DE102014001420A1 - Dosieranlage zur Dosierung von Schüttgütern, Kunststoffverarbeitungsanlage und Verfahren zur Dosierung von Schüttgütern - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dosieranlage zur Dosierung von Schüttgütern in einer Verarbeitungsanlage mit wenigstens zwei unabhängig voneinander betreibbaren Dosiermodulen, die jeweils ein Schüttgut, insbesondere ein grobkörniges oder pulverförmiges Kunststoffgranulat, dosiert aus einem von einer Verwiegeeinheit wägbar gehaltenen Vorratsbehälter über eine mit dem Vorratsbehälter verbundene und von einer regelbaren Antriebsvorrichtung antreibbare Austragsvorrichtung in einen Dosieranlagenausgangsport liefern können. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Kunststoffverarbeitungsanlage und ein Verfahren zur Dosierung von Schüttgütern. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dosieranlage und ein Verfahren zum optimierten Anfahren der Dosieranlage vorzuschlagen. Die Aufgabe der Erfindung wird in einem Aspekt durch eine Dosieranlage der gelöst, die wenigstens eine Verfahrvorrichtung für die wenigstens ein Dosiermodul aufweist, wobei an der Verfahrvorrichtung das Dosiermodul derart befestigt ist, dass das Dosiermodul zwischen einer Arbeitsstellung, in der das Schüttgut in den Dosieranlagenausgangsport förderbar ist und einer Kalibrierstellung, in der ein Schüttgutfluss an dem Dosieranlagenausgangsport vorbei, beispielsweise in einen Auffangbehälter, zum Zwecke der Dosierung einer gewünschten Schüttgutfördermenge pro Zeitintervall einregelbar ist, verfahrbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dosieranlage zur Dosierung von Schüttgütern in einer Verarbeitungsanlage mit wenigstens zwei unabhängig voneinander betreibbaren Dosiermodulen, die jeweils ein Schüttgut, insbesondere ein grobkörniges oder pulverförmiges Kunststoffgranulat, dosiert aus einem von einer Verwiegeeinheit wägbar gehaltenen Vorratsbehälter über eine mit dem Vorratsbehälter verbundene und von einer regelbaren Antriebsvorrichtung antreibbare Austragsvorrichtung in einen Dosieranlagenausgangsport liefern können. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Dosierung von Schüttgütern in einer Dosieranlage mit wenigstens zwei Dosiermodulen, bei dem wenigstens ein Dosiermodul jeweils ein Schüttgut, insbesondere ein grobkörniges oder pulverförmiges Kunststoffgranulat, dosiert aus einem von einer Verwiegeeinheit wägbar gehalten Vorratsbehälter über eine mit dem Vorratsbehälter verbundene und von einer regelbaren Antriebsvorrichtung angetriebene Austragsvorrichtung in einen Dosieranlagenausgangsport liefert, indem ein Schüttgutfluss aus der Differenz der Ergebnisse einer Endwägung und einer Anfangswägung des Vorratsbehälters einschließlich des darin enthaltenen Schüttgutes, die in einem zeitlichen Messintervall durchgeführt werden, bestimmt und durch Nachregelung der Antriebsvorrichtung auf einen Sollfluss geregelt wird.
  • Eine solche Dosieranlage und ein solches Verfahren sind beispielsweise aus der EP 0 808 156 A1 bekannt. In einem Ausführungsbeispiel weist die darin vorgestellte Dosieranlage ein Hauptmodul und acht Nebenmodule auf. Jedes dieser Module kann ein Schüttgut dosiert in einen Dosieranlagenausgangsport der Dosieranlage liefern. In verschiedenen Anwendungsfällen werden von den einzelnen Modulen entweder unterschiedliche Schüttgüter oder auch gleiche Schüttgüter dosiert, um diese in dem richtigen Verhältnis in dem Dosieranlagenausgangsport bereitzustellen. Bei der Verwendung mehrerer Nebenmodule für die Dosierung des gleichen Schüttgutes stellt die Anzahl der verwendeten Nebenmodule einen Multiplikator für die verfügbare Förderleistung dieses Schüttguts dar. Einsatzgebiete gattungsgemäßer Dosieranlagen finden sich beispielsweise in der Kunststoffverarbeitung, wo grobkörnige oder pulverförmige Kunststoffgranulate für eine Kunststoffverarbeitungsanlage dosiert werden, in der Lebensmittelindustrie, in der Baustoffindustrie und in der Pharmaindustrie.
