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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überführung von fließfähigem Schüttgut aus
einer Dosiereinheit mit einer verschließbaren Dosieröffnung in
einen Behälter
mit einer verschließbaren
Aufnahmeöffnung,
indem die Dosieröffnung
der Dosiereinheit mit der Aufnahmeöffnung des Behälters lösbar verbunden
wird, die Dosieröffnung
und die Aufnahmeöffnung
geöffnet
werden und das Schüttgut
von der Dosiereinheit über
deren Dosieröffnung
und über
die Aufnahmeöffnung
des Behälters
in diesen überführt wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine zur Durchführung eines solchen Verfahrens
geeignete Vorrichtung zur Überführung von
fließfähigem Schüttgut, mit
einer Dosiereinheit mit einer verschließbaren Dosieröffnung und
mit einem Behälter
mit einer verschließbaren
Aufnahmeöffnung,
wobei die Dosieröffnung der
Dosiereinheit mit der Aufnahmeöffnung
des Behälters
lösbar
verbindbar ist. Schließlich
betrifft die Erfindung eine Anlage zum gravimetrischen Zusammenführen einzelner
Schüttgutkomponenten
aus mehreren Vorratsbehältern
mit je einer Dosiereinheit mit einer verschließbaren Dosieröffnung in
einen Behälter
mit einer verschließbaren
Aufnahmeöffnung, wobei
den Vorratsbehältern
je eine Wiegeeinrichtung zugeordnet ist, welche mit dem Behälter zumindest während des
Dosierens von Schüttgut
aus dem jeweiligen Vorratsbehälter
zusammenwirkt, wobei der Behälter
unterhalb der Dosiereinheiten der Vorratsbehälter verfahrbar und je nach
gewünschter
Mischungszusammensetzung nacheinander mit den Dosiereinheiten der
entsprechenden Vorratsbehälter lösbar verbindbar
ist.
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Bei
der Dosierung von fließ-
oder rieselfähigen,
vornehmlich partikelförmigen
Schüttgütern, insbesondere
bei der Herstellung vom Mischungen aus unterschiedlichen Schüttgütern solcher
Art gemäß einer
gewünschten
Zusammensetzung, ist es häufig erwünscht, daß das jeweilige
Schüttgut
während
des Dosiervorgangs nicht mit der Umgebung in Kontakt tritt, um Kontaminationen
des Schüttgutes
von außen zu
vermeiden, aber auch – z.
B. im Falle gesundheitlich bedenklicher Schüttgüter – eine Kontamination der Umgebung
zuverlässig
zu verhindern. Dies gilt insbesondere für Produkte mit erhöhten Anforderungen
an Hygiene und Reinheit, wie Lebensmittel, Arzneimittel und dergleichen.
Darüber
hinaus muß im Falle
einer Herstellung von Mischungen aus solchen – verschiedenartigen – Schüttgütern, welche
z. B. in getrennten Vorratsbehältern
bevorratet sind und entsprechend der gewünschten Rezeptur einem Mischbehälter zugeführt werden
sollen, sichergestellt sein, daß weder
die Dosieröffnung
der jeweiligen Dosiereinheit (z. B. der Dosiereinheit eines jeden
Vorratsbehälters)
noch die Aufnahmeöffnung
des Behälters,
in welchem die Schüttgutkomponenten
zusammengeführt
werden sollen, mit fremdem Schüttgut
verunreinigt werden.
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Um
Verunreinigungen des Schüttgutes
bei der Überführung von
der Dosiereinheit an den Behälter
sowie eine Verunreinigung der Umgebung mit dem Schüttgut zu
verhindern, ist es bekannt, die jeweiligen Dosier- bzw. Aufnahmeöffnungen
mittels Schiebern zu verschließen,
was jedoch ein häufiges Reinigen
solcher Schieber erfordert, wenn sichergestellt werden muß, daß nicht
an den Schiebern anhaftende Schüttgutreste
verschleppt werden. Darüber hinaus
sind verschiedenartige weitere Verschlußorgane der Dosier- bzw. Aufnahmeöffnungen
bekannt, z. B. in Form von teilbaren Klappen (
EP 1 315 662 A1 ) oder mehr
oder minder kegelförmigen
Stopfen (
EP 0 968 937
A1 ). Ein Nachteil solcher Verschlußorgane besteht einerseits
in deren komplexem Aufbau, was zu einem hohen Aufwand führt. Dies
gilt insbesondere für
die Verschlußklappen
gemäß der vorgenannten
EP 1 315 662 A1 .
Andererseits führen
solche Verschlußorgane,
wie auch die Stopfen nach der oben erwähnten
EP 0 968 937 A1 , zwangsweise
zu einer Übertragung
von Dichtkräften
zwischen der Dosiereinheit und dem zu befüllenden Behälter, so daß eine gravimetrische Dosierung
und insbesondere eine gravimetrische Erfassung des dem Behälter während des
Dosiervorgangs zugesetzten Schüttgutes
nur sehr schwer bzw. praktisch gar nicht möglich ist.
