DE102013000840B3 - Gravimetrisches Dosiersystem und Verfahren zur Grob- und Feindosierung - Google Patents

Gravimetrisches Dosiersystem und Verfahren zur Grob- und Feindosierung Download PDF

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Abstract

Vorgeschlagen wird ein gravimetrisches Dosiersystem mit einer Austragungsvorrichtung (100) zur Grob- und Feindosierung mindestens einer Materialkomponente, angeordnet in einem Schüttgutbehälter (2) mit einem Auslaufbereich (4), wobei der Schüttgutbehälter (2) eine durch eine Antriebswelle (3) antreibbare Dosierscheibe (1) mit einer Ringnut (5) aufweist, wobei die Dosierscheibe (1) die Basis des Schüttgutbehälters (2) bildet und die Ringnut (5) innerhalb des äußeren Umfangs des Auslaufbereichs (4) auf der Dosierscheibe (2) angeordnet ist, sowie ein Verfahren zur Grob- und Feindosierung.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein gravimetrisches Dosiersystem und ein Verfahren zur Grob- und Feindosierung mindestens einer Materialkomponente.
  • Stand der Technik
  • Üblicherweise werden Rohstoffe manuell zusammengestellt oder zusammengemischt. Hierbei werden mit einer Handschaufel aus Säcken oder Fässern Materialien in eine Schüssel oder einen Eimer, die auf einer Plattformwaage stehen, manuell eingewogen. Dieses Verfahren ist Iohnintensiv, insbesondere bei einer großen Anzahl von Rohstoffen.
  • Bekannt ist die Anordnung einer großen Anzahl von Behältern in einer Art Batterie, die einen Deckel zum Öffnen aufweisen, oder so genannte A A s, eine Art Schublade in einem Gestell. Dabei ist die Zusammensetzung des Endprodukts von der Zuverlässigkeit des Bedieners abhängig. Fehlgewichte oder falsche Produkte fallen erst auf, wenn am Ende die Mischung nicht die gewünschte Zusammensetzung hat oder das herzustellende Produkt Mängel aufweist.
  • Ein anderer Nachteil der manuellen Zusammenstellung der Materialien ist die Anforderung an die Reinheit, insbesondere bei pharmazeutischen Produkten, die Gefahr der Kontamination, beispielsweise mit Fremdkörpern oder Insekten oder auch die Gefährdung des Bedieners, der u. U. gefährlichen Produkten direkt ausgesetzt ist, wie sie häufig in der Kunststoff- oder chemischen Industrie vorkommen.
  • Es ist eine Vorrichtung bekannt, bei der jeder Vorratsbehälter am Auslauf mit einem Rührwerk/Abstreifer versehen ist, der zur Austragung dient ( EP 1 237 801 B1 ). Mit einem Kalottenschieber wird die Auslauföffnung im Querschnitt verkleinert, um die Auslaufmenge zu regulieren oder ganz zu schließen. Die Vorratsbehälter sind auf einem Gestell montiert und dosieren in eine Waage, die auf einer Fahreinrichtung unter den Behältern durchfährt. Die Auslauföffnung kann nicht so weit geschlossen werden, dass der Materialstrom so gering ist, dass aufs Gramm genau dosiert werden kann, weil sonst schwer fließende Produkte gar nicht mehr fließen.
  • Bekannt ist ebenfalls eine Dosiervorrichtung ( DE 3818338 C2 ) für die Feindosierung von Schüttgut mit einem Behälter für das Schüttgut, einem angetriebenen Drehteller, auf den das Schüttgut aus dem Behälter aufgebracht wird, und einem Abstreifer zur Abführung des Schüttguts vom Drehteller. Der Behälter ist zylinderförmig ausgebildet und weist eine nach außen offene Austragungsnut für das Schüttgut auf, das mit einem Abstreifer ausgetragen wird.
  • Diese Dosiervorrichtung ermöglicht lediglich eine Austragung des Schüttguts zur Seite hin, da der Drehteller in einem Gehäuse mit einem Boden angeordnet ist. Das Schüttgut wird durch eine Nut ausgekratzt. Daher können nur kleine Mengen an Schüttgut ausgetragen und dabei dosiert werden.
