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.
Device for dosing lumpy, granular or powdery material
The invention relates to a device for dosing lumpy, granular or powdery material on a container for filling and refilling this container with such material and aims to create a device of this type with which it is possible to quickly lumpy, granular or powdery material and to dose precisely without the need for a scale.
This is achieved in the device according to the invention in that a feed line for the material is connected to this container and the container and feed line are mutually movable in such a way that the angle that the feed line forms with the horizontal is at an angle that is at least as large as is the natural or artificial angle of repose of the material to be dosed, can be changed to an angle that is smaller than this natural or artificial angle of repose.
If the angle that the feed line forms with the horizontal is greater than the natural or artificial angle of repose of the substance or material to be dosed, the material begins to flow into the container to be filled until it closes the opening of the feed line and no material more can flow into the container. The fact that the angle that the supply line forms with the horizontal is first made smaller than this natural or artificial angle of repose before the container is emptied, prevents the material to be dosed from the supply line from entering the container while the container is being emptied can flow.
An artificial angle of repose is obtained z. B. by vibrating the device or a part of this device.
An advantageous embodiment of the device according to the invention is characterized in that the supply line opens into an auxiliary container which is open on the upper side and which is arranged in a larger container. Such a device is suitable for. B. particularly good to be used as a mixing device in which there is material to which a certain amount of material is to be added, which must be mixed with the material in the larger container. After filling the container, it must be tilted for emptying.
In order to achieve very precise dosing, the supply line can open into a channel-shaped organ of a measuring container which has a smaller cross section than the measuring container.
When filling the measuring container, the lower part of this container is first filled, after which the channel-shaped organ is filled. Since this channel-shaped organ has a small cross section, the deviations in the product or material supplied can only be minor. Such a channel-shaped organ can also be formed by a tube attached to the upper end of the measuring container and is suitable not only for devices for filling, but also for refilling containers from which quantities of material are removed, such as these e.g. B. used in the manufacture of shells for the shell casting process. The deviations in the prescribed amount of material in the container must not be large, as otherwise bowls would be produced which differ among themselves.
In order to be able to adjust the amount of material supplied, the device can be designed in such a way that the auxiliary container and / or the channel-shaped
Organ are adjustable.
The device can also be provided with a discharge line arranged in the same way as the supply line. This has the advantage that the device does not need to have any valves, since when the measuring container is filled, the angle that the discharge line forms with the horizontal is made smaller than the artificial or natural angle of repose of the material, while it is greater than when the measuring container is emptied this angle of repose is made. When the container is emptied, the angle which the feed line forms with the horizontal must of course be smaller than the artificial or natural angle of repose of the material to be dosed. It is clear, however, that the device according to the invention can also be provided with a discharge valve.
For the purpose of changing the angle of repose, the measuring container can be attached in such a way that it can execute a horizontal and / or vertical movement or a pivoting movement or rotates continuously or intermittently.
The invention is explained below with reference to the drawing, which shows, for example, two embodiments of the device according to the invention.
As a first embodiment, FIG. 1 shows a side view of the pivotable container in the position in which no material can flow into the container.
Fig. 2 shows this device partly in side view and partly in section in the position in which the container is filled or refilled.
Fig. 3 shows a part of this device diagrammatically on a larger scale.
4 and 5 show a second embodiment of the device in two different positions.
6 and 7 show an embodiment with a measuring container that can be moved up and down.
8 and 9 show a device with a horizontally movable measuring container without a drain valve.
FIGS. 10 and 11 show a measuring container with a drain valve that can be moved up and down.
The device shown in FIGS. 1-3 consists of a container 1 which is arranged pivotably about an axis 2. On the inner wall of this container 1, a channel-shaped member 3 is attached adjustable in the height direction by means of wing nuts 4. The bolts of these wing nuts are guided through slots 5 made in this channel-shaped member 3.
A supply line 6 is attached to the container 1 and opens into the channel of the organ 3.
This supply line is attached in such a way that it does not prevent the container from pivoting. The end of this supply line is connected to a storage container 8 by a flexible hose 7.
The device described above works as follows:
When the device is in the position shown in FIG. 1, no material can be fed to the container 1, since the angle between the feed line 6 and the horizontal is smaller than the angle of repose of the material. However, as soon as the angle between the supply line 6 and the horizontal becomes equal to this angle of repose during the tilting, the material begins to flow into the container 1, which flow occurs all the more slowly the larger this angle becomes. The supplied material comes into the channel-shaped organ 3 and flows at its lower end into the container 1.