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Die
DE 603 10 369 T2 beschreibt
eine Vorrichtung zum möglichst
kontaminationsfreien Überführen von
Schüttgut
aus einem mit einem Dosierorgan ausgestatteten oberen Behälter in
einen unterhalb desselben angeordneten Behälter, wobei der obere Behälter an
den unteren Behälter
angedockt werden kenn. Eine gravimetrische Dosierung und insbesondere
eine gravimetrische Erfassung des dem unteren Behälter während des
Dosiervorgangs zugesetzten Schüttgutes
ist auch bei der aus dieser Druckschrift bekannten Vorrichtung nicht
mög lich. Entsprechendes
gilt für
eine ähnliche
Vorrichtung gemäß der
EP 0 547 861 A1 sowie
für eine
aus der
DE 295 03
812 U1 bekannte Vorrichtung zur möglichst kontaminationsfreien Überführung von
Schüttgut,
deren Dosierorgan mittels einer Manschette mit der Öffnung eines
Aufnahmebehälters
verbunden werden kann.
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Die
DE 10 2005 014 930
A1 beschreibt eine Anlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
21. Die Anlage dient zum gravimetrischen Zusammenführen einzelner
Schüttgutkomponenten
aus mehreren Vorratsbehältern
mit je einer Dosiereinheit in einen Transportbehälter, welcher zwischen den
Vorratsbehältern
verfahren wird und dem die Schüttgutkomponenten
aus den jeweiligen Vorratsbehältern entsprechend
der gewünschten
Rezeptur zugesetzt werden. Die Erfassung der jeweils dosierten Menge an
Schüttgut
erfolgt gravimetrisch mittels mehrerer Wiegeeinrichtungen in Form
von Behälterwaagen, welche
unterhalb des jeweiligen Vorratsbehälters angeordnet sind und auf
welche der Transportbehälter mittels
einer Hubeinrichtung aufgesetzt wird. Beim Dosiervorgang wird der
auf der Wiegeeinrichtung befindliche Transportbehälter mittels
der Hubeinrichtungen der Wiegeeinrichtung auf ein Niveau angehoben, auf
welchem seine Aufnahmeöffnung
mit der Dosieröffnung
des darüber
angeordneten Vorratsbehälters verbunden
werden kann, wonach die zu dosierende Schüttgutkomponente so lange zugesetzt
wird, bis die Wiegeeinrichtung das gewünschte Gewicht sensiert wird.
Anschließend
wird der Behälter
wieder nach unten abgesenkt, wobei seine Aufnahmeöffnung von
der Dosieröffnung
entkoppelt wird, und wird der Behälter an den nächsten Vorratsbehälter oder
in Richtung einer Entleerstelle weitertransportiert.
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Obgleich
sich diese Vorgehensweise in der Praxis bewährt hat, verursachen die Hubeinrichtungen
der eingesetzten Wiegeeinrichtungen, welche den gesamten Behälter zwischen
einer oberen Andockposition an die Dosiereinheit eines jeden Vorratsbehälters und
einer unteren Transportposition verlagern müssen, einen nicht unerheblichen
Kostenaufwand, welcher aus Dimensionierungsgründen um so größer ist,
je größer und
schwerer der Behälter ausgebildet
ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
sowie eine mit einer solchen Vorrichtung ausgestattete Anlage der eingangs
genannten Art unter weitestgehender Vermeidung der vorgenannten
Nachteile dahingehend weiterzubilden, daß ein im wesentlichen kontaminationsfreies Überführen des
Schüttgutes
von der Dosiereinheit in den Behälter
unter gravimetrischer Erfassung der jeweils dosierten Schüttgutmenge
möglich
ist, welche gegenüber
dem Stand der Technik sowohl in konstruktiver Hinsicht einfacher
als auch kostengünstigerer
Weise vonstatten gehen kann.
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In
verfahrenstechnischer Hinsicht wird diese Aufgabe bei einem Verfahren
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß
- – die Dosieröffnung der
Dosiereinheit mittels eines nachgiebigen Verbindungselementes an
der Dosiereinheit angeordnet wird, um eine Übertragung von Kräften zwischen
der Dosieröffnung
und der Dosiereinheit verhindern zu können, und/oder
- – die
Aufnahmeöffnung
des Behälters
mittels eines nachgiebigen Verbindungselementes an dem Behälter angeordnet
wird, um eine Übertragung von
Kräften
zwischen der Aufnahmeöffnung
und dem Behälter
verhindern zu können,
wobei
die miteinander verbundenen Dosier-/Aufnahmeöffnungen zumindest während des
Dosiervorgangs derart relativ zu der Dosiereinheit und/oder zu dem
Behälter
angeordnet werden, daß eine Übertragung
von Kräften
zwischen der Dosiereinheit und dem Behälter durch das nachgiebige
Verbindungselement verhindert wird.