  • Problematisch beim Betreiben der bekannten Dosieranlagen ist, dass diese nicht einfach angeschaltet werden können, sondern dass eine gewisse Einregelzeit erforderlich ist, bis in den einzelnen Dosiermodulen die richtige Schüttgutflüsse eingeregelt sind und im Dosieranlagenausgangsport die exakten Mischungsverhältnisse der gemischten Schüttgüter vorliegen. Das Anfahren der Dosieranlage ist entsprechend der verbrauchten Zeit und des verbrauchten Materials mit Kosten verbunden.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dosieranlage und ein Verfahren zur Dosierung von Schüttgütern, insbesondere zum optimierten Anfahren der Dosieranlage vorzuschlagen.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird in einem ersten Aspekt durch eine Dosieranlage der eingangs angegebenen Gattung gelöst, die wenigstens eine Verfahrvorrichtung für wenigstens ein Dosiermodul aufweist, wobei an der Verfahrvorrichtung das Dosiermodul derart befestigt ist, dass das Dosiermodul zwischen einer Arbeitsstellung, in der das Schüttgut in den Dosieranlagenausgangsport förderbar ist und einer Kalibrierstellung, in der ein Schüttgutfluss an dem Dosieranlagenausgangsport vorbei, beispielsweise in einen Auffangbehälter, zum Zwecke der Dosierung einer gewünschten Schüttgutfördermenge pro Zeitintervall einregelbar ist, verfahrbar ist.
  • Die erfindungsgemäße Dosieranlage weist also wenigstens ein verfahrbares Dosiermodul auf. Dieses verfahrbare Dosiermodul befindet sich im produktiven Betrieb der Dosieranlage in einer Arbeitsstellung, in der das Schüttgut wie bei einer aus dem Stand der Technik bekannten Dosieranlage in den Dosieranlagenausgangsport gefördert wird. Abweichend von dem Stand der Technik kann wenigstens ein Dosiermodul mit der Verfahrvorrichtung in eine Kalibrierstellung gebracht werden. In der Kalibrierstellung erfolgt der Transport des Schüttgutes durch die Austragsvorrichtung nicht in den Dosieranlagenausgangsport, sondern an diesem vorbei. Das Schüttgut wird dadurch nicht mit anderen Schüttgütern vermischt und es kann entsprechend aufgefangen und weiterverarbeitet werden. Zum Auffangen ist in einem Ausführungsbeispiel ein Auffangbehälter bereitgestellt, der manuell entleert wird. In anderen Ausführungen werden Auffangbehälter automatisch geleert oder es ist eine andere Rückführvorrichtung vorhanden. In der Kalibrierstellung wird ein Dosiermodul also angefahren ohne Schüttgut in den Dosieranlagenausgangsport zu liefern. Daher kommt es zu keiner Vermischung des Schüttguts, beispielsweise eines Farbstoffes, mit anderen Schüttgütern und das bei der Kalibrierung verwendete Schüttgut kann entsprechend wieder verwendet werden.
  • Das Anfahren beziehungsweise Einregeln der einzelnen Dosiermodule erfolgt in bekannter Weise durch iteratives Wägen des Schüttgutvorrates in dem Dosiermodul am Anfang und am Ende eines Zeitintervalls, durch anschließendes Nachregeln der regelbaren Antriebsvorrichtung, die die Austragsvorrichtung antreibt, erneutes Wägen und so weiter. Die Antriebsvorrichtung wird also so lange nachgeregelt, bis mit einer Wägung der richtige Schüttgutfluss seit der vor dem letzten Zeitintervall vorgenommenen Wägung festgestellt wird. Das beschriebene gravimetrische Messprinzip für den Schüttgutfluss funktioniert nur, wenn der Schüttgutfluss die gewogene Masse durch den Austrag des Schüttguts reduziert. Während der Befüllung des Vorratsbehälters ist diese Messmethode entsprechend nicht verfügbar. Das zum Anfahren des Dosiermoduls verwendete Schüttgut ist in der erfindungsgemäßen Dosieranlage nicht verloren, sondern kann weiterverwendet beziehungsweise recycelt werden. Dies trägt zu einem kostengünstigen Betrieb der Dosieranlage bei.
