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Dosiervorrichtung zur kontinuierlichen Entnahme von untereinander
gleichen Teilmengen pulverförmiger Stoffe Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung
für trockenes pulverförmiges Material, welche erlaubt, diesen Stoff kontinuierlich
in unter sich gleiche Teilmengen zu unterteilen und die jeweilige Größe dieser Teilmengen
innerhalb eines weiten Größenbereiches auf einen gewünschten Wert mittels einer
linear wirkenden Vorrichtung einzustellen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem Schacht od. dgl..
welcher innerhalb einer b=-grenzten Amplitude gleichmäßig hin- und herbewegt wird,
und aus einer darunter angeordneten Pfanne, Platte od. dgl., welche zugleich mit
dem Schacht, jedoch in einer gegenüber diesem veränderlichen Schwingungsweite bewegt
wird.
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Durch die Erfindung wird weiterhin eine gleichmäßige und beständige
Auflockerung des Materials in der Zuführungsvorrichtung erreicht, unabhängig von
der Größe der jeweils eingestellten Teilmenge, welche auch den Wert Null haben kann.
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Dosiervorrichtungen für pulverförmiges Material bestehen gewöhnlich
aus einem Behälter oder Trichter für das zuzuführende Material, aus einer Auffangfläche,
auf welche das Material gewöhnlich abwärts und durch sein eigenes Gewicht geleitet
wird, sowie aus Vorrichtungen, um abgemessene Mengen dieses Materials von dieser
Auffangfläche abzuwerfen. Die Auffangfläche kann feststehend, beispielsweise als
Platte ausgebildet sein oder auch beweglich, beispielsweise als eine rotierende
Scheibe, als eine schwingende Pfanne oder als ein Bandförderer.
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Manche Stoffe, beispielsweise gelöschter Talk, haben die Eigenschaft,
in dlem Behälter zusammenzubacken und Brücken oder Stauungen über dessen Ausgangsöffnung
zu bilden. Dadurch wird der gleichförmige Abfluß des Materials aus dem Behälter
gestört Deshalb werden gewöhnlich Umrührvorrichtungen innerhalb des Behälters oder
in der Nähe seiner Ausfluß öffnung angeordnet, um das Zusammenbacken und die Ausbildung
von Brücken oder Stauungen im Material zu verhindern und dessen gleichmäßigen Ausfluß
aus dem Behälter zu sichern, wie er für eine regelmäßige Dosierung erforderlich
ist.
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Es ist sohon vorgeschlagen worden, einen schwin genden Trichter zwischen
dem Behälter und der Auffangfläche anzuordnen und dessen Schwingungen für eine Auflockerung
des Materials in dem Behälter sowie für die Entfernung des Materials von der Auffangflädie
auszunutzen. Zuffifhrungsvorrichtungen dieser Art haben jedoch den Nachteil, daß
die Weite der Schwingungen mit der Größe der Dosierungs menge abnimmt und daß die
Auflockerung des Materials bei geringen Dosierungsmengen praktisch aufhört. In einer
bekannten Zuführungsvorrichtung werden die Brückenbildung und Stauung des in der
Nähe der Auslaßöffnung des Behälters liegenden Stoffes dadurch verhindert, daß der
schwingenden Auffangplatte eine beständige 1k> Rüttelbewegung erteilt wird, welche
unabhängig von der Hin- und ilerlyewegung dieser Platte ist. Auf diese Weise wird
die Auflockerung auch bei kleinsten Dosierungsmengen. bei denen die Hin- und Jierbewegung
praktisch aufhört, aufrechterhalten. Um das Material im oberen Teil des Behälters
locker zu erhalten, werden Rührorgane von oben in den Trichter hinein- und hinausbewegt.
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Diese Zuführungsvorrichtung arbeitet mit großer Genauigkeit. Jedoch
sind die Vorrichtungen für die Auflockerung des Materials in dem Behälter kompliziert
und zusätzlich zu den Vorrichtungen für die Bewegung der Dosierungsplatte.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Dosierungsvorrichtung, in welcher
das pulverförmige Material in dem Behälter durch die Hin- und Herbewegung der Dosierungsvorrichtung
beständig aufgelockert wird, ohne daß zusätzlich rüttelnde oder umrührende Vorrichtungen
erforderlich sind. Erfindungsgemäß erfolgt die Auflockerung gleichmäßig bei jeder
Dosierungsmenge bis zur Größe Null. Durch die Erfindung werden außerdem die Vorrichtungen
für die Einstellung der Dosierungsmenge wesentlich vereinfacht. in den Fig. 1 bis
5 ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt.
