Vorrichtung zum Dosieren von stückigem, körnigem oder pulverförmigem Gut
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Dosieren von stückigem, körnigem oder pulverförmigem Material an einem Behälter zum Füllen und Nachfüllen dieses Behälters mit solchem Material und bezweckt die Schaffung einer Vorrichtung dieser Art, mit der es möglich ist, stückiges, körniges oder pulverförmiges Material schnell und genau zu dosieren, ohne dass man eine Waage braucht.
Dies wird bei der erfindungsgemässen Vorrichtung dadurch erreicht, dass mit diesem Behälter eine Zufuhrleitung für das Material verbunden ist und Behälter und Zufuhrleitung derart gegenseitig bewegbar sind, dass der Winkel, den die Zufuhrleitung mit der Horizontalen bildet, von einem Winkel, der wenigstens ebenso gross als der natürliche oder künstliche Schüttwinkel des zu dosierenden Materials ist, in einen Winkel, der kleiner als dieser natürliche oder künstliche Schüttwinkel ist, änderbar ist.
Wenn der Winkel, den die Zufuhrleitung mit der Horizontalen bildet, grösser ist als der natürliche oder künstliche Schüttwinkel des zu dosierenden Stoffes oder Materials, fängt das Material an, in den zu füllenden Behälter zu fliessen, bis es die Öffnung der Zufuhrleitung abschliesst und kein Material mehr in den Behälter hineinströmen kann. Dadurch, dass der Winkel, den die Zufuhrleitung mit der Horizontalen bildet, zuerst kleiner als dieser natürliche oder künstliche Schüttwinkel gemacht wird, bevor der Behälter entleert wird, verhindert man, dass während der Entleerung des Behälters das zu dosierende Material aus der Zufuhrleitung in den Behälter nachfliessen kann.
Einen künstlichen Schüttwinkel erhält man z. B. durch Vibrieren der Vorrichtung bzw. eines Teils dieser Vorrichtung.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung wird dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhrleitung in einen an der obern Seite offenen Hilfsbehälter ausmündet, der in einem grösseren Behälter angeordnet ist. Eine solche Vorrichtung eignet sich z. B. besonders gut, um als Mischvorrichtung verwendet zu werden, in welcher sich Material befindet, dem eine bestimmte Materialmenge beizufügen ist, die mit dem im grösseren Behälter befindlichen Material gemischt werden muss. Nach Füllung des Behälters muss dieser zwecks Entleerung gekippt werden.
Um eine sehr genaue Dosierung zu erreichen, kann die Zufuhrleitung in ein kanalförmiges Organ eines Messbehälters ausmünden, welches einen kleineren Querschnitt als der Messbehälter aufweist.
Beim Füllen des Messbehälters wird zuerst der untere Teil dieses Behälters gefüllt, woraufhin das Füllen des kanalförmigen Organs stattfindet. Da dieses kanalförmige Organ einen kleinen Querschnitt aufweist, können die Abweichungen im zugeführten Gut oder Material nur gering sein. Ein solches kanalförmiges Organ kann auch durch ein am obern Ende des Messbehälters angebrachtes Rohr gebildet werden und eignet sich nicht nur für Vorrichtungen zum Füllen, sondern auch zum Nachfüllen von Behaltern, denen jeweils Materialmengen entnommen werden, wie diese z. B. bei der Herstellung von Schalen für das Schalengussverfahren verwendet werden. Die Abweichungen der im Behälter befindlichen vorgeschriebenen Materialmenge dürfen dabei nicht gross sein, da man sonst Schalen herstellen würde, die unter sich Abweichungen aufweisen.
Um die Menge zugeführten Gutes einstellen zu können, kann man die Vorrichtung derart ausführen, dass der Hilfsbehälter und/oder das kanalförmige
Organ einstellbar sind.
Die Vorrichtung kann ausserdem mit einer Ablassleitung versehen sein, die in derselben Weise wie die Zufuhrleitung angeordnet ist. Hierdurch erreicht man den Vorteil, dass die Vorrichtung keine Ventile aufzuweisen braucht, da beim Füllen des Messbehälters der Winkel, den die Ablassleitung mit der Horizontalen bildet, kleiner gemacht wird als der künstliche oder natürliche Schüttwinkel des Materials, während sie beim Entleeren des Messbehälters grösser als dieser Schüttwinkel gemacht wird. Wenn der Behälter geleert wird, muss selbstverständlich der Winkel, den die Zufuhrleitung mit der Horizontalen bildet, kleiner sein als der künstliche oder natürliche Schüttwinkel des zu dosierenden Materials. Es ist jedoch klar, dass man die erfindungsgemässe Vorrichtung auch mit einem Ablassventil versehen kann.
Man kann zwecks Anderung des Schüttwinkels den Messbehälter derart anbringen, dass dieser eine horizontale und/oder vertikale Bewegung oder eine Schwenkbewegung ausführen kann bzw. dauernd oder unterbrochen rotiert.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung erklärt, die beispielsweise zwei Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung darstellt.