  • Die erfindungsgemäße Dosieranlage weist wenigstens eine Verfahrvorrichtung für wenigstens ein Dosiermodul auf. Durch die Verfahrvorrichtung ist das Dosiermodul nicht fest, sondern verfahrbar mit der Dosieranlage verbunden. In der geringsten Ausbaustufe weist die erfindungsgemäße Dosieranlage ein unbewegliches Hauptmodul auf, das sich immer in der Arbeitsstellung befindet, und ein Nebenmodul, das zwischen der Arbeitsstellung und der Kalibrierstellung verfahrbar ist, auf. In dieser einfachen Ausbaustufe kommt der Vorteil, dass das Schüttgut aufgefangen werden kann, schon zum Tragen. Vorteilhafte Dosieranlagen weisen neben der Verfahreinrichtung Antriebsvorrichtungen auf, mit denen das Dosiermodul in der Arbeitsstellung und/oder Kalibrierstellung antreibbar ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dosieranlage ist die Verfahrvorrichtung eine linear oder nichtlinear geführte Auszugsvorrichtung. Dosieranlagen sind regelmäßig kompakt beziehungsweise raumökonomisch aufgebaut und es steht innerhalb der Dosieranlage wenig Raum zum Verfahren von Dosiermodulen zur Verfügung. Daher wird das in der Dosieranlage zu verfahrende Dosiermodul oft vom Zentrum der Dosieranlage heraus durch die Auszugsvorrichtung herausgezogen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Auszugsvorrichtung ein linearer Auszug. In anderen vorteilhaften Ausführungsbeispielen ist die Verfahrvorrichtung eine nichtlineare, beispielsweise bogenförmige, Auszugsvorrichtung oder eine Schwenkvorrichtung. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Dosiermodul von der Verfahrvorrichtung abnehmbar.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dosieranlage weist die Auszugsvorrichtung gegeneinander verschiebbare Metallprofile oder wenigstens geführte Stangen auf, wobei die Metallprofile oder Stangen leichtgängig, beispielsweise von Kugellagern, Rollenlagern oder Gleitlagern gelagert sind. Diese genannten Varianten von Auszugsvorrichtungen werden in großer Stückzahl in verschiedenen Größen produziert und sind daher in guter Qualität kostengünstig verfügbar. Andere Anwendungen für verwendbare Auszugsvorrichtungen sind Schubkästen von Möbeln. In einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung kommen aber auch Auszugsvorrichtungen zum Einsatz, in denen standardisierte Bauelemente weitergebildet sind, beispielsweise durch die Ergänzung von Einrastmechanismen oder die konkret für die Dosieranlage gebaut sind. In alternativen Ausführungsbeispielen weisen die Auszugsvorrichtungen statt der Metallprofile oder Metallstangen Profile oder Stangen aus anderen Materialien, beispielsweise aus Kunststoffen, auf. Die Metallprofile oder Stangen sind in der Regel für einen leichtgängigen Betrieb und für eine große Standzeit leichtgängig gelagert, beispielsweise auf Kugellagern, Rollenlagern oder Gleitlagern. In verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung ist die Auszugsvorrichtung für einen manuellen oder für einen automatischen Betrieb ausgestaltet.