As soon as this container is filled to such an extent that the supplied material closes off the open lower end of the channel, the level of material in this channel-shaped organ rises, namely until the top of the outlet opening is reached by the material. Since the cross-section of this channel-shaped organ is small, it is possible to fill the container exactly with the desired amount.
The refilling of the container after the material present therein has been used up takes place in the same way.
The pivotable container 1 is closed with a cover 9 indicated by a line, this cover also being able to be arranged pivotably about the axis 2.
FIGS. 4 and 5 show a rotatable container 10 which is provided with a supply line 11.
This supply line opens into a channel-shaped member 12 which is fastened to an inner wall of an auxiliary container 13 mounted in the container 10. The end of the supply line 11 is in turn connected to a storage container 15 by a flexible hose 14 or a similar element.
In this embodiment, the material flows out of the channel-shaped organ 12 into the auxiliary container 13 in the manner described above until a predetermined amount of material, which depends on the position of the channel-shaped element 12 in the auxiliary container 13, is in this auxiliary container 13. When the container 10 is rotated from the position indicated in FIG. 5 to the position shown in FIG. 4, the material located in the auxiliary container 13 falls through the open upper end of this auxiliary container 13 into the container 10. Such a device can e.g. B. be used as a mixing device in which there is material to which a predetermined amount of other material to be mixed with it must be added.
The device shown in FIGS. 6 and 7 has a measuring container 16 which can be moved vertically upwards and downwards in any desired manner, not shown. At its upper end this container runs out into a tube 17 of smaller diameter which is open at the top. This smaller diameter helps to increase the measurement accuracy. A feed line 18 is pivotably attached to this pipe 17. This supply line is connected by means of a flexible tube or hose 19 to a supply funnel 20 in which a quantity of material 21 is located.
A drain line 22 with mouthpiece 23 is attached to the underside of the measuring container. In this case, this drain line consists of a flexible pipe.
In Fig. 6 the measuring container is in the filling position. The container is moved down so far that the supply line 18 forms an angle with the horizontal that is greater than the natural or artificial angle of repose of the material, while the outlet line 22 forms an angle with the horizontal that is smaller than the angle of repose of the material.
In Fig. 7 the container 16 is brought up so far that the outlet line 22 forms a larger angle with the horizontal and the supply line 18 forms a smaller angle with the horizontal than the natural or artificial angle of repose of the material, so that the material through the Drain line can flow freely, but no material can be fed through the supply line.
In the embodiment according to FIGS. 8 and 9, the measuring container 16 is designed in the same way as in the embodiment according to FIGS. 6 and 7. The supply line 24 and the discharge line 25 both consist of flexible tubes or hoses. The measuring container is moved back and forth in a horizontal direction in any desired manner, not shown. As a result, the supply line and the discharge line assume the position indicated in FIG. 8 when the measuring container is filled and the position indicated in FIG. 9 when the measuring container is emptied.
FIGS. 10 and 11 show an embodiment of the metering device in which the measuring container 16 is closed on the underside by a valve cone 26. A spring 27 arranged around a pin 28 connected to the cone acts on this valve cone under prestress, this pin being arranged displaceably in a support 30 fastened to the hopper 29. The measuring container 16 can again be moved up and down in any desired manner, so that the flexible supply line 31 attached to it can assume the positions described above during filling and emptying.
When the measuring container is full, it is moved upwards. The valve cone 26 closes the measuring container until a stop 32 arranged on the pin 28 stops the cone. The measuring container then continues its upward movement until it reaches the position shown in FIG.
As soon as the cone 26 releases the outlet opening of the container, the material flows out of the measuring container 16 into the hopper 29, whereupon it is e.g. B. is placed in a packaging located in a packaging machine.
When the measuring container has emptied, it is moved downwards. The lower end comes into contact with the valve cone 26, after which the measuring container moves against the action of the spring 27 to its lowest position, so that this spring is further tensioned.
It is understood that the invention is not limited to the embodiments described above, but that, for. B. the measuring container can stand still and the supply and discharge lines are movable in other ways, z. B. by arranging the feed hopper displaceable.
Next it is z. B. possible to perform the channel-shaped organ 3 or 12 towards the top with a smaller cross section. The auxiliary container 13 can also be designed in this way. Next, the supply line can be attached to the container adjustable in height, etc. The height-adjustable attachment of the supply line to the container can, for. B. can be done by attaching the supply line to an adjustable plate attached to the container wall.