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In
vorrichtungstechnischer Hinsicht sieht die Erfindung bei einer Vorrichtung
der eingangs genannten Art ferner vor, daß
- – die Dosieröffnung der
Dosiereinheit mittels eines nachgiebigen Verbindungselementes an
der Dosiereinheit angeordnet ist, um eine Übertragung von Kräften zwischen
der Dosieröffnung
und der Dosiereinheit verhindern zu können, und/oder
- – die
Aufnahmeöffnung
des Behälters
mittels eines nachgiebigen Verbindungselementes an dem Behälter angeordnet
ist, um eine Übertragung
von Kräften
zwischen der Aufnahmeöffnung
und dem Behälter
verhindern zu können,
wobei
die miteinander verbundenen Dosier-/Aufnahmeöffnungen in eine solche Relativposition
in Bezug auf die Dosiereinheit und/oder auf den Behälter anordbar
sind, daß eine Übertragung
von Kräften zwischen
der Dosiereinheit und dem Behälter
durch das nachgiebige Verbindungselement verhindert wird.
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Die
Erfindung macht es möglich,
daß der auch
als ”Andocken” bezeichnete
Vorgang des Verbindens der Dosiereinheit und des Behälter – oder genauer:
der Dosieröffnung
mit der Aufnahmeöffnung – nicht
zur Übertragung
von Kräften,
insbesondere solchen mit vertikaler, d. h. in Richtung der Gravitationskraft
gerichteter Wirkungskomponente, zwischen der Dosiereinheit und dem
Behälter
führt,
da das nachgiebige Ver bindungselement aufgrund seiner Nachgiebigkeit
derartige Kräfte
nicht zu übertragen
vermag, wenn es in eine solche Relativposition in Bezug auf die
Dosiereinheit bzw. auf den Behälter verbracht
worden ist, daß es
die Dosieröffnung
mit der Dosiereinheit und/oder die Aufnahmeöffnung mit dem Behälter in
der Dosierposition ausschließlich verbindet.
Auf diese Weise ist eine einfache gravimetrische Erfassung der Masse
des dosierten Schüttgutes
möglich,
indem der Behälter
gewogen wird, was insbesondere auch kontinuierlich während des
Dosiervorgangs geschehen kann. Zugleich verhindert das nachgiebige
Verbindungselement, welches z. B. im Form eines ring- oder wendelgewellten
Balges aus Metall, Kunststoff etc., eines beispielsweise im wesentlichen
in Form der Mantelfläche
eines Zylinders, eines Kegelstumpfes oder eines Pyramidenstumpfes
ausgestalteten Schlauches aus Folie, Textil oder dergleichen gefertigt
sein kann, jeglichen Kontakt des Schüttgutes mit der Umgebung.
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Eine
bevorzugte Ausführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
sieht vor, daß
- – die
Dosieröffnung
an einem im wesentlichen senkrecht zur Dosieröffnung verlagerbaren Träger angeordnet
und der Träger
mit der Dosiereinheit über
das nachgiebige Verbindungselement verbunden wird, und/oder
- – die
Aufnahmeöffnung
an einem im wesentlichen senkrecht zur Aufnahmeöffnung verlagerbaren Träger angeordnet
und der Träger
mit dem Behälter über das
nachgiebige Verbindungselement verbunden wird,
wobei der
Träger
zumindest während
des Dosiervorgangs in eine Relativposition in Bezug auf die Dosiereinheit
und/oder auf den Behälter
verbracht wird, in welcher der Träger ausschließlich über das
nachgiebige Verbindungsele ment mit der Dosiereinheit und/oder mit
dem Behälter
in Kontakt steht.
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Eine
entsprechende Vorrichtung zeichnet sich folglich dadurch aus, daß
- – die
Dosieröffnung
an einem im wesentlichen senkrecht zur Dosieröffnung verlagerbaren Träger angeordnet
und der Träger
mit der Dosiereinheit über
das nachgiebige Verbindungselement verbunden ist, und/oder
- – die
Aufnahmeöffnung
an einem im wesentlichen senkrecht zur Aufnahmeöffnung verlagerbaren Träger angeordnet
und der Träger
mit dem Behälter über das
nachgiebige Verbindungselement verbunden ist,
wobei der
Träger
in eine Relativposition in Bezug auf die Dosiereinheit und/oder
auf den Behälter
bringbar ist, in welcher der Träger
ausschließlich über das nachgiebige
Verbindungselement mit der Dosiereinheit und/oder mit dem Behälter in
Kontakt steht.
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So
kann beispielsweise der Träger
mit der Dosier-/Aufnahmeöffnung
in einer Ruheposition mit der Dosiereinheit/dem Behälter in
Kontakt stehen, z. B. hierauf aufliegen, hieran lösbar verrastet
etc. sein, wobei er anläßlich des
Dosierens von der Dosiereinheit/dem Behälter fort verlagert wird, so
daß zusätzlich zu
dem nachgiebigen Verbindungselement kein Kontakt mehr zwischen dem
Träger
und der Dosiereinheit/dem Behälter
gegeben ist.