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In den einzelnen Zeichnungen sind gleiche Teile stets mit den gleichen
Bezugsziffern bezeichnet.
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Fig. 1 ist eine teilweise als Schnitt dargestellte Frontansicht der
erfindungsgemäßen Zuführungsvorrichtung;
Fig. 2 ist eine Seitenansicht
der Vorrichtung teilaveise im Aufriß; Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung
der Antriebsvorrichtung der erfindungsgemäßen Zuführungseinrichtung; Fig. 4 ist
ein vergrößerter horizontaler Schnitt längs der I,inie 4-4 der Fig. 1; Fig. 5 ist
ein vertikaler Schnitt ebenfalls in vergrößertem Niiaßstah längs der Linie 5-5 der
Fig. 2 und zeigt die Stellung der hin- und herbewegten Teile an den beiden Endpunkten
des Schwingungsbereides.
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Die Hauptteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind ein feststehender
Behälter oder Trichter 10 von ausreichender Größe, um einen Vorrat an zu dosierendem
Material zu halten, eine Austragsvorrichtung, z. B. ein Fallrohr. Schacht 11 od.
dgl., welche unterhalb des feststehenden Behälters hin- und herbewegt werden kann.
eine Auffangplatte oder Pfanne 12, welche mit dem Schacht 11 od. dgl. beweglich
verhunden ist, sowie Antriebsvorrichtungen, um den Schacht und die Auffangplatte
gemeinsam hin- und herzubewegen, und Vorrichtungen, um die Schwingungsweite der
Hin- und Herbewegung der Auffangplatte gegenüber derjenigen des Schachtes zu begrenzen.
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Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, ist die erfindungsgemäße
Vorrichtung auf einem Gerüst 13 montiert, welches aus den aufrecht stehenden parallelen
Seitenwänden 14 und 15, den Stirnwänelen 16 und 17 und der Grundplatte 18 besteht.
Die letztere kann beispielsweise die Decke eines Mischtankes.
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Isalklöschers od dgl. sein und mit einer geeigneten Öffnung 19 versehen
werden. durch welche das voll der Vorrichtung abgegebene Material in den darunterliegenden
Tank od. dgl. fällt.
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Der Behälter oder Trichter 10 ist gewöhnlich von rechteckigem Querschnitt
und hat geneigte Wände 21 und 22 sowie ein unteres offenes Ende 23. Ein geeigneter
Vorratsbehälter 25 kann auf dem Gerüst ol)erhalh des Behälters 10 angeordnet oder
mit dem Behälter fest verbunden sein. Der Schacht 11 od. dgl. schließt sich axial
unterhal1) des Behälters 10 an. Er nimmt das Material aus dem Behälter auf und leitet
es zu der Pfanne oder Platte 12 weiter.
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Der obere Teil des Schachtes 11 kann sich über den unteren Teil des
Behälters 10 mit geeignetem seitlichem Abstand von diesem erstrecken, wie in der
Zeichnung gezeigt ist. Der Schacht 11 ist von prismatisches Form mit schrägen Seitenwänden
26 und Endwänden 27. Die unteren Teile der Seitenwände 26 sind senkrecht abwärts
gebogen. Der Schacht 11 ist mittels Achszapfen an Armen 30 aufgehängt. welche ihrerseits
mit dem Stab 31 verbunden sind. Der Stab 31 kann durch den Behälter 10 hindurchgehen.
Seine Ellden werden in geeigneten Lagern an den Wänden 16 und 17 des Rahmens 13
gehalten. Die Arme30 sind mit Ansätzen 32 versehen, an welchen die Auf fangplatte
oder Pfanne 12 mittels der Arme 33 axial unter dem Behälter und dem Schacht seitlich
beweglich aufgehängt ist.