  • Bekannt ist weiterhin eine Vorrichtung zum automatisierten Verwiegen von Schüttgütern ( DE 39 25 434 A1 ) mit Hilfe eines Handhabungsgerätes auf einem Gestellwagen, das entlang stationärer Vorratsbehälter unterhalb von deren Auslaufstutzen verführbar ist und Antriebsorgane für Dosier- und Verschlusselemente sowie eine Waage aufweist. Dabei ist das Handhabungsgerät als Fahrwagen ausgebildet.
  • In der Schüttgut verarbeitenden Industrie besteht immer mehr die Forderung, neben den großen Mengen auch kleinere Schüttgutkomponenten bis hin zum Grammbereich zu automatisieren. Da es sehr viele Schüttgüter gibt, die in sehr kleinen Mengen benötigt werden, beispielsweise um einem Mischprozess zugeführt zu werden, spielt die Dosier- und Wiegegenauigkeit eine immer größere Rolle. Gerade die kleinen Mengen sind die aktiven Stoffe in einer Mischung wie z. B. Farben, Geschmacksstoffen, Gewürzen, die den Unterschied einer Mischung ausmachen. Auch deshalb darf es bei vielen Prozessen keine Kontamination zwischen den einzelnen Rohstoffen geben.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein System und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, die eine kostengünstige Mischung verschiedener Komponenten und gleichzeitig eine höchstmögliche Genauigkeit der Einzelmengen sowie eine höchstmögliche Reinheit bei der Mischung von Komponenten, also eine Grob- und Feindosierung von Schüttgut ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungen der Erfindung an.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Es wird ein gravimetrisches Dosiersystem und ein Verfahren zur Grob- und Feindosierung mindestens einer Materialkomponente vorgeschlagen.
  • Dabei ist eine Austragungsvorrichtung kombiniert mit einer fahrbaren Waage als gravimetrisches Dosiersystem ausgebildet. Dabei kommt eine Ansaugvorrichtung für einen Deckel einer Waage zum Einsatz. Eine Ansaugvorrichtung ist dabei unterhalb der Austragungsvorrichtung angeordnet und greift an dem Einlaufdeckel der Waage an, um diesen zu öffnen und dann die Materialkomponente gravimetrisch zu dosieren. Zur Zusammenfügung mit der Austragungsvorrichtung zu einem gravimetrischen Dosiersystem sind Andockeinrichtungen vorgesehen, die den Einlauf der Waage mit der Austragungsvorrichtung staubdicht verbindet. Dies verhindert die Verschleppung von Staub und somit Kontamination.
  • Eine Austragungsvorrichtung für die Entnahme von Schüttgütern und deren Dosierung ist am unteren Ende eines Schüttgutvorratsbehälters angeordnet. Die Schüttgüter bzw. Materialkomponenten, die dosiert werden sollen, sind üblicherweise Kunststoffadditive, Farbstoffe, Lebensmittelzutaten, Aromastoffe und chemische Grundstoffe. Die Austragungsvorrichtung eignet sich zum schnellen Austragen und zum grammgenauen Dosieren von mindestens einer rieselfähigen oder nicht rieselfähigen Materialkomponente aus mindestens einem Vorratsbehälter.
  • Dazu weist die Austragungsvorrichtung eine Dosierscheibe, die als Drehteller ausgebildet ist, auf, die in etwa waagerecht angeordnet ist und eine Kammer am unteren Ende des Schüttgutbehälters abschließt. Auf einem Deckel des Schüttgutbehälters sitzt ein Antrieb, der über eine mittig gelagerte Welle den Drehteller antreibt. An dieser Welle sind ein oder mehrere Rührarme angeordnet, die das Schüttgut auflockern und damit die Austragung unterstützen.
  • Die Dosierscheibe weist eine Ringnut auf. Diese Ringnut ist so angeordnet, dass sie innerhalb des Auslaufbereichs des Schüttgutbehälters zu liegen kommt. Der Auslaufbereich hat dabei auf mindestens einer Seite eine Einbuchtung. An dieser Stelle ist die Ringnut der Dosierscheibe von außen frei zugänglich, so dass sie von einem Abstreifer ausgeschabt werden kann.