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Um
für eine
konstruktiv einfache Ausgestaltung der Vorrichtung zu sorgen, kann
es zweckmäßig sein,
wenn nur entweder die Aufnahmeöffnung
des Behälters
oder die Dosieröffnung
der Dosiereinheit mittels des nachgiebigen Verbindungselementes
an dem Behälter
oder an der Dosiereinheit angeordnet ist, während die Dosieröffnung oder
die Aufnahmeöffnung
starr an der Dosiereinheit oder an dem Behälter angeordnet ist. Erfolgt
die Dosierung unter Einwirkung der Schwerkraft, d. h. ist die Dosiereinheit
oberhalb des Behälters
angeordnet und fällt
das Schüttgut
von dort in den Behälter
hinein, so hat es sich ferner als günstig erwiesen, wenn die Aufnahmeöffnung des
Behälters über das
nachgiebige Verbindungselement an dem Behälter angeordnet ist, so daß es z.
B. möglich
ist, daß der
Träger
mit der über
das nachgiebige Verbindungselement mit dem Behälter verbundenen Aufnahmeöffnung auf
dem Behälter
aufliegt und bedarfsweise auf ein Niveau anhebbar ist, auf welchem
der Träger
ausschließlich über das
nachgiebige Verbindungselement mit der Aufnahmeöffnung in Kontakt steht.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen,
daß die
Dosieröffnung
und die Aufnahmeöffnung
gemeinsam geöffnet
werden, wobei insbesondere ein Verschlußorgan der Dosieröffnung mit
einem Verschlußorgan
der Aufnahmeöffnung
gekoppelt und die Verschlußorgane
gemeinsam in eine Öffnungsposition
verbracht werden können.
Ein Verschlußorgan
der Dosieröffnung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist in diesem Fall folglich mit einem Verschlußorgan der Aufnahmeöffnung koppelbar, wobei
die Verschlußorgane – insbesondere
nach Kopplung derselben – gemeinsam
in eine Öffnungsposition
bringbar sind, um für
einen Durchlaß des Schüttgutes
von der Dosiereinheit in den Behälter
zu sorgen. Die Verschlußorgane
können
dabei vorzugsweise im wesentlichen in Form von senkrecht zu der Aufnahmeöffnung und/oder
zu der Dosieröffnung verlagerbaren
Stempeln gebildet sind, wobei ihre miteinander koppelbaren Außenflächen bevorzugt
im wesentlichen deckungsgleich sind, um ein jegliches Anhaften von
Schüttgut
hieran zu verhindern.
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In
Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann vorgesehen sein, daß zumindest während des
Dosiervorgangs ein Druckausgleich zwischen dem Innern der Dosiereinheit
und/oder des Behälters
und der Umgebung hergestellt wird, so daß Aspirationsluftströme, wie
sie im Stande der Technik in der Regel durch Erzeugung eines inneren
Unterdruckes gegenüber
der Umgebung, z. B. durch aktives Absaugen von Luft, erzeugt werden,
um einen Austritt von Schüttgut-Feinpartikel
durch zwischen Dosiereinheit und Behälter gebildete Spalte zu verhindern,
entbehrlich sind. Eine solche Unterdruckerzeugung, wie sei erfindungsgemäß durch
die staubdichte Verbindung zwischen Dosiereinheit und Behälter entbehrlich
ist, kann zu einer Absaugung nicht unerheblicher Mengen an Schüttgut-Feinpartikeln und
somit zu einem Produktverlust führen
und erfordert zudem einen zusätzlichen
Energie- und Reinigungsaufwand. Ein derartiger Druckausgleich kann beispielsweise
mittels eines Filterelementes hergestellt werden, wobei insbesondere
ein nachgiebiges Verbindungselement eingesetzt werden kann, welches
zumindest teilweise aus Filtermaterial, wie Filtergewebe oder dergleichen,
gefertigt ist. Folglich kann in vorteilhafter Ausgestaltung vorgesehen
sein, daß die
Vorrichtung ferner ein Druckausgleichselement umfaßt, welches
zum Druckausgleich zwischen dem Innern der Dosiereinheit und/oder
des Behälters und
der Umgebung ausgebildet ist, wobei das Druckausgleichselement insbesondere
von einem Filterelement gebildet sein kann. Während ein solches Druckausgleichs- oder Filterelement
selbstverständlich
auch unmittelbar an dem Behälter
und/oder an der Dosiereinheit, vorzugsweise im Bereich der jeweiligen
Aufnahme- bzw. Dosieröffnung,
ange ordnet sein kann, z. B. in Form einer mit dem Druckausgleichs-
oder Filterelement bestückten
Gehäuseaussparung
bzw. einem mit einem Ventil ausgestatteten Auslaß an die Umgebung oder dergleichen,
kann insbesondere auch das Druckausgleichselement selbst von dem
zumindest teilweise aus Filtermaterial gefertigten, nachgiebigen
Verbindungselement gebildet sein.