Fig. 1 zeigt als erste Ausführungsform eine Seitenansicht des schwenkbaren Behälters in der Lage, in der kein Material in den Behälter fliessen kann.
Fig. 2 zeigt diese Vorrichtung teilweise in Seitenansicht und teilweise im Schnitt in der Lage, in welcher der Behälter gefüllt oder nachgefüllt wird.
Fig. 3 zeigt schaubildlich in grösserem Massstab einen Teil dieser Vorrichtung.
Die Fig. 4 und 5 zeigen eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung in zwei verschiedenen Lagen.
Die Fig. 6 und 7 zeigen eine Ausführungsform mit aufwärts und abwärts bewegbarem Messbehälter.
Die Fig. 8 und 9 zeigen eine Vorrichtung mit einem horizontal bewegbaren Messbehälter ohne Ablassventil.
Die Fig. 10 und 11 stellen einen aufwärts und abwärts bewegbaren Messbehälter mit Ablassventil dar.
Die in den Fig. 1-3 dargestellte Vorrichtung besteht aus einem Behälter 1, der schwenkbar um eine Achse 2 angeordnet ist. An der Innenwandung dieses Behälters 1 ist ein kanalförmiges Organ 3 mittels Flügelmuttern 4 in der Höhenrichtung einstellbar angebracht. Die Bolzen dieser Flügelmuttern sind durch in diesem kanalförmigen Organ 3 angebrachte Schlitze 5 geführt.
Am Behälter 1 ist eine Zufuhrleitung 6 angebracht, die in den Kanal des Organs 3 ausmündet.
Diese Zufuhrleitung ist derart angebracht, dass sie das Schwenken des Behälters nicht verhindert. Das Ende dieser Zufuhrleitung ist durch einen biegsamen Schlauch 7 mit einem Vorratsbehälter 8 verbunden.
Die obenbeschriebene Vorrichtung arbeitet fol gendermassen:
Wenn die Vorrichtung sich in der in Fig. 1 dargestellten Lage befindet, kann dem Behälter 1 kein Gut zugeführt werden, da der Winkel zwischen der Zufuhrleitung 6 und der horizontalen kleiner ist als der Schüttwinkel des Gutes. Sobald jedoch während des Kippens der Winkel zwischen der Zufuhrleitung 6 und der Horizontalen gleich diesem Schüttwinkel wird, fängt das Material an, in den Behälter 1 zu fliessen, welches Fliessen um so sclmel- ler stattfindet, je grösser dieser Winkel wird. Das zugeführte Gut kommt dabei in das kanalförmige Organ 3 und fliesst an dessen Unterende in den Behälter 1.
Sobald dieser Behälter so weit gefüllt ist, dass das zugeführte Gut das offene Unterende-des Kanals abschliesst, steigt das Materialniveau in diesem kanalförmigen Organ, und zwar bis die Oberseite der Ausmündungsöffnung durch das Material erreicht ist. Da der Querschnitt dieses kanalförmigen Organs klein ist, besteht die Möglichkeit, den Behälter genau mit der erwünschten Menge zu füllen.
Das Nachfüllen des Behälters, nachdem das darin vorhandene Gut verbraucht ist, findet in derselben Weise statt.
Der schwenkbare Behälter 1 ist mit einem durch eine Linie angedeuteten Deckel 9 abgeschlossen, wobei dieser Deckel gleichfalls schwenkbar um die Achse 2 angeordnet sein kann.
Die Fig. 4 und 5 zeigen einen drehbaren Behälter 10, der mit einer Zufuhrleitung 11 versehen ist.
Diese Zufuhrleitung mündet in ein kanalförmiges Organ 12 aus, das an einer Innenwandung eines in dem Behälter 10 angebrachten Hilfsbehälters 13 befestigt ist. Das Ende der Zufuhrleitung 11 ist wiederum durch einen biegsamen Schlauch 14 oder ein ähnliches Organ mit einem Vorratsbehälter 15 verbunden.
Bei dieser Ausführungsform fliesst das Material in der obenbeschriebenen Weise aus dem kanalfönnigen Organ 12 in den Hilfsbehälter 13 aus, bis sich eine vorher bestimmte Materialmenge, welche Menge von der Lage des kanalförmigen Organs 12 im Hilfsbehälter 13 abhängt, in diesem Hilfsbehälter 13 befindet. Wenn der Behälter 10 aus der in Fig. 5 in die in Fig. 4 angegebene Lage gedreht wird, fällt das im Hilfsbehälter 13 befindliche Material durch das offene Oberende dieses Hilfsbehälters 13 in den Behälter 10. Eine solche Vorrichtung kann z. B. als Mischvorrichtung verwendet werden, worin sich Material befindet, dem eine vorher bestimmte Menge eines andern Materials, das damit zu mischen ist, beigefügt werden muss.