  • In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Dosieranlage weist die Dosieranlage wenigstens doppelt so viele Dosiermodule auf, wie zu einem Basisbetrieb der Dosieranlage erforderlich sind, so dass gleichzeitig ein Basisbetrieb, in dem wenigstens ein Dosiermodul Schüttgut in den Ausgangsport liefert und eine Kalibrierung in wenigstens einem in der Kalibrierstellung befindlichen Dosiermodul durchführbar sind. In Ausführungsbeispielen, in denen die Dosieranlagen mehr Dosiermodule aufweisen, als zur Produktion erforderlich sind, kann gleichzeitig eine Produktion und ein Anfahren unproduktiver Dosiermodule erfolgen, so dass beim Betrieb der Dosieranlage insgesamt die Anfahrzeit gespart wird. In einem Ausführungsbeispiel sind zu einem Basisbetrieb einer Dosieranlage an einem Extruder zur Herstellung von Kunststoffteilen ein großes Dosiermodul, das Hauptmodul, welches eine Kunststoffgrundkomponente dosiert an den Extruder liefert und zwei kleine Dosiermodule, die auch als zwei Nebenmodule bezeichnet werden und durch die zwei verschiedene Farbzugschlagsstoffe dosiert zu dem Extruder geliefert werden, zum Basisbetrieb erforderlich. In diesem Ausführungsbeispiel der weitergebildeten erfindungsgemäßen Dosieranlage weist diese wenigstens vier Nebenmodule auf, so dass die Dosieranlage mit Beteiligung von zwei Nebenmodulen in der Arbeitsstellung in dem Basisbetrieb beziehungsweise einem Produktionsbetrieb betreibbar ist und gleichzeitig in zwei weiteren Dosiermodulen die Dosierung zweier anderer Farben einregelbar ist. In dieser Weiterbildung ist die nutzbare Betriebszeit der Dosieranlage deutlich größer als bei Dosieranlagen aus dem Stand der Technik, da das Anfahren von Dosiermodulen gleichzeitig mit dem Basisbetrieb der Dosieranlage durchführbar ist.
  • Verschiedene erfindungsgemäße Dosieranlagen zeichnen sich dadurch aus, dass die Austragsvorrichtung eine Förderschnecke, eine Dosierscheibe, ein Zahnrad, ein Dosierband, ein Dosierrohr und/oder eine Kolbendosiervorrichtung aufweist. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Fördereinrichtungen bekannt, die sich beispielsweise durch Bauform und Transportleistung unterscheiden. Für die erfindungsgemäße Dosieranlage ist wichtig, dass die Transportleistung der Austragsvorrichtung entsprechend der geforderten Dosiergenauigkeit regelbar ist. In der Kunststoffverarbeitung werden besonders bevorzugt Förderschnecken eingesetzt, da diese Schüttgut kontinuierlich liefern können und da diese sehr robust und zuverlässig sind. In einigen Einsatzfällen werden aber auch andere Fördereinrichtungen bevorzugt eingesetzt.
  • Das an der Verfahrvorrichtung befestigte Dosiermodul in der erfindungsgemäßen Dosieranlage hat in vorteilhaften Ausbildungen der Erfindung eine Förderleistung von weniger als 60 kg pro Stunde. Für Hauptmodule mit wesentlich größeren Förderleistungen als 60 kg pro Stunde ist ein Verfahrmechanismus sehr aufwendig und daher nur in Ausnahmefällen vorgesehen. In Nebenmodulen mit kleineren Förderleistungen werden häufig hochpreisige Zuschlagsstoffe dosiert, für die ein sparsamer Umgang und Recycling geboten sind. In Kunststoffverarbeitungsanlagen, in denen die Dosieranlagen teilweise Förderleistungen von mehr als 2.000 kg pro Stunde aufweisen, haben die Nebenmodule Förderleistungen von weniger als 60 kg pro Stunde, oftmals sogar weniger als 3 kg pro Stunde. Die tatsächliche Förderleistung in kg pro Stunde hängt neben der Baugröße des Dosiermoduls unter anderem auch von der Dichte der Zuschlagsstoffe in kg pro cm3 ab, so dass die angegebenen Förderleistungen nur grobe Angaben darstellen.