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Die Pfanne 12 hat einen im wesentlichen fladen Boden 35, hochstehende
Seitenwände 36 und die offenen Enden 37. Sie hat eine ausreichende Breite. um das
untere Ende des Schachtes 11 zwischen ihren Seitenwänden einzuschließen. Die unteren
senkrecht aligebcgenen Enden der Seitenwände 26 des Schachtes 11 stehen parallel
zu den Seitenwänden der Pfanne 12 Der Spielraum zwischen den Seitenwänden 26 und
der Pfanne kann schmal gehalten werden. Die Endwände 27 des Schachtes 11 sind mit
vertikal verschiebbaren
Gattern 39 versehen. Eine Platte 40 ist am unteren vertikalen
Teil der Seitenwände 26 des Schachtes in der Mitte zwischen den Endwänden 27 angebracht
und erstreckt sich abwärts bis zum Boden 35 der Pfanne 12. Sie dient als Austragsschieber.
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Dem Schacht wird eine Hin- und Herbewegung durch eine Exzenterscheibe
45 mitgeteilt, welche einem Motor mit Reduziergetriebe 46 angetrieben wird und mit
den Armen 30 durch geeignete Mittel verbunden ist. Wie am besten aus Fig. 3 zu ersehen,
ist der Exzeiiter 45 durch ein Glied 47 mit einem Hebel 48 verbunden. dessen anderes
Ende starr auf einer Welle 49 befestigt ist. Die Welle 49 ist in Lagern. welche
an den Wänden 16 und 17 des Gesteller 13 befestigt sind, drehbar. Mit der Welle
49 sind ein Paar Arme 50 starr verbunden, deren untere Enden durch Glieder 51 an
den Armen 30 angelenkt sind.
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Wenn der Motor 46 den Exzenter 45 in Drehung versetzt, wird der Hebel
48 innerhalb eines vorgegehenden Winkels durch den Hub des Exzenters hin-und herbewegt
Die Welle 49 wird durch den Hebel 48 gedreht und bewegt die Arme 50 innerhalb des
gleichen Winl;els hin und her. in welchem sich auch der Hebel 48 bewegt. Die Hin-
und Herbewegung der Arme 50 überträgt diese Bewegung wiederum durch die Glieder
51 auf die Arme 30 und damit auch auf den Schacht 11 und die Pfanne 12.
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Bei dieser Anordnung werden der Schacht 11 und die Pfanne 12 gemeinsam
mit gleicher Schwingungszahl und gleicher Schwingungsweite hin- uncl herbewegt.
Es ist oftensichtlich, daß kein Stoffaustrag stattfindet, wenn die Schwingungsweite
der Hin- und Herbewegung bei der Pfanne dieselbe ist wie bei dem Schacht, da sich
der Austragsschieber 40 relativ zur Pfannel2 nicht bewegt. sondern immer in deren
Mitte bleibt. Dieses ist die Nullstellung der Vorrichtung.
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LTm einen Stoffaustrag zu erhalten, muß eine Relativbewegung zwischen
der Pfanne und dem Schacht hergestellt werden. Zu diesem Zweck ist die Pfanne mit
einem Anschlagstift 60 versehen, welcher sich von Äfittelpunkt ihres Bodens abwärts
erstreckt. Außerdem sind Einstellvorrichtungen vorgesehen, welche mit diesem Anschlagstift
zusammenwirken und die Schwingungen der Pfanne auf eine gewünclite 5 chwingungsweite
begrenzen. Die Einstellvorri"ch ung kann aus einer Einstellspindel 61 bestehen,
welche beL weglich in Lagern 62 unterhalb der Pfanne 12, und zwar unter deren Mitte
und senkrecht zu ihrer Schwingungsweite, angeordnet ist. Ein Teil der Spindel 61
ist mit einem Gewinde 63 versehen, auf welchem eine Schraubenmutter läuft, die in
der Wand 16 des Gestelles 13 drehbar angeordnet ist und mit Hilfe eines Tlandrades
65 gedreht werden kann. Durch Drehung der Schraubellmutter 64 kann die Spindel 61
vorwärts oder rückwärts bewegt werden. Wie in Fig. 4 dargestellt ist, trägt die
Spindel 61 einen plattenförmigen Teil 66, welcher mit einem keilförmigen Schlitz
67 versehen ist. Tnnerhalb dieses Schlitzes bewegt sich ruder Anschlagstift 60 hin
und her. Der Bewegungsbereich der Platte 66 ist in beiden Richtungen durch die Lager
62 begrenzt.
