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Patent-Auslegeschrift über eine volumetrisch arbeitende Dosiervorrichtung
für pulverförmige Stoffe, welche sich als Glied in ein automatisch arbeitendes System
einordnen lässt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe vor, pulverförmige Güter,, welche
in Silos zu sogenannten Brückenbildungen neigen, periodisch und chronologisch zu
dosieren.
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Diese Forderung wird noch durch die Notwendigkeit ergänzt, die Variabilität
der zu messenden Mengen in möglichst weiten Grenzen zu gewährleisten.
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Es sind bereits viele Geräte entwickelt worden und in Verwendung,
welche die gleiche Aufgabenstellung auf die Weise zu lösen versuchten, dass Schnecken,
Waagen, Zellenräder, Drehtrommel und andere bekannte Elemente zur Anwendung kamen,
die aber entweder zu langsam, zu aufwendig oder zu unsicher arbeiteten.
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Die bei besagten Vorrichtungen meist benötigten, umfangreichen Mechanismen
werden während ihrer ständigen innigen Berührung mit den zu messenden Stoffen hygroskopischer
oder schleißender Eigenschaften verständlicherweise verschmutzt und einem raschen
Verschleiß ausgesetzt, wodurch fehlerhafte Messungen verursacht werden. Von besonderer
Bedeutung, insbesondere in rauhen Betrieben, wie in Gießereien oder der Bauwirtschaft,
ist die Forderung nach einer möglichst einfachen, robusten und zuverlässigen Meßmethode
entsprechender eßgenauigkeit.
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Gegenstand nachfolgend beschriebener Erfindung, welche die nötigen
Eigenschaften besitzt, ist ein Meßkolben aus möglichst durchsichtigem Material wie
Plexiglas, Glas oder ein anderer, lichtdurchlässiger Stoff, um trotz zuverlässigem
Funktionieren eine ständige Überwachung dieses so überaus vielgestaltigen Verhaltens
der so beschriebenen pulverförmigen Stoffe zu ermöglichen.
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Besonders vorteilhaft erweist sich an diesem Meßkolben die axiale
Verschiebbarkeit zweier ineinandergeschobener Zylinderteile, welche Meßbereiche
im Verhältnis 1 : 2 gestattet und so dem praktischen Gebrauch Genüge leistet. Der
Neigung zur Brückenbildung pulverförmiger Stoffe wird durch sinnvoll angeordnete
Luft-oder Gasauflockerungsböden, entgegengearbeitet. Das einzige Kraft-und Bewegungselement
ist ein Luft-oder Gaskolben und eine verlängerte Kolbenstange. Die Verwendung eines
elektro-pneumatischen Steuerelements ermöglicht die Einordnung in ein automatisches
System beliebiger Art.
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Die Erfindung und ihre Kennzeichen sind in der nachfolgenden Beschreibung
einer in der Zeichnung Fig. 1 veranschaulichten Ausführungsform einer erfindungsgemäß
ausgeführten Vorrichtung näher erklärt.
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Die veranschaulichte Zeichnung zeigt einen senkrecht stehenden Silo
(l), dessen Boden sich zu einem Auslaufteil (2) passend verjüngt, während zumindest
eine Silowand senkrecht verlaufen soll. Um der Brückenbildung entgegenzuwirken,
ist der Zuführboden dem Schüttwinkel des zu messenden Stoffes entsprechend geneigt.
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Unterhalb des Auslaufteiles (2) angebracht ist ein Abschlußboden (3),
der als doppelter Boden ausgebildet, luftdurchlässige Platten (4) konzentrisch und
unter einer geringen Neigung angelegt, aufnimmt.
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Durch ein Fenster (5) ist sowohl der Einblick in den Auslaufteil (2)
als auch dessen Reinigung möglich. An das Auslaufrohr des Abschlußbodens (3) angeflanscht
ist das Oberteil des Meßgefäßes (6) welches unmittelbar am Einlauf einen Rundgummi-Dichtring
(7 ; aufnimmt. Der in seinen Durchmessern kleinere lichtdurchlässige Zylinder (8)
ist mit dem Oberteil (6) fest verbunden und ragt in den unteren lichtdurchlässigen
Zylinder (9) hinein, welcher wieder mit dem Meßgefäß-Unterteil (10) eng zusammenhängt.
Ein Gummi-Dichtring (11) besorgt vermittels seiner besonderen Form den Staubabschluß
zwischen den Zylindern.
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Das Unterteil (10) ist so ausgebildet, dass es an geeigneter Stelle
einen luft-oder gasdurchlässigen Metall-oder Keramikstreifen (12) aufnehmen kann,
um im geeigneten Moment dem zu messenden Stoff durch Fluidisierung zum raschen und
völligen Auslaufen zu verhelfen.
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Beide lichtdurchlässigen Zylinder werden vermittels dreier oder mehrerer
Gewindespindeln (13), deren Muttern als kleine stirnverzahnte Rädchen (14) ausgebildet
sind, zusammengehalten. Die axiale Verstellbarkeit des Meßgefäßes durch in-oder
auseinanderfahren der Zylinder wird vom verbindenden und innenverzahnten Ring (15)
in zwangsläufig gleichmäßiger Weise übernommen.
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Auf dem Siloauslaufteil (2) oder in anderer Anordnung angebracht befindet
sich ein mit Pressluft oder einem anderen Gas betätigter Zylinder (16), dessen verlängerte
und als Rohrteil ausgebildete Kolbenstange (17) bis in das Meßgefäß-Unterteil (10)
hineinragt.