  • Die Antriebseinheit erfindungsgemäßer Dosieranlagen weist in verschiedenen Ausführungsbeispielen einen DC-Servomotor, einen Schrittmotor oder ein pneumatisches Wegeventil auf. Je nachdem, ob die Antriebseinheit auf einem mechanischen Antrieb oder einem anderen Antriebsmechanismus, beispielsweise einem pneumatisch antreibbaren Dosierkolben beruht, kommt eine geeignete regelbare Antriebseinheit zum Einsatz. Für mechanische Austragsvorrichtungen sind DC-Servomotoren und Schrittmotoren üblich. Für andere Antriebe basiert die Antriebseinheit auf entsprechenden Bauelementen, beispielsweise eine pneumatische Fördereinrichtung auf einem Wegeventil, das einen Druckluftstrom auf einen Transportweg, beispielsweise einen Vorschubweg oder einen Rückschubweg eines Dosierkolbens, schaltet.
  • Die Verwiegeeinheit und die Antriebsvorrichtung sind in erfindungsgemäßen Dosieranlagen bevorzugt mit einer Steuereinheit verbunden. Somit sind die Abläufe in der Dosieranlage automatisch steuerbar. Alternativ kann aber auch für einige oder alle Vorgänge in der erfindungsgemäßen Dosieranlage eine manuelle Bedienung vorgesehen sein.
  • In einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch eine Kunststoffverarbeitungsanlage gelöst, welche eine erfindungsgemäße Dosieranlage aufweist. Bei der Kunststoffverarbeitungsanlage handelt es sich beispielsweise um einen Extruder oder eine Spritzgussanlage. Die erfindungsgemäße Dosieranlage beliefert die Kunststoffverarbeitungsanlage und stellt daher mit dieser eine bauliche Einheit dar. Entsprechend ist bei einem großen Blickwinkel die gesamte Kunststoffverarbeitungsanlage die gattungsbildende Einheit der Erfindung. Die Verarbeitungsanlage und die Dosieranlage können alternativ separate Anlagen sein, die geeignet, beispielsweise über eine Zufördereinrichtung, miteinander verbunden sind.
  • In einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Verfahren der eingangs definierten Gattung gelöst, das sich dadurch auszeichnet, dass das Dosiermodul in einem Einregel-Verfahrensschritt durch eine Verfahrvorrichtung aus einer Arbeitsstellung, in der die Austragsvorrichtung mit einem Ausgangsport der Dosieranlage verbunden ist, in eine Kalibrierstellung gefahren wird, und dort eine Schüttgutfördermenge der Austragsvorrichtung pro Zeitintervall durch wenigstens einmaliges Anpassen wenigstens eines Regelparameters der Antriebseinheit zum Zwecke der Dosierung einer gewünschten Schüttgutfördermenge pro Zeitintervall eingeregelt wird. In dem erfindungsgemäßen Verfahren verbleibt das Dosiermodul nicht dauerhaft in der Arbeitsstellung, wie bei Verfahren aus dem Stand der Technik, sondern das Dosiermodul wird in einem Verfahrensteilschritt in eine Kalibrierstellung gefahren, wobei in der Kalibrierstellung das Dosiermodul beziehungsweise die Förderleistung des Dosiermoduls eingeregelt wird. Zum Einregeln der Förderleistung, die auch als Schüttgutfördermenge pro Zeitintervall bezeichnet werden kann, wird während des Betriebs der durch die Antriebseinheit angetriebenen Austragsvorrichtung die Masse des aus dem Vorratsbehälter abgeführten Schüttguts durch zwei Wägungen am Anfang und am Ende eines Zeitintervalls bestimmt. Wenn die Schüttgutfördermenge, die auf diesem Wege gemessen wurde, größer oder kleiner einer Soll-Fördermenge ist, dann wird durch Herunterregeln oder Hochregeln wenigstens eines Regelparameters der Antriebseinheit, beispielsweise einer Drehzahl, die Schüttgutfördermenge pro Zeiteinheit reduziert beziehungsweise erhöht. Anschließend wird durch weitere Wägungen überprüft, ob die gewünschte Schüttgutfördermenge pro Zeitintervall erreicht ist. Wenn dies nicht der Fall ist, wird durch weitere Regelmaßnahmen die Förderleistung so lange angepasst, bis sie der Soll-Förderleistung innerhalb