Die in den Fig. 6 und 7 dargestellte Vorrichtung weist einen Messbehälter 16 auf, der auf beliebige, nicht dargestellte Weise vertikal aufwärts und abwärts bewegbar ist. An seinem Oberende läuft dieser Behälter in ein an der Oberseite offenes Rohr 17 kleineren Durchmessers aus. Dieser kleinere Durchmesser trägt zur Steigerung der Messgenauigkeit bei. An dieses Rohr 17 ist eine Zufuhrleitung 18 schwenkbar angebracht. Diese Zufuhrleitung ist mittels eines biegsamen Rohres oder Schlauches 19 mit einem Zufuhrtrichter 20 verbunden, in dem sich eine Materialmenge 21 befindet.
An der Unterseite des Messbehälters ist eine Ablassleitung 22 mit Mundstück 23 angebracht. Diese Ablassleitung besteht in diesem Fall aus einem biegsamen Rohr.
In Fig. 6 befindet sich der Messbehälter in der Füllstellung. Dabei ist der Behälter so weit nach unten bewegt, dass die Zufuhrleitung 18 einen Winkel mit der Horizontalen bildet, der grösser ist als dei natürliche oder künstliche Schüttwinkel des Gutes, während die Ablassleitung 22 einen Winkel mit der Horizontalen bildet, der kleiner ist als der Schüttwinkel des Materials.
In Fig. 7 ist der Behälter 16 so weit nach oben gebracht, dass die Ablassleitung 22 mit der Horizontalen einen grösseren Winkel und die Zufuhrleitung 18 mit der Horizontalen einen kleineren Winkel als der natürliche oder künstliche Schüttwinkel des Materials bildet, so dass das Material durch die Ablassleitung frei abfliessen, jedoch kein Material durch die Zufuhrleitung zugeführt werden kann.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 8 und 9 ist der Messbehälter 16 in gleicher Weise wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 6 und 7 ausgeführt. Dabei bestehen die Zufuhrleitung 24 und die Ablassleitung 25 beide aus biegsamen Rohren oder Schläuchen. Der Messbehälter wird in beliebiger, nicht dargestellter Weise in horizontaler Richtung hin und her bewegt. Hierdurch nehmen die Zufuhrleitung und die Ablassleitung beim Füllen des Messbehälters die in Fig. 8 und beim Entleeren des Messbehälters die in Fig. 9 angegebene Stellung ein.
Die Fig. 10 und 11 zeigen eine Ausführungsform der Dosiervorrichtung, bei der der Messbehälter 16 an der Unterseite durch einen Ventilkegel 26 geschlossen ist. Auf diesen Ventilkegel-wirkt unter Vorspannung eine um einen mit dem Kegel verbundenen Stift 28 angeordnete Feder 27, wobei dieser Stift in einer am Schütttrichter 29 befestigten Unterstützung 30 verschiebbar angeordnet ist. Der Messbehälter 16 ist wiederum in nicht dargestellter, beliebiger Weise aufwärts und abwärts bewegbar, so dass demzufolge die daran befestigte biegsame Zufuhrleitung 31 beim Füllen und Entleeren die obenbeschriebenen Stellungen einnehmen kann.
Wenn der Messbehälter gefüllt ist, wird dieser aufwärts bewegt. Dabei schliesst der Ventilkegel 26 den Messbehälter, bis ein auf dem Stift 28 angeordneter Anschlag 32 den Kegel anhält. Der Messbehälter setzt dann seine Aufwärtsbewegung fort, bis dieser die in Fig. 11 gezeigte Stellung erreicht.
Sobald der Kegel 26 die Ablassöffrung des Behälters freigibt, fliesst das Material aus dem Messbehälter 16 in den Schütttrichter 29, worauf es z. B. in eine in einer Verpackungsmaschine befindliche Ver- packung gebracht wird.
Wenn sich der Messbehälter entleert hat, wird er nach unten bewegt. Dabei kommt das Unterende mit dem Ventilkegel 26 in Berührung, wonach der Messbehälter sich gegen die Wirkung der Feder 27 bis in seine niedrigste Stellung bewegt, so dass diese Feder weiter gespannt wird.
Es ist selbstverständlich, dass die Erfindung sich nicht auf die obenbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern dass z. B. auch der Messbehälter stillstehen kann und die Zufuhr- und Ablassleitung auf andere Weise bewegbar sind, z. B. dadurch, dass man den Zufuhrtrichter versetzbar anordnet.
Weiter ist es z. B. möglich, das kanalförmige Organ 3 bzw. 12 nach oben hin mit einem kleineren Querschnitt auszuführen. Auch der Hilfsbehälter 13 kann in solcher Weise ausgeführt werden. Weiter kann die Zufuhrleitung in der Höhe einstellbar am Behälter angebracht sein usw. Das am Behälter in der Höhe einstellbare Anbringen der Zufuhrleitung kann z. B. dadurch geschehen, dass man die Zufuhrleitung an eine einstellbare, an der Behälterwandung angebrachten Platte befestigt.