  • Zwischen dem Schüttgutbehälter und einer im Schüttgutbehälter angeordneten Kammer ist oberhalb der Kammer eine weitere Scheibe mit einer Öffnung auf der gegenüberliegenden Seite der Einbuchtung des Auslaufbereichs angeordnet, die dazu ausgebildet ist, dass die unterschiedliche Produktlast bei vollem oder fast leerem Schüttgutbehälter ausgeglichen werden kann, um einen gleichmäßigen Dosierfluss zu ermöglichen, indem das Schüttgut durch die Öffnung fließen muss.
  • Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Welle von einem Außenrohr geführt und kann linear verschoben werden. Unter dem Antriebsmotor ist eine lineare Hubeinrichtung angeordnet, mit der die Welle stufenlos gehoben und gesenkt werden kann, um die Dosierscheibe zu öffnen oder zu schließen.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Auslaufbereich mit der Dosierscheibe von einem Gehäuse umgeben, das nach unten hin konisch enger werdend zuläuft und dabei am unteren Ende einen kleineren Durchmesser aufweist als die Dosierscheibe selbst.
  • Der Schüttgutbehälter mit der erfindungsgemäßen Austragungsvorrichtung kann standortfest angebracht sein und dosiert dann in eine fahrbare Waage, die unter dem Schüttgutbehälter hindurch fährt.
  • Zur gravimetrischen Dosierung wird unter dem Auslauf des Schüttgutbehälters eine Waage angeordnet, so dass jede Komponente eine eigene Waage aufweist und diese das Schüttgut in einen Chargenbehälter entleert, der unter dem Schüttgutbehälter hindurchfährt. Dadurch wird jegliche Kontamination zwischen den einzelnen Chargen vermieden. Dies erfolgt mit einem selbstfahrenden Gerät, auf dem der Chargenbehälter angeordnet ist, der die Rohstoffe einsammelt.
  • Die Grob- und/oder die Feindosierung wird durch eine Regelung vorgenommen, wobei ein Computerprogramm zum Eisatz kommt. Abhängig von der zu dosierenden Soll-Menge an Materialkomponenten wird die bereits ausgeschüttete bzw. abgeflossene Menge an Schüttgut gewogen, der Vorgang des Abfließens verlangsamt oder gestoppt, die benötigte Restmenge ermittelt und in einem oder mehreren Schritten zur Feindosierung nachdosiert. Das Verstellen der Größe des Schlitzes durch Senken der Dosierscheibe erfolgt stufenlos, damit der Spalt bei größeren Dosiermengen weiter geöffnet werden kann als bei kleinen. Dadurch bleibt die Dosierzeit unabhängig von der zu dosierenden Menge an Materialkomponente annähernd gleich.
  • Die erfindungsgemäße Austragungsvorrichtung hat dabei den Vorteil, dass durch die Kombination der erfindungsgemäßen Dosierscheibe zur Grobdosierung und dem Ausschaben der Nut der Dosierscheibe auch sehr kleine Mengen von Schüttgütern sehr genau dosiert werden. Außerdem werden sowohl bei leicht- oder auch bei schwer fließenden Schüttgütern die gleichen Genauigkeiten bei der Dosierung erzielt. Die Genauigkeit hängt dabei nicht vom Durchmesser der Dosierscheibe, sondern von der Breite und Tiefe der Ringnut ab. Die Dosierscheibe kann somit unterschiedliche Größen aufweisen. Bei größeren Behältern oder sehr schwer fließenden Schüttgütern wird ein größerer Durchmesser gewählt, um die Austragung zu verbessern.