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Wie
bereits erwähnt,
bietet die Erfindung die einfache Möglichkeit, daß der Behälter während des Dosiervorgangs
gewogen wird, wobei die Dosieröffnung
und/oder die Aufnahmeöffnung
nach dem Dosieren der gewünschten,
gravimetrisch erfaßten Menge
an Schüttgut – insbesondere
automatisch – geschlossen
wird/werden. Dem Behälter
kann folglich eine Wiegeeinrichtung zugeordnet sein und kann darüber hinaus
vorzugsweise eine Steuerung vorgesehen sein, welche zum Schließen der
Dosieröffnung und/oder
der Aufnahmeöffnung
nach einer voreinstellbaren, mittels der Wiegeeinrichtung gravimetrisch
erfaßten
Menge an dosiertem Schüttgut
ausgebildet ist.
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Die
Erfindung betrifft schließlich
eine mit wenigstens einer solchen Vorrichtung ausgestattete Anlage
zum im wesentlichen kontaminationsfreien, gravimetrischen Zusammenführen einzelner
Schüttgutkomponenten
aus mehreren Vorratsbehältern
mit je einer Dosiereinheit mit einer verschließbaren Dosieröffnung in
einen Behälter
mit einer verschließbaren Aufnahmeöffnung,
wobei den Vorratsbehältern
je eine Wiegeeinrichtung zugeordnet ist, welche mit dem Behälter zumindest
während
des Dosierens von Schüttgut
aus dem jeweiligen Vorratsbehälter
zusammenwirkt, wobei der Behälter
unterhalb der Dosiereinheiten der Vorratsbehälter verfahrbar und je nach
gewünschter
Mischungszusammensetzung nacheinander mit den Dosiereinheiten der
entsprechenden Vorratsbehälter
lösbar
verbindbar ist. Eine solche Anlage kann im wesentlichen entsprechend der
Anlage gemäß der eingangs
zitierten
DE 10
2005 014 930 A1 ausgeführt
sein, wobei in den Behälter die
in den verschiedenen Vorratsbehältern
befindlichen Schüttgüter z. B.
entsprechend vorgegebener Rezepturen eingewogen werden.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Dabei zeigen die 1 bis 11 jeweils
eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in
verschiedenen Stadien eines Dosiervorgangs.
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Wie
aus den Zeichnungen ersichtlich, umfaßt eine Vorrichtung zur im
wesentlichen kontaminationsfreien Überführung von fließfähigem Schüttgut, wie
beispielsweise pulver- oder partikelförmigen Komponenten für die Lebensmittel-
oder Pharmaindustrie, eine Dosiereinheit 1, welches ein
Gehäuse 2 mit
einer an dessen Unterseite angeordneten Dosieröffnung 3 umfaßt. Die
Dosieröffnung 3 ist
mittels eines Verschlußorgans 4 zu öffnen und
zu schließen, wobei
das Verschlußorgan 4 der
Dosiereinheit 1 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel von einem etwa kegelförmigen Stempel
gebildet ist, welcher mittels einer im oberen Bereich des Gehäuses 2 festgelegten
Kolben-/Zylindereinheit 5 zwischen seiner (oberen) Schließstellung
(vgl. z. B. 1) und seiner (unteren) Öffnungsstellung
(vgl. z. B. 5) – hier vertikal – verlagerbar
ist. Der Antrieb der Kolben-/Zylindereinheit 5 kann z.
B. hydraulisch, pneumatisch oder hydropneumatisch erfolgen, wobei
selbstverständlich
auch beliebige andersartige Antriebsmittel für das Verschlußorgan 4 vorgesehen
sein können, wie
Linearantriebe oder dergleichen. An die Oberseite des Gehäuses 2 schließt sich über einen
Anschluß 6 ein
Dosierorgan 7, z. B. in Form einer Förderschnecke, an, deren rohrförmiges Gehäuse 8 in
einen nicht gezeigten Vorratsbehälter
mündet,
welcher zur Bevorratung des zu dosierenden Schüttgutes dient. Die kegelige,
sich nach oben in Richtung des Anschlusses 6 verjüngende Gestalt
des Verschlußorgans 4 sowie
die Ausgestaltung des Gehäuses 2 derart,
daß sich
die Dosieröffnung 3 praktisch über die
gesamte Unterseite des Gehäuses 2 erstreckt,
dient insbesondere zur Vermeidung von Toträumen anläßlich des Dosiervorgangs (6).
Entsprechendes gilt für
die schräge
Anordnung der in den Zeichnungen rechten Seitenwand des Gehäuses 2 der
Dosiereinheit 1 unterhalb des Anschlusses 6.