eines erlaubten Fehlerbandes entspricht. Der beschriebene Einregelvorgang wird auch als Kalibrierung bezeichnet. In dem Ausführungsbeispiel einer Kunststoffverarbeitungsanlage werden zum Einregeln der Dosiermodule teilweise Zeiten bis zu 15 Minuten benötigt, in denen in herkömmlichen Dosieranlagen durch Abweichungen der Förderleistung in den Dosiermodulen von Sollförderleistungen die Entstehung von Ausschuss auftreten kann und in denen die Dosieranlage teilweise als unproduktiv zu bezeichnen ist. In erfindungsgemäßen Dosieranlagen kann wenigstens ein Dosiermodul vor Produktionsbeginn eingeregelt werden, so dass dieses Dosiermodul dann in der Arbeitsstellung von Anfang an durch seine richtige Förderleistung das richtige Mischungsverhältnis von Schüttgütern in dem Dosieranlagenausgangsport und letztendlich die Produktion qualitativ hochwertiger Produkte schon beim Anfahren der Dosieranlage ermöglicht.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Schüttgut in dem Einregel-Verfahrensschritt über einen Auffangbehälter oder eine Rückführeinrichtung recycelt. Da in dem erfindungsgemäßen Verfahren das Schüttgut nicht mit anderen Schüttgütern vermischt wird, ist das Schüttgut nach einem Durchlauf durch das in der Kalibrierstellung befindliche Dosiermodul unverändert. Entsprechend wird es wieder verwendet werden, was vorzugsweise über einen Auffangbehälter oder eine sonstige Rückführeinrichtung geschieht.
  • In einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen. Verfahrens wird die Antriebseinheit am Ende des Einregel-Verfahrensschrittes angehalten, dann das Dosiermodul mit der Verfahrvorrichtung in die Arbeitsstellung gefahren und anschließend wird die Antriebseinheit unter Verwendung des ermittelten Regelparameters in Betrieb genommen. Bei dieser Verfahrensvariante wird in dem Dosiermodul während des Verfahrens kein Schüttgut gefördert, so dass im Verfahrbereich keine Auffangvorrichtung erforderlich ist und der Aufbau der Dosieranlage entsprechend einfach ist. In einer alternativen Verfahrensvariante wird die Antriebseinheit am Ende des Einregel-Verfahrensschrittes kontinuierlich betrieben, während das Dosiermodul mit der Verfahrvorrichtung in eine Arbeitsstellung gefahren wird. Bei dieser Verfahrensvariante sind Abweichungen der Förderleistung bei der Inbetriebnahme der Antriebseinheit ausgeschlossen.
  • Die vorliegende Erfindung soll im Folgenden anhand einer Figur weiter erläutert werden, wobei
  • 1 eine erfindungsgemäße Dosieranlage ausschnittsweise zeigt.
  • 1 zeigt ausschnittsweise schematisch eine erfindungsgemäße Dosieranlage 80 mit einem in die Dosierstellung ausgefahrenen Dosiermodul. Die Dosieranlage 80 ist im Übrigen aus dem Stand der Technik, beispielsweise dem eingangs bezeichneten, bekannt, so dass hier die Darstellung eines Außenrandes der Dosieranlage 80 ausreicht. Die erfindungsgemäße Dosieranlage 80 weist in dem dargestellten Ausschnitt eine Auszugsvorrichtung 60 auf, mit welcher ein Dosiermodul von der nicht dargestellten Arbeitsstellung, in der sich das Dosiermodul auch im Stand der Technik befindet, in die dargestellte Kalibrierstellung und zurück verfahrbar ist. In 1 ist das Dosiermodul in der Kalibrierstellung gezeigt, in der die Auszugsvorrichtung 60 ausgezogen ist. Das Dosiermodul besteht aus der Verwiegeeinheit 40, von der der als Vorratsbehälter für ein Schüttgut dienende Trichter 50 gehalten wird. Die Verwiegeeinheit ist an der Auszugsvorrichtung 60 befestigt. Von der Verwiegeeinheit sind wägbar ein Vorratsbehälter und teilweise andere Baugruppen gehalten. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird von der Verwiegeeinheit die gesamte Einheit bestehend aus dem Trichter 50, dem Fallrohr 20, der Austragsvorrichtung 70 und der Antriebseinheit 10 wägbar gehalten.