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Durch Einstellung des Schlitzes 67 kann die Schwingungsweite der
Hin- und Herbewegung des Anschlagstiftes 60 und damit auch die Austragsmenge verändert
werden Der Schlitz 67 ist so geformt, daß eine lineare Beziehung zwischen der Schwingungsweite
der Hin- und Herbewegung des Anschlagsttftes 60 und damit auch der Pfanne 12 einerseits
und dein Schacht 11 mit der Platte 40 andererseits erhalten
wird.
Die größte Austragsmenge wird erhalten, wenn der Schlitz 67 sich in der Stellung
befindet, welche in punktierten Linien auf der linken Seite der Fig. 4 eingezeichnet
ist und in welcher der Anschlagstift 60 in dem engen Ende des Schlitzes so festgelegt
ist, daß keine Hin- und Herbewegung des Stiftes und der Pfanne stattfindet. Dabei
erreicht die Differenz zwischen den Schwingungsweiten der Pfanne 12 und des Schachtes
11 ein Maximum. Wird umgekehrt die Spindel 61 so weit fortbewegt, daß der Schlitz
67 die Stellung einnimmt. die auf der rechten Seite der Fig. 4 in gestrichelten,
Linien eingezeichnet ist dann ist die Schwingungsweite der Hin- und Herbewegung
des Stiftes 60 in bezug auf die des Schachtes 11 nicht begrenzt, und es findet deshalb
kein Stoffaustrag statt Wenn der Schlitz 67 sich in der Stellung befindet, welche
in Fig. 4 in glatten Linien eingezeichnet ist dann bewegt sich der Anschlagstift
60 innerhalb des Schlitzes 67 in der Richtung, welche mit Pfeilen angedeutet ist.
Die extremen Stellungen des Anschlagstiftes sind in punktierten Linien angedeutet.
In dieser Stellung des Schlitzes 67 liegen die Schwingungsweiten der f Hin- und
Herbewegung des Stiftes 60 und damit auch die Austragsmenge zwischen dem Zfaximnm
und dem Äfinimum.
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Die Arbeitsweise der Zuführungsvorrichtuiig ist folgende: Der pulverförmige
Stoff wird in den Behälter 10 eingefüllt und fällt durch den Schacht 11 abwärts
auf die Pfanne 12, welche das Material auffängt. Während des Füllens sind die Gatter
39 bis zu ihrer untersten Stellung direkt am Boden 35 der Pfanne heral)gelassen,
um zu verhindern, daß Slaterial seitlich hinausfliegt, wenn es aus größerer Höhe
auf die Pfanne hinabfällt. Wend die Füllung beendet i;t, werden die Gatter in eine
solche Höhe eingestellt, daß sich auf der Pfanne 12 eine Schicht von Material mit
gewünschter Höhe bildet.
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Wfnn die Arme 50 durch die Welle 49 hin-- und herl)exvegt werden,
dann bewegen sich der Schacht 11 und die Pfanne 12 in gleichem Sinne mit. Um die
gewünschte Austragsmenge zu erhalten. wird die Einstellspindel 61 in eine Position
gebracht, in welcher die Schwingungsweite der Hin- und Herbewegung der Pfanne 12
relativ zu dem Schacht 11 der gewünsdten, von der Vorrichtung jeweils auszutragenden
Teilmenge entspricht. Wenn die Einstellspindel sich in Nullstellung befindet, in
welcher der Anschlagstift 60 in dem weitesten Teil des Schlitzes 67 hin- und hersdwiiigt.
dann bewegen sich der Schacht und die Pfanne mit der gleichen Schwingungsweite,
und der Austragsschieber 40 bleibt in seiner Stellung in der Mitte zwischen den
offenen Seiten 37 der Pfanne.