  • Die Dosierscheibe kann somit auch bei Schüttgutbehältern mit beispielsweise 10 Litern oder mit mehreren Kubikmetern eingesetzt werden und dabei Materialkomponenten von wenigen Gramm oder mehreren 100 Kilogramm dosieren.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Figurenbeschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen entnehmbar.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 zeigt einen Schüttgutbehälter mit einer Austragungsvorrichtung zur Grob- und Feindosierung mindestens einer Materialkomponente,
  • 2 nach 1 zeigt den unteren Abschnitt des Schüttgutbehälters,
  • 3 zeigt den unteren Abschnitt des Schüttgutbehälters nach 1 und 2 mit einer Waage,
  • 4 zeigt mehrere Schüttgutbehälter nach den 1 bis 3, die nebeneinander angeordnet sind und in eine fahrbare Waage dosieren,
  • 5 zeigt mehrere Schüttgutbehälter nach 3 mit je einer Kleinkomponentenwaage, die in einen fahrbaren Sammelcontainer entleeren,
  • 6 zeigt ein gravimetrisches Dosiersystem mit einer Ansaugvorrichtung,
  • 7 nach 6 zeigt das gravimetrische Dosiersystem in der Phase des Ansaugens und Zentrierens,
  • 8 nach 6 und 7 zeigt das gravimetrische Dosiersystem beim Hochziehen des Deckels der Waage,
  • 9 nach 6 bis 8 stellt das gravimetrische Dosiersystem mit einer Andockeinrichtung zur Verwendung mit einer fahrbaren Waage dar und
  • 10 zeigt die Anordnung mehrerer Dosiersysteme nebeneinander sowie eine fahrbare Waage.
  • In 1 ist die Austragungsvorrichtung 100 zur Grob- und Feindosierung mindestens einer Materialkomponente dargestellt. Dabei bildet eine Dosierscheibe 1 die Basis eines Schüttgutbehälters 2. Dieser Schüttgutbehälter 2 ist in Form eines Kleinsilos ausgebildet und dient als Vorratsbehälter für rieselfähige oder nicht rieselfähige Materialkomponenten wie Kunststoffadditive, Farbstoffe, Lebensmittelzutaten, Aromastoffe und chemische Grundstoffe. Die Dosierscheibe 1 ist als Drehteller ausgebildet.
  • Die Dosierscheibe 1 ist an einer Antriebswelle 3 angeordnet und schließt den Schüttgutbehälter 2 an seinem Auslaufbereich 4 ab. Die Dosierscheibe 1 weist eine Ringnut 5 auf, die innerhalb des Auslaufbereichs 4 auf der Dosierscheibe 1 angeordnet ist. An einer Seite hat der Auslaufbereich 4 eine Einbuchtung 6, die es ermöglicht, dass die an dieser Stelle außerhalb des Auslaufbereichs 4 liegende Ringnut 5 von außen durch einen Abstreifer 7 ausgeschabt werden kann.
  • Über der Dosierscheibe 1 ist eine Kammer 8 angeordnet, die eine Abdeckscheibe 9 aufweist. Diese Abdeckscheibe 9 hat eine Öffnung 10 auf der gegenüberliegenden Seite der Einbuchtung 6, damit der Materialdruck bei vollem oder fast leerem Schüttgutbehälter 2 beim Dosieren von Schüttgut ausgeglichen werden kann.
  • Auf dem Schüttgutbehälter 2 ist eine stufenlos regelbare Antriebseinheit 11 angeordnet, die über die Antriebswelle 3, die von einem Außenrohr 12 gehalten und geführt wird, die Dosierscheibe 1 antreibt. Mit einer linearen Hubeinrichtung 13 kann die Dosierscheibe 1 auf und ab bewegt werden.
  • An der Antriebswelle 3 können zusätzlich ein oder mehrere Rührer 14 angeordnet sein, die dazu dienen, das Schüttgut aufzulockern, damit es besser ausfließen kann.
  • Die Austragungsvorrichtung 100 kann auf einem Gestell 110 angeordnet sein, unter dem eine fahrbare Waage hindurch fährt, in die die jeweilige Materialkomponentenmenge eindosiert wird. Die Befüllung des Schüttgutbehälters 2 erfolgt durch eine Einfülleinrichtung 112.
