal 22.

Naargelang de in te stellen posities van de kleppen 28 en 29 kan de doseerstroom rechtstreeks naar de uitgang 5 gevoerd worden tijdens bedrijf zoals weergegeven in de figuren 17 en 13 of alternatief naar de weegschaal 22 aïgeleid worden zoals weergegeven in figuur 18 voor de bepaling van het toerental van het turbinewiel 14 bij het afstellen tiidens de costartprocedure zoals hierboven uitgelsegd.

Riehtklep 27 sluit aan op de paralleluitgang 25 van de dubbele trechter en is via een overbrugging 34 rechtstreeks verbonden met de coliector 36 voor recuperatie van de parallelstroom tijdens de opstartprocedure zoals weergegeven in figuur 18 ofwel via het Y-stuk 33 en richtkien 29 naar de ingebouwde gain in weight weegschaal 22 tijdens bedrijf zoals weergegeven in [iguur 19,

De parsalleistroom afkomstig van richtklen 27 kan bij voorkeur na de costartprocedure naar de ingebouwde gain in weight weegschaal 22 gevoerd worden zoals weergegeven in figuur 19 omdat de grafieken die hiermee gegenereerd worden tijdens bedrijf ongewijzigd moeten blijven en aldus onregelmatigheden kunnen detecteren in verband met de luchtwrijving of de iagerwrijving van het tEurbinewiel 14 waarvan het toerental bepalend is voor de nauwkeurigheid van het gedoseerde massadebiet.

RBichtkiep 29 geeft ook de mogelijkheid om het volledige massadebiet van het dossertoestel 51 te benutten door beide pcederstromen tijdens de opstartprocedure door te leiden naar de ingebouwde gain in weight weegschaal 22 om daarna het voliedige massadebiet door te sturen naar de einduitgang 5 zoals getoond in fiquur 17,

Zoals meer in detail weergegeven in figuur 20 beval de ingebouwde gain in weight weegschaal 22 hoofdzakelijk een open cpvangpolje 30 bevestigd aan een askoppeling 61 met scharnierpunt 58 dat door middel van sen aandrijving 32 kan omgexanteld worden om het te ledigen zonder daarbij de poederstroom te onderbreken.

Door de werking van het scharnierpunt 58 kan het opvangpotie 30 worden afgesteund op een load celi 31 die het oplopend gewicht (gain in weight) van het ontvangen poeder in functie van de tijd meet.

Door het voornoende regelsysteem 12 worden deze metingen vergeleken met de gewenste situatie.

Tijdens de opstartprocedure van figuur 18 ontvangt het opvangpotie 30 via richtklep 28 de dozeerstroom die door de doseerkiep 6 geleidelijk aan opgevoerd wordt tot wanneer uit de gain in weight metingen biijkt dat het gewenste massadebiet bereikt is en daarmee cok het regeltoerental 54 van turbinewiel 14 bekend is,

Het massadebiet wordt na de opstartprocedure geregeld door het toerental van het turbinewiel 14 constant te houden,

Vanaf dat ogenblik kunnen afwijkingen in het oplopend gewicht van load cell 31 wijzen op veranderingen in de wrijving van het turbinewiel lé zodat het regelsysteem 19 indien nodig het regeltverental van het turbinewiel 14 kan wijzigen ofwel een foutmelding geven,

Collector 36 is een Duffervat onderaan dat poeder verzamelt afkomstig van de ingebouwde gain in weight weegschaal 22, uit de overbrugging 34 en bij voorkeur ook vers aangevoerd nieuw poeder via kanaal 35.

Op collector 36 is verder ook een retoursysteem 39 aangesloten waarmee het niet gebruikte poeder terug naar de toevoerleiding 46 bovenaan kan gevoerd worden via een retoursysteem 39 zoals weergegeven in figuur 16,

Bij voorkeur moet het poeder afkomstig van de ingebouwde gain in weight weegschaal 22 en het poeder dat uit overbrugging 34 in collector 36 terecht kont voor de retour maar de toevoerleiding 46 voorrang krijgen op het nieuw pceder uit het kanaal 35,

Deze voorrang kan bekomen worden door bijvoorbeeld de hellingshoek van de toevoer 35 van het nieuwe poeder naar de coliector 36 minder steil te maken dan de hellingshoek die het reeds gebruikte poeder uit de weegschaal 22 of de overbrugging 34 volgt naar het retoursysteem 39,

Nieuw poeder kan pijgevolg enkel binnenstromen in collector 36 via kanaal 35 indien het poederniveau tot onder de uitgang van kanaal 35 in de collector 36 gezakt is.