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Die
Vorrichtung umfaßt
ferner einen zur Aufnahme von mittels der Dosiereinheit 1 überführtem Schüttgut vorgesehenen
Behälter 10,
welcher an seiner oberen, der Dosiereinheit 1 zugewandten
Seite mit einer mittels eines Verschlußorgans 11 zu öffnenden
und zu verschließenden
Aufnahmeöffnung 12 ausgestattet
ist, welche mit der Dosieröffnung 3 der Dosiereinheit 1 bedarfsweise
lösbar
verbindbar ist, um Schüttgut
mittels der Dosiereinheit 1 in den Behälter 10 zu überführen. Die
Aufnahmeöffnung 12 des
Behälters 10 ist
mittels eines nachgiebigen, im vorliegenden Fall etwa schlauchförmigen Verbindungselement 13 an
dem Behälter 10 angeordnet, was
bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
dadurch bewerkstelligt ist, daß die
Aufnahmeöffnung 12 an
einem nach Art eines etwa plattenförmigen Deckels ausgestalteten
Träger 14 angeordnet
ist, welcher mit dem Behälter 10 über das
nachgiebige Verbindungselement 13 verbunden ist. Letzteres
ist dabei an seinem einen Ende an der dem Behälter 10 zugewandten
Unterseite des Trägers 14,
die Aufnahmeöffnung 12 umgebend,
insbesondere abdichtend, festgelegt, während sein anderes Ende um
den Umfang einer der Dosiereinheit 1 zugewandten, oberen Öffnung 15 des
Behälters 10,
diese insbesondere ebenfalls abdichtend, befestigt ist. Um eine Übertragung
von Kräften
zwischen der Dosieröffnung 3 der
Dosiereinheit 1 und der Aufnahmeöffnung 12 des Behälters 10 verhindern
zu können,
ist der Träger 14 mit
der Aufnahmeöffnung 12 zumindest
in einer in den 4 bis 8 dargestellten
Situation, in welcher die Dosieröffnung 3 mit
der Aufnahmeöffnung 12 verbunden
ist, der Behälter 10 also
an die Dosiereinheit 1 ”angedockt” hat, in einer solche Relativposition
in Bezug auf den Behälter 10 verlagerbar,
daß der
Träger 14 mit
der Aufnahmeöffnung 12 ausschließlich über das nachgiebige
Verbindungselement 13 mit dem Behälter 10 – oder genauer:
mit dessen Öffnung 15 – in Kontakt
steht; Kraftnebenschlüsse
zwischen der Dosiereinheit 1 und dem Behälter 10 lassen
sich so zumindest während
des Dosiervorgangs und insbesondere bereits während des Andockens des Behälters 10 an
die Dosiereinheit 1 auf einfache Weise verhindern. Der
Träger 14 mit
der Aufnahmeöffnung 12 ist hierzu
beim gezeigten Ausführungsbeispiel
zwischen einer in 1 bis 3 sowie 9 bis 11 dargestellten
Position, in welcher er auf der Öffnung 15 des
Behälters 10 aufliegt
und die Aufnahmeöffnung 12 mit
der Öffnung 15 fluchtet,
und einer in 4 bis 8 wiedergegebenen
Position, in welcher der Träger 14 mit
der Aufnahmeöffnung 12 demgegenüber in Bezug
auf den Behälter 10 angehoben
worden ist, – hier
etwa vertikal – verlagerbar.
Zum Zwecke der Verlagerung des Trägers 14 relativ zu
dem Behälter 10 sind
im vorliegenden Fall zwei beispielsweise an der Dosiereinheit 1 angeordnete
Kolben-/Zylindereinheiten 16 vorgesehen, welche an der
Oberseite des Trägers 14 angreifen
können,
wenn sich der Behälter 10 in
seiner unterhalb der Dosiereinheit 1 befindlichen Dosierposition
befindet. Der Antrieb der Kolben-/Zylindereinheit 16 kann
z. B. hydraulisch, pneumatisch oder hydropneumatisch erfolgen, wobei selbstverständlich auch
beliebige andersartige Antriebsmittel vorgesehen sein können, wie
Linearantriebe oder dergleichen.