  • An der Verwiegeeinheit 40 ist eine Anschlusseinheit 30 befestigt, an welcher sich Anschlüsse zur lösbaren Verbindung der Verwiegeeinheit und die Antriebseinheit mit der Steuereinheit befinden. Die lösbaren Verbindungen vereinfachen die Entnahme des im dargestellten Ausführungsbeispiels aushängbar ausgeführten Dosiermoduls aus der Dosieranlage, beispielsweise für Wartungsarbeiten.
  • Bei der Austragsvorrichtung handelt es sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel um einen Schneckenförderer, der von der Antriebseinheit 10 antreibbar ist. Je nach Drehgeschwindigkeit der Antriebseinheit kann die Austragsvorrichtung auf kontinuierliche Weise Schüttgut mit variabler Förderleistung aus dem Trichter 50 austragen, wobei das Schüttgut über das Fallrohr 20 immer an die Austragsvorrichtung 70 nachgeliefert wird. Beim Betrieb des dargestellten Dosiermoduls in der Kalibrierstellung fällt das Schüttgut aus der Austragsvorrichtung auf der der Antriebseinheit gegenüberliegenden Seite heraus und wird dort von einem nicht dargestellten Auffangbehälter aufgefangen. Das in dem Auffangbehälter gesammelte Schüttgut kann später recycelt werden. Bei der Antriebseinheit handelt es sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel um einen Getriebemotor, der ein Getriebe und einen Schrittmotor aufweist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Auszugsmechanismus um ein Schienen-Auszugssystem, das ähnlich einem Schienen-Auszugssystem an Schubkästen von Möbeln aufgebaut ist. In diesem Schienen-Auszugssystem sind Metallprofile über Kugellager leicht verschiebbar und verschleißarm ineinander gelagert. In anderen, nicht dargestellten Varianten erfindungsgemäßer Dosieranlagen kommen andere Auszugsvorrichtungen, beispielsweise auf Rollen oder Gleitlagern gelagerte Metallprofile mit gerader oder gekrümmter Längsausdehnung oder in Lagern geführte Stangen zum Einsatz. In Weiterbildungen der Erfindung ist die Auszugsvorrichtung motorisch betreibbar, und vollständig automatisiert.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0808156 A1 [0002]

Claims (13)

  1. Dosieranlage (80) zur Dosierung von Schüttgütern in einer Verarbeitungsanlage mit wenigstens zwei unabhängig voneinander betreibbaren Dosiermodulen, die jeweils ein Schüttgut, insbesondere ein grobkörniges oder pulverförmiges Kunststoffgranulat, dosiert aus einem von einer Verwiegeeinheit (40) wägbar gehalten Vorratsbehälter (50) über eine mit dem Vorratsbehälter (50) verbundene und von einer regelbaren Antriebsvorrichtung (10) antreibbare Austragsvorrichtung (70) in einen Dosieranlagenausgangsport liefern können, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosieranlage (80) wenigstens eine Verfahrvorrichtung für die wenigstens ein Dosiermodul aufweist, wobei an der Verfahrvorrichtung das Dosiermodul derart befestigt ist, dass das Dosiermodul zwischen einer Arbeitsstellung, in der das Schüttgut in den Dosieranlagenausgangsport förderbar ist, und einer Kalibrierstellung, in der ein Schüttgutfluss an dem Dosieranlagen-Ausgangsport vorbei, beispielsweise in einen Auffangbehälter, zum Zwecke der Dosierung einer gewünschten Schüttgutfördermenge pro Zeitintervall einregelbar ist, verfahrbar ist.