  • Zum Dosieren wird die Dosierscheibe 1 von der linearen Hubeinrichtung 13 nach unten geschoben. Der Hub kann dabei beispielsweise bei Werten zwischen 0 und 50 mm liegen. Dabei entsteht zwischen dem Schüttgutbehälterauslauf 4 und der Dosierscheibe 1 ein Spalt 15. Durch schnelles Drehen der Dosierscheibe 1 wird das Schüttgut durch den Spalt 15 ausgetragen. Rührarme 14 im Schüttgutbehälter 2 unterstützen diesen Vorgang. Je größer der Spalt 15, desto größer ist die Abflussleistung.
  • Wenn das zu erzielende Gewicht fast erreicht ist, wird die Dosierscheibe 1 geschlossen und bei gleicher Drehzahl wird nur noch die Ringnut 5 als Feindosierung ausgeschabt, bis das Soll-Gewicht erreicht ist. Bei kleinen zu dosierenden Mengen, z. B. unter 1000 g, wird für die letzten g die Drehzahl verringert, um höchstmögliche Genauigkeit zu erzielen.
  • Bei sehr kleinen Mengen, z. B. unter 10 g, wird nur mit sehr niedriger Drehzahl dosiert und der Dosiervorgang kurz vor Erreichen des Gewichts abgeschaltet. Dann wird das erreichte Gewicht ermittelt und anschließend n-mal, insbesondere ein- oder zweimal nachdosiert, bis die exakte Menge des Schüttguts erreicht ist. Dadurch wird eine Überdosierung verhindert. Diese wäre nicht mehr korrigierbar, da das überdosierte Schüttgut auf ein anderes, bereits eingewogenes Produkt fallen würde und nicht mehr trennbar wäre.
  • Damit ist eine stufenlose Regelung der Dosierung möglich. Bei großen Schüttgutmengen kann der Materialfluss „frei” sein, bei kleinen Mengen kann die Dosierleistung reduziert oder sogar zwischenzeitlich gestoppt werden, um die Feindosierung vorzunehmen. Die Größe des Spalts 15 kann auch in Abhängigkeit von der Fließ- bzw. Rieselfähigkeit der entsprechenden Materialkomponenten angepasst werden.
  • Zur stufenlosen Regelung kommt ein entsprechendes Computerprogramm zum Einsatz, das die Grob- und/oder die Feindosierung ermöglicht. Abhängig von der zu dosierenden Soll-Menge an Materialkomponenten wird die bereits ausgeschüttete Menge an Schüttgut gewogen, der Vorgang des Abfließens verlangsamt oder gestoppt, die benötigte Restmenge ermittelt und in einem oder mehreren Schritten nachdosiert.
  • 2 nach 1 zeigt den unteren Abschnitt des Schüttgutbehälters 2.
  • Zum Dosieren des Schüttguts in eine unter dem Schüttgutbehälter 2 angeordnete Waage wird anfangs die Dosierscheibe 1 nach unten bewegt, wobei zwischen dem Auslaufbereich 4 und der Dosierscheibe 1 der Spalt 15 entsteht, damit die Hauptmenge des Schüttguts schneller ausfließen kann. Kurz vor Erreichen des Soll-Gewichts fährt die Dosierscheibe 1 wieder nach oben und schließt den Spalt 15. Dann wird mit dem Abstreifer 7 die Ringnut 5 ausgeschabt. Zudem wird die Drehzahl reduziert, damit das Schüttgut grammweise in die Waage fällt, um grammgenaue Schüttgutmengen bzw. Materialkomponentenmengen zu erzielen.
  • 3 nach den 1 und 2 zeigt den unteren Abschnitt des Schüttgutbehälters 2.
  • Zur Dosierung sehr kleiner Schüttgutmengen, jedenfalls aber für Schüttgut im Grammbereich, kann unterhalb des Schüttgutbehälters 2 eine Kleinkomponentenwaage 17 angeordnet werden, in die die Dosierscheibe 1 direkt eindosiert. Die Kleinkomponentenwaage 17 ist an einer Messdose 18 aufgehängt und von einem Gehäuse 19 staubdicht umgeben. Die Kleinkomponentenwaage 17 hat eine Auslaufklappe 20, die mit einem Pressluftkolben 21 betätigt wird. Das Gehäuse 19 kann mit einem Schieber 22 staubdicht verschlossen werden.