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Das
Verschlußorgan 11 des
Behälters 10 ist im übrigen ähnliche
wie das der Dosiereinheit 1 im wesentlichen in Form eines
verlagerbaren Stempels gebildet, welches mittels einer weiteren
Kolben-/Zylindereinheit 17 zwischen seiner (oberen) Schließstellung
(1 bis 4 und 8 bis 11)
und seiner (unteren) Öffnungsstellung
(5 bis 7) – hier ebenfalls vertikal – verlagerbar
ist. Für
den Antrieb der Kolben-/Zylindereinheit 17 gilt entsprechendes
wie für
die Kolben-/Zylindereinheiten 5 und 16, wobei
hier alternativ insbesondere auch eine Fluidfeder vorgesehen sein
kann, welche das Verschlußorgan 11 des
Behälters 10 in
seine Schließstellung (1 bis 4 und 8 bis 11)
vorbelastet. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel
ist z. B. der Zylinder der Kolben-/Zylindereinheit 17 an
einem – hier in
Bezug auf den Träger 14 stationären und
an diesem festgelegten – Gestänge 18 befestigt,
so daß das
Verschlußorgan 11 gemeinsam
mit dem Träger 14 in
Bezug auf den Behälter 10 – hier vertikal – verlagerbar
ist, während
das Verschlußorgan 11 zusätzlich durch
Verlagern der Kolbenstange des Kolben-/Zylindereinheit 17 zwischen
seiner Öffnungs- und
Schließstellung
bewegbar ist. Das Verschlußorgan 11 des
Behälters 10 ist überdies
insbesondere mit dem Verschlußorgan 4 der
Dosiereinheit 1 koppelbar, wobei letzteres zum Andocken
des Behälters 10 an
die Dosiereinheit 1 von außen gegen die Außenseite
des Verschlußorgans 11 in
Kontakt bringbar ist, wobei die Querschnitte beider Verschlußorgane 4, 11 bzw.
der Dosier-/Aufnahmeöffnungen 3, 12 vorzugsweise
im wesentlichen kongruent sind, um im angedockten Zustand Hinterschneidungen
zu vermeiden, welche zu einer ungewollten Anreicherung von Schüttgut führen könnten.
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Um
für einen
Druckausgleich zwischen dem Innern der Dosiereinheit 1 bzw.
des Behälters 10 und der
Umgebung zu sorgen, kann ferner vorzugsweise ein Druckausgleichselement
vorgesehen sein, wobei beim vorliegenden Ausführungsbeispiel das nachgiebige
Verbindungselement 13 selbst zugleich als Druckausgleichselement
dient, indem es zumindest teilweise oder auch gänzlich aus Filtermaterial,
z. B. in Form eines Filtergewebes, gefertigt ist. Die Durchlässigkeit
des Filtermaterials sollte hierbei derart gewählt sein, daß auch die
kleinste in dem zu dosierenden Schüttgut enthaltene Partikelfraktion
das Filtermaterial nicht passieren kann, so daß das Schüttgut nicht mit der Umgebung
in Berührung
kommen kann. Zugleich ist aufgrund der dichten Verbindung zwischen
Dosier- 3 und Aufnahmeöffnung 12 sichergestellt,
daß auch
keine Spalte oder andere Undichtigkeiten gebildet sind, durch welche
das Schüttgut
mit der Umgebung in Kontakt treten könnte.
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Die
vorstehend erläuterte
Vorrichtung kann insbesondere Teil einer nicht zeichnerisch dargestellten
Anlage zum gravimetrischen Zusammenführen einzelner Schüttgutkomponenten
aus mehreren Vorratsbehältern
mit je einer solchen Dosiereinheit
1 sein, wie sie als
solche beispielsweise aus der eingangs zitierten
DE 10 2005 014 930 A1 bekannt
ist. Der Behälter
10 dient
dann als Mischbehälter
und ist zwischen den Vorratsbehältern,
z. B. entlang einer Führung,
verfahrbar, wobei die Vorratsbehälter
mit je einer Dosiereinheit ausgestattet sind. Dem Behälter
10 – bzw. genauer:
einem jeden Vorratsbehälter
mit einer Dosiereinheit
1 – kann dann insbesondere eine ebenfalls
nicht zeichnerisch wiedergegebene Wiegeeinrichtung oder Waage zugeordnet
sein, auf welcher der Behälter
10 während des
Dosiervorgangs, bei welchem auch in seinem an die jeweilige Dosiereinheit
1 angedockten
Zustand erfindungsgemäß Kraftnebenschlüsse mit
der Dosiereinheit
1 vermieden werden, aufsteht. Eine Steuerung
kann in diesem Fall dazu dienen, die Dosier-
3 und die
Aufnahmeöffnung
12 insbesondere
gemeinsam zu verschließen,
so bald die Waage die jeweils gewünschte
Menge an dosiertem Schüttgut
gravimetrisch sensiert hat.
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Nachstehend
ist ein Verfahren zum im wesentlichen kontaminationsfreien Überführen von fließfähigem Schüttgut aus
der Dosiereinheit 1 in den Behälter 10 anhand der
in 1 bis 11 wiedergegebenen, verschiedenen
Betriebszuständen
der Vorrichtung kurz erläutert.
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In 1 befinden
sich sowohl das Verschlußorgan 4 der
Dosieröffnung 3 der
Dosiereinheit 1 als auch das Verschlußorgan 11 der Aufnahmeöffnung 12 des
Behälters
in ihrer Schließstellung.
Der Träger 14 mit
der Aufnahmeöffnung
liegt auf der oberen Öffnung 15 des
Behälters 10 auf.