  2. Dosieranlage (80) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrvorrichtung eine lineare oder nicht linear geführte Auszugsvorrichtung (60).
  3. Dosieranlage (80) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auszugsvorrichtung (60) gegeneinander verschiebbare Metallprofile oder wenigstens zwei geführte Stangen aufweist, wobei die Metallprofile oder Stangen leichtgängig, beispielsweise von Kugellagern, Rollenlagern oder Gleitlagern gelagert sind.
  4. Dosieranlage (80) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosieranlage (80) wenigstens doppelt so viele Dosiermodule aufweist, wie zu einem Basisbetrieb der Dosieranlage (80) erforderlich sind, so dass gleichzeitig ein Basisbetrieb, in dem wenigstens ein Dosiermodul Schüttgut in den Ausgangsport liefert, und eine Kalibrierung in wenigstens einem in der Kalibrierstellung befindlichem Dosiermodul durchführbar sind.
  5. Dosieranlage (80) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Austragvorrichtung (70) eine Förderschnecke, eine Dosierscheibe, ein Zahnrad, ein Dosierband, ein Dosierrohr und/oder eine Kolbenvorschubvorrichtung ausweist.
  6. Dosieranlage (80) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das verfahrbare Dosiermodul eine Förderleistung von weniger als 60 kg/h, insbesondere weniger als 3 kg/h, hat.
  7. Dosieranlage (80) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (10) einen DC-Servomotor, einen Schrittmotor oder ein pneumatisches Wegeventil aufweist.
  8. Dosieranlage (80) nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verwiegeeinheit (40) und die Antriebsvorrichtung (10) mit einer Steuereinheit verbunden sind.
  9. Kunststoffverarbeitungsanlage, beispielsweise Extruder oder Spritzgussanlage, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffverarbeitungsanlage eine Dosieranlage (80) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist.
  10. Verfahren zur Dosierung von Schüttgütern in einer Dosieranlage (80) mit wenigstens zwei Dosiermodulen, bei dem wenigstens ein Dosiermodul ein Schüttgut, insbesondere ein grobkörniges oder pulverförmiges Kunststoffgranulat, dosiert aus einem von einer Verwiegeeinheit (40) wägbar gehalten Vorratsbehälter (50) über eine mit dem Vorratsbehälter (50) verbundene und von einer regelbaren Antriebsvorrichtung (10) angetriebene Austragsvorrichtung (70) in einen Dosieranlagenausgangsport liefert, indem ein Schüttgutfluss aus der Differenz der Ergebnisse einer Endwägung und einer Anfangswägung des Vorratsbehälters (50) einschließlich des darin enthaltenen Schüttgutes, die in einem zeitlichen Messintervall durchgeführt werden, bestimmt und durch Nachregelung der Antriebsvorrichtung (10) auf einen Sollfluss geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosiermodul in einem Einregel-Verfahrensschritt durch eine Verfahrvorrichtung aus einer Arbeitsstellung, in der die Austragsvorrichtung (70) mit dem Ausgangsport der Dosieranlage (80) verbunden ist, in eine Kalibrierstellung gefahren wird und dort eine Schüttgutfördermenge der Austragsvorrichtung (70) pro Zeitintervall durch wenigstens einmaliges Anpassen wenigstens eines Regelparameters der Antriebseinheit (10) zum Zwecke der Dosierung einer gewünschten Schüttgutfördermenge pro Zeitintervall eingeregelt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgut in dem Einregel-Verfahrensschritt über einen Auffangbehälter oder eine Rückführeinrichtung recycelt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit am Ende das Einregel-Verfahrensschrittes angehalten wird, dann das Dosiermodul mit der Verfahrvorrichtung in die Arbeitsstellung gefahren wird und anschließend die Antriebseinheit (10) unter Verwendung des ermittelten Regelparameters in Betrieb genommen wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit am Ende des Einregel-Verfahrensschrittes kontinuierlich betrieben wird, während das Dosiermodul mit der Verfahrvorrichtung in eine Arbeitsstellung gefahren wird.
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