  • Kleine Schüttgutmengen, bei denen die Kleinkomponentenwaage 17 zum Einsatz kommen kann, sind dabei in der Größenordnung von wenigen g bis zu ca. 10 kg zu verstehen. Diese können mit der Kleinkomponentenwaage 17 dosiert werden. In einem Bereich von ca. 3 kg bis zu ca. 10 kg kann zur genauen Dosierung die Kleinkomponentenwaage 17 auch mehrfach befüllt werden und der Dosiervorgang mehrfach ablaufen. Ab ca. 10 kg kann direkt in die fahrbare Waage 16 eindosiert werden.
  • 4 mit Schüttgutbehältern 2 nach den 1 und 2 zeigt die Anordnung mehrerer Schüttgutbehälter 2 nebeneinander. Die Schüttgutbehälter 2 mit einem senkrechten Ablaufbereich 23 werden linear nebeneinander angeordnet und das Schüttgut wird in eine fahrbare Waage 16, die beispielsweise auf Schienen 24 geführt ist, dosiert. Dabei fährt die fahrbare Waage 16 den jeweilig benötigten Schüttgutbehälter 2 an, aus dem die entsprechende Materialkomponente entnommen werden soll.
  • Durch die Größe und das Gewicht der Sammelcontainer 25 ist eine grammgenaue Verwiegung des Schüttguts schwierig. Daher kann für kleine oder kleinste Mengen an Materialkomponenten die beschriebene Kleinkomponentenwaage 17 zum Einsatz kommen.
  • 5 nach 3 zeigt die Anordnung mehrerer Schüttgutbehälter 2 mit der Kleinkomponentenwaage 17. Wenn ein Sammelcontainer 25 unter einem der Schüttgutbehälter 2 in seiner Position ist, kann er direkt an dem Schieber 22 staubdicht andocken, ohne dabei die Kleinkomponentenwaage 17 zu beeinflussen, da niese im Innern des Gehäuses 19 frei an der Messdose 18 aufgehängt ist.
  • Bei vielen Prozessen wird eine Produktcharge mit einem Container 25, der mehr als 1000 kg Fassungsvermögen haben kann, wobei der Container 25 auf einer Plattformwaage 26 angeordnet wird und unter den Schüttgutbehältern 2 hindurchfährt, eingesammelt. Dies kann auch mit einem selbstfahrenden Stapler 27 erfolgen.
  • Abhängig von der Programmierung einer Steuerung des Dosiervorgangs können mit der erfindungsgemäßen Austragungsvorrichtung 100 große Mengen von Materialkomponenten schnell dosiert werden. Hierzu bleibt die Auslaufklappe 20 der Kleinkomponentenwaage 17 offen. Sowohl große als auch sehr kleine Mengen können mit sehr hoher Genauigkeit durch die Austragungsvorrichtung 100 mit der Dosierscheibe 1 dosiert werden.
  • 6 zeigt ein gravimetrisches Dosiersystem mit einer Ansaugvorrichtung. Dabei fährt eine fahrbare Waage 16 in eine Position direkt unter den Ablaufbereich 23 der Austragungsvorrichtung 100. Wahlweise kann der Schüttgutbehälter 2 auch über einer fest stehend angeordneten Waage angeordnet werden.
  • Der Ablaufbereich 23 weist ein Abschlussorgan in Form eines Saugnapfes 29 auf. Das Abschlussorgan 29 ist am unteren Ende eines um die Antriebswelle 3 angeordneten vakuumfester Schlauch 30, der flexibel ausgebildet ist, angeordnet. Unterhalb der Dosierscheibe 1 ist eine Schlauchhalterung 31 zur Fixierung des vakuumfesten Schlauchs 30 angebracht.
  • Die fahrbare Waage 16 weist in einer anderen Ausgestaltung an ihrem oberen Ende einen Deckel 32 zum Einlauf der Materialkomponente auf. Ein Zentrierkegel 33 erleichtert das Zusammenführung der fahrbaren Waage 16 und des Ablaufbereichs 23 sowie die Positionierung des Saugnapfes 29 zum Anheben des Deckels 32. Mittig innerhalb eines weiteren flexiblen Schlauches 34 ist ein Sicherungsrundstab 35 positioniert. Der Deckel 32 ist über Pressluftzylinder 36 mit mindestens zwei Anpresskolben 37 verbunden.