Der Behälter wird
gerade in Richtung des Pfeils I seine unterhalb der Dosiereinheit 1 angeordnete
Dosierstellung verfahren, welche er in 2 schließlich erreicht
hat. Die Aufnahmeöffnung 12 befindet
sich hier in Flucht mit der Dosieröffnung 3.
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Wie
aus 3 ersichtlich wird nun der Träger 14 mit der Aufnahmeöffnung 12 des
Behälters 10 durch
Expandieren der Kolben der z. B. an der Dosiereinheit 1 festgelegten
Kolben-/Zylindereinheiten 16 ergriffen und durch Kontrahieren
der Kolben dieser Kolben-/Zylindereinheiten 16 in Richtung
des Pfeils III auf ein Niveau angehoben, auf welchem der Träger 14 nur
noch über
das nachgiebige Verbindungselement 13 mit der oberen Öffnung 15 des
Behälters 10 verbunden
ist (4). Das Verschlußorgan 4 der Dosieröffnung 3 der
Dosiereinheit 1 kommt dabei außenseitig an dem etwa kongruenten
Verschlußorgan 11 der
Aufnahmeöffnung 12 des
Behälters 10 zur
Anlage; die Dosieröffnung 3 ist
mit der Aufnahmeöffnung 12 verbunden.
Der Behälter 10 hat nun
folglich an die Dosiereinheit 1 angedockt, wobei jegliche
Kraftnebenschlüsse
zwischen der Dosiereinheit 1 und dem Behälter 10 aufgrund
der Nachgiebigkeit des Verbindungselementes 13 unterbunden
sind.
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Wie
der 5 zu entnehmen ist, wird nun die Dosieröffnung 3 gemeinsam
mit der Aufnahmeöffnung 12 geöffnet, indem
die miteinander gekoppelten Verschlußorgane 4, 11 aus
ihrer (oberen) Schließstellung
(4) in Richtung des Pfeils V in ihre (untere) Öffnungsstellung
verlagert werden (5). Dies kann einerseits durch
synchronisiertes Verfahren der Kolben-/Zylindereinheiten 5, 17 geschehen, wobei
es insbesondere auch vorteilhaft sein kann, wenn eine Kolben-/Zylindereinheit – hier die
untere 17 des Behälters 10 – von einer
in Richtung der Schließstellung – hier nach
oben – vorbelasteten
Fluidfeder oder einer beliebigen andersartigen, z. B. mechanischen,
Feder gebildet ist, welche durch Betätigen der Kolben-/Zylindereinheit 5 entgegen
ihrer Vorbelastung komprimiert wird, um das Verschlußorgan 11 des
Behälters 10 mit
demjenigen 4 der Dosiereinheit 4 in Kontakt zu
halten. Nachdem auf diese Weise eine Verbindung zwischen der Dosiereinheit 1 und dem
Behälter 10 hergestellt
worden ist, wird die Förderschnecke 7 der
Dosiereinheit 1 rotiert, wodurch das Schüttgut aus
der Dosiereinheit 1 in den Behälter 10 überführt wird,
wie es in 6 durch die Pfeile VI angedeutet
ist.
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Hat
die dem Behälter 10 zugeordnete
Waage die gewünschte
Menge an dosiertem Schüttgut
erfaßt,
so wird die Förderschnecke 7 angehalten (7)
und werden die Verschlußorgane 4, 11 wieder
durch Betätigen
der entsprechenden Kolben-/Zylindereinheiten 5, 17 in
Richtung des Pfeils VIII in ihre (obere) Schließstellung verbracht (8).
Die in 8 dargestellte Situation entspricht insoweit der gemäß 4.
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Wie 9 zu
entnehmen ist, wird anschließend
der Träger 14 mit
der Aufnahmeöffnung 12 mittels
der Kolben-/Zylindereinheiten 16 in Richtung des Pfeils
IX wieder in seine auf der Öffnung 15 des
Behälters 10 aufliegende
Position verlagert, wonach die expandierten Kolben dieser Kolben-/Zylindereinheiten 16 den
Träger 14 freigeben
und in ihre in den Zylinder eingezogene Position zurückfahren
(10). Der Behälter 10 ist
nun folglich wieder gänzlich
von der Dosiereinheit 1 abgedockt. Die in 9 und 10 dargestellten
Situationen entsprechen insoweit denjenigen gemäß 3 und 2.
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Der
Behälter 10 kann
schließlich,
wie aus 11 hervorgeht, in Richtung des
Pfeils XI zu der Dosiereinheit (nicht gezeigt) des nächsten Vorratsbehälters oder
zu einer Entleerstation verfahren werden, an welcher die entsprechend
der gewünschten Rezeptur
zusammengestellte Mischung an Schüttgütern dem Behälter 10 entnommen
und gegebenenfalls an weitere Verarbeitungsstationen, wie eine Portionierungs-,
Verpackungsstation etc., übergeben wird.