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Entsprechend dem festzulegenden Kolbenhub sind auf der Kolbenstange
(17) zwei besonders ausgebildete Verschlußkegel (18) und (19) fest oder lose angebracht.
Der feste Verschlußkegel (18) gestattet vermittels einiger Bohrungen unterhalb seiner
Kegelfläche einen Luft-oder Gaswechsel zwischen den Räumen des Meßgefäß-Oberteiles
(7) und des Siloauslaufteils (2). Den Kolbenstangenübergang vom Rohr in festes Material
bildet ein Rohrbogen oder T-Stück (20).
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Der Verschlußkegel (19) nimmt auf seiner unteren Verschlußsitzfläche
einen elastischen Dichtring (21) auf und wird vermittels einer Mutter mit Außengewinde
(22) und einem zusammenzupressenden Gummizylinder (23) an beliebiger Stelle an der
rohrförmigen Kolbenstange (17) haftend festgemacht.
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Diese Anordnung ermöglicht in Verbindung mit dem Festlager (24) die
selbsttätige Anpassung des Verschlußkegels (19) an die jeweiligen Veränderungen,
welche durch das in-oder auseinanderfahren der Zylinder (8) und (9) erfolgen.
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Die Einleitung des Meßspiels erfolgt durch einen elektrischen Impuls
der ein Druckmittel in einem elektro-pneumatischen 4-Wege-Ventil (25) so leitet,
daß sowohl der Zylinder (16)-als auch der Auflockerungsboden (3) und der Fluidisierring
(12)
| dem Vorgang entsprechend versorgt wird. Die Dosiervorrichtung |
| C. 2 |
arbeitet in folgender Weise : Abhängig von einem elektrischen Steuerimpuls wird
Preßluft oder ein anderes gespanntes Gas in den elektro-pneumatischen Ventil (25)
so umgesteuert, daß das Druckmittel sowohl die Stirnseite des Kolbens im Zylinder
(16) als auch den doppelten Boden des Abschlußbodens (3) beschickt.
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Der beschriebene Vorgang bewirkt vermittels der Kolbenstange (17)
und der Kegelverschlüsse (18) und (19.) das gleichzeitige Schließen des Auslaufs
und Öffnen des Einlaufs in und aus der Dosiervorrichtung.
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Dank des Überdruckes im Abschlußboden (3) wird das über den luftdurchlässigen
Platten (4) befindliche pulverförmige Gut soweit aufgelockert, daß es Flüssigkeitseigenschaften
annimmt und das Meßgefäß vollkommen füllt. Die durch den Einlauf des Stoffes in
den Behälter verdrängte Luft entweicht durch die Bohrungen im Verschlußteil (18)
über das Bogenstück (20) in das Oberteil des Auslaufteiles (2), das immer stoffrei
bleibt. Entsprechend der Eichung des Meßzylinders enthält er somit ein stets gleichbleibendes
Füllgewicht. Ein zweiter elektrischer Steuerimpuls gibt neue Wege im 4-Wege-elektromagnet-Ventil
frei und leitet somit eine in entgegengesetzter Richtung befohlen e Kolben-und Kolbenstangenbewegung
sowie die Beschickung des Fluidisierringes (12) ein.
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Die Wechselwirkung der Verschlußkegel ermöglicht somit durch die Fluidisierung
des Gefäßinhaltes bei verschlossenem Einlauf einen beschleunigten Stoffauslauf.
Der sich während des Auslaufes gleichmäßig senkende Stoffspiegel stellt in Verbindung
mit der geschlossen sinkenden Masse im oberen Teil des Meßgefäßes
| ein den Auslauf hemmenden Unterdruck her, der ebenso wie beim |
| Einlauf des Materials durch die hohle Kolbenstange (17) mit |
| Bogenstück (20) ausgeglichen wird. |
| Ansprüche ! % |
| 1. Vorrichtung zur volumetrischen Messung von pulverförmigen |
| Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei ineinander verschieb- |
| bare, lichtdurchlässige Zylinder ine feststellbare Menge |
| d7B |
| r in |
| Füllgut vermittels einer verlängerten Kolbenstange mit zwei |
| g rt, 9 |
| wechselwirkenden Kegelverschlüsyen, welche axial angeordnet
sind, |
| a |
| ein-bzw. ausfließen lassen./ |
| 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß
sowohl der |
| Stoffeinlauf in das Meßgefäß/als auch der Stoffauslauf aus
dem |
| Meßgefäß durch eine Fluidis ereinrichtung erreicht wird, welche |
| parallel zur Betätigung der Kegelverschlüsse mittels ge- |
| spannter Gase in Aktion tritt. |
| on « G |
| 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß
die |
| Axialverschiebung der 1 chtdurchlässigen Meßzylinderteile ver |
| h |
| r ci |
| mittels einem drehbare innenverzahnte Ring, welcher drei |
| oder mehr Zahnräder m t Innengewinde synchron betätigt und
so |
| zwangsläufig und gleichmäßig zum In-oder Auseinanderstreben
der |
| a |
| Zylinderteile führt,/wobei die Zahnräder mit Innengewinde in |
| Verbindung mit Gewindespindeln und einem festen Punkt zu Axial- |
| verschiebungen des meßzylinder führen. |