  • 7 nach 6 zeigt das gravimetrische Dosiersystem in der Phase des Ansaugens und Zentrierens. Dabei fahren die Pressluftzylinder 36 nach oben und drücken den Deckel 32 in den Saugnapf 29. Mit dem Zentrierkegel 33 wird der Einlauf zentriert.
  • 8 nach 6 und 7 zeigt das gravimetrische Dosiersystem beim Hochziehen des Deckels 32 der fahrbaren Waage 16 mit dem Saugnapf 29. Dabei wird mittels des Vakuums in dem vakuumfesten flexiblen Schlauch 30 und einer Hohlwelle 38 ein Unterdruck erzeugt. Dadurch dockt der Saugnapf 29 an den Deckel 32 an. Gleichzeitig werden der Deckel 32 und der Saugnapf 29 geöffnet. Die Hohlwelle 38 fährt in die Antriebswelle 3, die ebenfalls als Hohlwelle ausgebildet ist, zurück. Der Sicherungsrundstab 35 sorgt dafür, dass der Einlaufdeckel 32 bei Aus- oder Abfall des Vakuums in den Einlauf zurückfällt.
  • 9 nach 6 bis 8 stellt das gravimetrische Dosiersystem mit einer Andockeinrichtung zur Verwendung mit einer fahrbaren Waage dar. Der Schüttgutbehälter 2 weist einen Vakuumanschluss 39 auf. Das Außenrohr 13 dient als Führungsrohr für die Antriebswelle 3. Zwischen dem Gehäuse 19 und einer Halterung 40 eines Wiegerahmens 41 der Waage 26 ist die Andockeinrichtung 114 mit den unter 6 bis 8 beschriebenen funktionell zusammenwirkenden Bauteilen angeordnet. Der Wiegerahmen 41 ist mit der Fahreinrichtung 42 der fahrbaren Waage 16 verbunden.
  • 10 zeigt die Anordnung mehrerer Dosiersysteme nebeneinander sowie eine fahrbare Waage 16.
  • Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den Zeichnungen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Dosierscheibe
    2
    Schüttgutbehälter
    3
    Antriebswelle
    4
    Auslaufbereich
    5
    Ringnut
    6
    Einbuchtung
    7
    Abstreifer
    8
    Kammer
    9
    Abdeckscheibe
    10
    Öffnung
    11
    Antriebseinheit
    12
    Außenrohr
    13
    lineare Hubeinrichtung
    14
    Rührer
    15
    Spalt
    16
    fahrbare Waage
    17
    Kleinkomponentenwaage
    18
    Messdose
    19
    Gehäuse
    20
    Auslaufklappe
    21
    Pressluftkolben
    22
    Schieber
    23
    Ablaufbereich
    24
    Schiene
    25
    Sammelcontainer
    26
    Plattformwaage
    27
    Stapler
    28
    Luftaustauschöffnungen
    29
    Saugnapf
    30
    vakuumfester Schlauch
    31
    Schlauchhalterung
    32
    Einlaufdeckel
    33
    Zentrierkegel
    34
    flexibler Schlauch
    35
    Sicherungsrundstab
    36
    Pressluftzylinder
    37
    Druckfeder
    38
    Hohlwelle
    39
    Vakuumanschluss
    40
    Halterung
    41
    Wiegerahmen
    42
    Fahreinrichtung
    100
    Austragungsvorrichtung
    110
    Gestell
    112
    Einfülleinrichtung
    114
    Andockeinrichtung

Claims (9)

  1. Gravimetrisches Dosiersystem umfassend eine Austragungsvorrichtung (100) für eine Materialkomponente mit einem Abschlussorgan (29) sowie eine fahrbare Waage (16) mit einer Andockeinrichtung (114), wobei das Abschlussorgan (29) an einem Deckel (32) der fahrbaren Waage (16) angreift, um diesen zu öffnen und dann die Materialkomponente gravimetrisch zu dosieren.