Collector 36 is daarnaast ook voorzien van een klep 43 onderaan die kan gebruikt worden om het hele doseertoestel 51 te laten izeeglopen en die eveneens functioneel is bij toepassing van

WID of CIP reiniging.

Retoursysteem 39 kan bestaan uit een verticale retourbuis 40 die een coaxiale archimedesschroef 41 bevat die een aandrijving 44 bovenaan kan hebben en waarvan het uiteinde 42 onderaan zich in de coliector 36 bevindt.

Dit uiteinde 42 van de archimedesschroef 41 kan bijvoorbeeld een vergroting zijn van de schroefdiameter om verticaal transport van poeder vanuit de collector 36 mogelijk Le maken.

Bovenaan eindigt het retoursysteem 39 in de toevoerleiding 46 waarbij het poeder in de toevoerleiding 46 gestort wordt op een positie 60 boven een sensor 45 die het hoogst toegelaten poederniveau 3 detecteert,

Als dit niveau bereikt: is, dan stopt het toevoersysteem 22 met de aanvoer van poeder.

Er kan ook een Lweede niveausensor 48 aanwezig zijn in toevoerleiding 46 die het laagste toegelaten posderniveau 3 detecteert en niermee startsignaal geeft VOOr het

Loevoersysteem 39.

De uitvoering van retoursysteem 3% is niet beperkt tot een retourbuis 40 met archimedesschroef 41 maar het kan eveneens uitgevoerd zijn ais pneumatisch transport, emmerlift of andere bekende transnportsystemen.

In de figuren 21 en 22 is een meer compacte uitvoering van doseertoestei 52 volgens de uitvinding weergegeven waarbij de retourbuis 40 met de archimedesschroef di centraal geplaatst is, coaxiaal met het verdesirad 9 waarbij de archimedesschroef àl de functie van doseerklep 6 overneent als het poeder dat door de archimedeszchroef 41 omhoog getransporteerd wordt de retourbuis 40 bovensan verlaat ter hoogte van het verdeelrad $.

In dat geval vervallen de toevosrlisiding 46 met de sensoren 45 en 48 en cok ingang 4 met de aparte doseerklep & en wordt het toerental van de archimedesschroef 41 geregeld door het regelsysteem 15 om tot een constant toerental 54 van het turbinewviel 9 te komen en daarmee op dezelfde werkwijze een constant massadebiet te bereiken aan uitgang 5.

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld peschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch een doscertnestel volgens de uitvinding kan in allerlei vormen en afmetingen worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden,

Claims (14)