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1Deshalb wird von dieser kein Ä Material abgeworfen.
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Ist die Einstellspindel 61 so eingestellt. daß sie die Hin- und Ilerhervegung
der Pfanne 12 auf eine kleinere Schrvingungsrveite als die des Schachtes 11 und
des Austragsschiebers 40 beschränkt, dann bewegen sich diese während jeder Schwingungsphase
durch einen größeren Bogen als der Anschlagstift 60 und die Pfanne 12. Das ist aus
der Fig. 5 ersichtlich, in welcher die vollen I,inien die linke Endposition bezeichnen,
welche von der Pfanne2, dem Anschlagstift 60, dem Schacht 11, dem Austragsschieber
40 und den Gattern 39 bei einer mittleren Einstellung des Schlitzes 67 erreicht
wird Die punktierten Linien zeigen die entsprechende rechte Endposition an. Da sich
der Austragsschieber 40 durch einen größeren Bogen als die Pfanne 12 bewegt, lvird
jeweils eine Teilmenge des pulverförmigen Stoffes abwecllselnd auf der einen oder
anderen Seite der Pfanne bei jeder
Phase der Ilin- und Heilewegung abgeworfen. Die
jeweils abgeworfenen Materialmengen ändern sich mit der Differenz zwischen den Schwingungsweiten
der Hin- und Herbewegung des Austragsschiebers 40 und der Pfanne 12. Infolge der
Dreieckform des Schlitzes 67 auf der Einstellspindel 61 ist die jeweils abgeworfene
Stoffmenge direkt proportional dieser Differenz. Die größte Differenz und damit
auch die größte jeweils geförderte Stoffmenge wird erreicht, wenn das enge Ende
des Schlitzes 67 dem Anschlagstift60 anliegt. In dieser Stellung ist die Hin- und
Herbewegung der Pfanne vollständig oder nahezu vollständig aufgehoben. Es ist offensichtlich,
daß die Fördermenge leicht und genau auf jeden gewünschten Wert zwischen Null und
dem Maximum durch Bewegen der Einstellspindel in die entsprechende Position eingestellt
werden kann. Um die Einstellung der Fördermenge zu erleichtern, kann beispielsweise
ein Zeiger auf dem Gerüst und eine genau kalibrierte Skala auf der Schraubenmutter
63 in an sich bekannter Weise angeordnet werden Eine solche Vorrichtung ist in der
Zeichnung nicht berücksichtigt.
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Während die Hin- und Herbewegung der Pfanne 12 über den ganzen Bereich
der Schwingungsweiten von der gleichen Schwingungsweite der Bewegung des Schachtes
11 bis zum Stillstand verändert werden kann, bewegt sich der letztere ständig mit
gleichmäßiger Schwingungsweite hin und her.
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Die Hin- und Herbewegung des Schachtes bewirkt eine Auflockerung
des Materials in dem Behälter und verursacht eine Bewegung des Materials in der
Ebene des Behälterauslasses, welcher Brücltenbiidungen und Stauungen verhindert.
Die Auflockerung und Bewegung des Materials sind unabhängig von der Fördermenge,
da der Schacht stets im gleichen Schwingungsbereich bewegt wird. Deshalb werden
die Auflockerung und die Bewegung des zu fördernden Gutes unverändert fortgesetzt,
wenn die Hin- und Herbewegung der Pfanne 12 gänzlich aufhört, was bei maximalen
Austragsmengen der Fall ist.
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I)ie Wirkung der neuen Zufiihrungsvorrichtung ist innerhalb eines
weiten Bereiches der möglichen Austragsmengen auf eine gewiinschte Größe der Teilmengen
genau einstellbar, da das Material, das dosiert werden soll, infolge der konstanten
Auflockerung und Bewegung des Behälterinhaltes ständig frei in die Pfanne fließt.
und zwar bei jeder Dosierungsmenge zwischen Null und dem Maximum. An der hier dargestellten
und besehriehenen Einrichtung sind zahlreiche Änderungen möglich, ohne daß dadurch
vom Geist der Erfindung abgewichen wird. Demgemäß soll die Erfindung nicht auf genaue
Einzelheiten der Vorrichtung festgelegt sein.