  2. Gravimetrisches Dosiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die fahrbare Waage (16) in einer Position unter einem Ablaufbereich (23) der Austragungsvorrichtung (100) angeordnet ist, wobei die Austragungsvorrichtung (100) ein Abschlussorgan (29) aufweist, das am unteren Ende eines um eine in die Antriebswelle (3) eingreifende Hohlwelle (38) angeordneten Vakuumfesten Schlauchs (30) angeordnet ist, und dass unterhalb einer Dosierscheibe (1) eine Schlauchhalterung (31) zur Fixierung des Vakuumbereichs (30) angeordnet ist, wobei ein Zentrierkegel (33) zur Zusammenführung der fahrbaren Waage (16) und des Ablaufbereichs (23) sowie zur Positionierung des Abschlussorgans (29) zum Anheben des Deckels (32) ausgebildet ist.
  3. Gravimetrisches Dosiersystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in etwa mittig innerhalb eines flexiblen Schlauches (34) ein Sicherungsrundstab (35) positioniert ist und der Deckel (32) über Pressluftzylinder (36) mit mindestens zwei Anpresskolben (37) verbunden ist.
  4. Verfahren zur Grob- und Feindosierung mindestens einer Materialkomponente mit folgenden Schritten: • Bewegen einer die Basis eines Schüttgutbehälters (2) bildenden Dosierscheibe (1) nach unten in Richtung einer unterhalb des Schüttgutbehälters (2) angeordneten Waage (16, 17) mittels einer Hubeinrichtung (13) und dadurch Entstehung eines Spaltes (15) zwischen einem Auslaufbereich (4) und der Dosierscheibe (1) • Abfließen der Materialkomponente in die Waage (16, 17) durch Drehen der Dosierscheibe (1) zur Grobdosierung • Wiegen der in die Waage (16, 17) eingebrachten Menge der Materialkomponente • kurz vor Erreichen eines Soll-Gewichts für die mindestens eine Materialkomponente Hochfahren der Dosierscheibe (1) und Schließen des Spalts (15) • Berechnen der nachzudosierenden Menge der Materialkomponente • Ausschaben der Ringnut (5) mit dem Abstreifer (7) und damit Feindosieren der mindestens einen Materialkomponente in die Waage (16, 17).
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Verfahrensschritte nach dem Berechnen der nachzudosierenden Menge der Materialkomponente ausgeführt werden: • Reduzierung der Drehzahl der Dosierscheibe (1) • mehrfaches Dosieren von im Grammbereich liegenden Kleinstmengen der Materialkomponenten in die Waage (16, 17) nach mehrfachem Stoppen und Wiederanfahren des Dosiervorgangs zur Feindosierung durch Ausschaben der Ringnut (5).
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einbringen von großen Mengen an Materialkomponenten eine Auslaufklappe (20) der Kleinkomponentenwaage (17) geöffnet wird, so dass in einen Sammelcontainer (25), der auf einer Plattformwaage (26) angeordnet ist, dosiert wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung über ein Computerprogramm erfolgt.
  8. Verfahren zum gravimetrischen Dosieren, umfassend folgende Schritte: • Fahren einer fahrbaren Waage (16) in eine Position unter den Ablaufbereich (23) einer Austragungsvorrichtung (100) • Andocken durch nach oben Fahren von Pressluftzylindern (36) • Zentrieren des Einlaufs mit einem Zentrierkegel (33) • Andrücken eines Deckels (32) an den Saugnapf (29) • Erzeugen von Unterdruck durch Evakuierung eines vakuumfesten Schlauchs (30) • Öffnen des Abschlussorgans (29) und des Deckels (32) • Dosieren einer Materialkomponente mit einer Dosierscheibe (1) in die fahrbare Waage (16) entsprechend den Verfahrensschritten nach Anspruch 4 • Lösen des Unterdrucks und Schließen des Abschlussorgans (29) und des Deckels (32) durch eine Druckfeder (43).
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (32) mit Hilfe des Sicherungsrundstabs (35) bei Ausfall des Vakuums auf die fahrbare Waage (16) zurückfällt.
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