1. Conclusies,
2. Ll. Doseertoestel voor het doseren van het massadebiet van poeders, daardoor gekenmerkt dat het een door\soptoestel {1,51i,52} is dat een behuizing (2-49) bevat met een ingang (6) bovenaan voor het te doseren poeder en een uitgang (5) onderaan voor het gedoseerde poeder, waarbij de ingang (4) centraal uitmondt in de behuizing (2) en een doseerklep (6) bevat met 19 een regelbare uitstroom voor het poeder die regelbaar is met behulp van een regelsysteem (19) en waarbij de behuizing (2} cen verdeelrad {3} bevat dat coaxiaal in de benuizing (Z} verdraaibaar rond een as is aangebracht rond de doseerklep {6) en dat voorzien is van een inlaat (12) tegenover de uitstroom van de dosserkiep (6) en een uitlaat {12} aan de buitenomtrek van het verdeelrad {9}, waarbij het doseertoestel {1} is voorzien van een aandrijving (50) voor het aandrijven van het verdeelrad {9} aan een ingestelds rotatiesnelheid (59), en waarbij de behuizing (2-49) verder een turbinewiel (14) beval dat verdraaibaar coaxiaal rond het verdeelrad {9} is aangebracht voor het opvangen van het poeder vanuit het verdeelrad (5) met een iniaat (16) tegenover de uitlaat {13} van het verdeeilrad (5) en een uitlaat (17), waarbij er middelen zijn om minstens één werkingsparameter (54,55, 57) van het turbinewiel (14) te bevalen en waarbij het voornoende regelsysteem {19} voorzien is om deze werkingsparameter {(54,55,57) tijdens gebruik constant te houden door regeling van de uitstroom van de doseerklep{6}. 2, Doseertoestei volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat het turbinewiel (14) vrij verdraaibaar is gelagerd en dat de voorncende werkinosparameter het toerental {54} is van het turbinewiel (14) dat tijdens gebruik constant gehouden wordt door regeling van de uitstroom van de dosserklep (6).
3. 3. Doscertoestel voigens conclusie 1, daardoor cekenmerkt dat het turoinewiel (14) in een vaste positie tegen rotatie wordt vastgehouden en dat de werkingsparameter de kracht of het koppel {55} is dat nodig is om het turbinewiel (14) in deze positie vast te houden an dat tijdens gebruik constant gehouden wordt door regeling van de uitstroom van de doseerkiep (63.
4. ä.” Doscertoestel voigens conclusie !, daardoor gekenmerkt dat het turbinewiel (14) is voorzien van een weerstand Legen roteren en dat de werkingsparameter de hoekverdraaiing 157) is van het turbinewiel (14) die tijdens gebruik constant gehouden wordt door regeiing van de uitstroom van de doseerklep (6).
5. 3. Doseertoestel volgens conciusies 4, daardoor gekenmerkt dat de weerstand tegen roteren wordt bekomen door een veer (56) russen een het turbinewiel {14} en een vast punt van de behuizing (2-49).
6. 6. Dossertoestel volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het dossertoestel {1} is voorzien van sen verdeeikiep (24; om het gedoseerde poeder afkomstig van de turbinewiel {14} OD te splitsen in twee parslieile coederstromen, tespectievelisk een gewenste gevraagde dosserstroom en sen reststroom van het overtollige poeder, en dat de behuizing (2-49) is voorzien van twee uitgangen {25 en 20}, respectievelijk een dosseruitgang {26} voor de gevraagde doseerstroom en een parallel restuitgang (25) voor de reststrocomn.
7. Jr Doscertcestel volgens conclusie &, daardoor gekenmerkt dat de dosseruitgane (26) kan omgeleid worden naar sen controlesysteem voor het bepalen van de uiste werkingsparameter (54,55,57) om tot het gewenste massadebiet te kommer.
8. 8.- Doseertoestel volgens conclusie 7, daardoor gekenmerkt dat de restuitgang (253 kan orveleid worden naar het controiesysteem voor onrechtstreekse controle op mogelijke afwijkingen van het geleverde massadebiet ten opzichte van het cewenste massadehiet.
9. 9.- Doseertoestel volgens conclusie 8, daardoor gekenmerkt dat het controlesysteem voorzien is on een foutsignaal te genereren dat kan gebruikt worden om terug Le koppelen naar het regelsysteem {19} voor bijsturing van de werkingsparameter 44,55, 57} van het turbinewiel (14) of om een alarmsignaal te geven.
10. 10.- Doseertoestel volgens één van de conclusies 7 tot 9, daardoor gekenmerkt dat het controlesysteem een ingebouwde gain in weight weegschaal (22) in de vorm van een open covangpolje (30) dat bevestigd aan een askoppeling {61} met scharnierpunt (58) dat door middel van een aandrijving (32) kan omgekanteld worden om het opvangpotie {30} te ledigen zonder daarbij de poederstroom te onderbreken, waarbij het opvangpotje {30} wordt afgesteund op een load cell (313 die net oplopend gewicht. (gain in weight) van het opgevangen poeder in functie van de tijd meet voor het bepalen van het cpgevangen massadebiet en vergelijkt met het gewenste massadebiet.
11. il, Doseertoestel volgens één van de conclusies 5 tot 15, daardoor gekenmerkt dat het is voorzien van sen retoursysteem (39) om de overtollice reststroom terug naar de ingang (4) te sturen.
12. 12,- Dossertoestel vcigens één van de conclusies 6 tot 11, daardoor gekenmerkt dat de Loevoer van nieuw poeder is aangesloten op het retoursysteem (39).
13. 13. Doseertoestei volgens conclusie 12, daardoor gekenmerkt dat het retoursysteem (393 is voorzien var sen archimedesschroef (41) voor het verticaal transport van het restpoeder.
14. 14.- Dossertoestel volgens conclusie 13, daardoor gekenmerkt dat de archimedesschroef (41) mede de functie vervult van de voornoemde doseerkiep (6).