DE19614688C2 - Vorrichtung zur Herstellung einer Mischung aus verschiedenen Schüttgutkomponenten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Mischung aus verschiedenen Schüttgutkomponenten, bestehend aus mehreren Behältern für je eine Komponente, Fördermitteln zum Zuführen der Komponenten nacheinander zu einer Behälterwaage mit einem oben offenen Wiegebehäl­ ter, der um eine Querachse zwischen einer Füllposition und einer Entleerposition schwenkbar ist, und einem Mischer.

Bei einer bekannten Vorrichtung (DE 38 18 637 C2) ist jedem Vorratsbehälter eine Dosierschnecke und eine Behälterwaa­ ge zugeordnet, mittels derer jede Komponente einzeln verwo­ gen wird. Die verwogenen Komponenten werden an einen fahrbaren Sammelbehälter abgegeben, um auf diese Weise die Komponenten entsprechend der Rezeptur der Mischung zusammenzustellen. Aus dem Sammelbehälter wiederum gelan­ gen die Komponenten entweder unmittelbar in eine Verar­ beitungsmaschine, in der die eigentliche Mischung er­ folgt, oder aber in einen Mischer zur Herstellung einer homogenen Mischung der Komponenten.

Die DE 44 19 598 A1 beschreibt einen Mischer mit einem druck­ festen Mischbehälter, in welchem ein von einer Antriebswel­ le betätigtes Mischwerkzeug angeordnet ist. Der Mischbehäl­ ter ist zwischen einer Füll- und einer Entleerposition um eine horizontale Achse schwenkbar, wobei der Mischbehälter in Entleerposition mit einem Sammelbehälter zur Aufnahme des Mischgutes korrespondiert. Eine Behälterwaage ist nicht vorgesehen.

Es ist weiterhin bekannt, mehreren Vorratsbehältern eine einzige Behälterwaage zuzuordnen und die einzelnen Kompo­ nenten über dosierende Fördermittel der Behälterwaage nach­ einander zuzuführen. In diesem Fall werden Komponenten ent­ sprechend der gewünschten Rezeptur im Wiegebehälter zusam­ mengeführt. Nach dem Verwiegen wird der Wiegebehälter durch Schwenken um seine Querachse in einen Mischer entleert und die gewünschte Mischung hergestellt. Die fertige Mischung gelangt dann in eine Verarbeitungsmaschine, in eine Abfüll­ anlage oder dergleichen.

Der DE 34 18 132 A1 ist eine solche Mischvorrichtung entnehm­ bar, wobei dem Mischer eine weitere Dosiereinrichtung zuge­ ordnet ist, um dem Mischgut Zusätze beizumischen. Die Do­ siereinrichtung umfaßt eine mit Vorratsbehältern für die Zusätze korrespondierende Wägeeinrichtung, welche innerhalb eines trichterförmigen Behälters angeordnet ist. Nach Ver­ wiegen der Zusätze gelangen diese über eine bodenseitige Klappe der Wägeeinrichtung in den trichterförmigen Behälter und von dort über einen Förderer in den Mischer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art in konstruktiver und funktionel­ ler Hinsicht zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Wiegebehälter als Mischbehälter ausgebildet, mit einem steuerbaren Verschluß versehen und in dessen Schließstel­ lung um die Querachse oszillierbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Vorrichtung er­ folgt das Verwiegen der verschiedenen Schüttgutkomponenten in der herkömmlichen Weise, indem die Komponenten aus den Vorratsbehältern nacheinander dem Wiegebehälter der Behäl­ terwaage entsprechend den durch die Rezeptur vorgegebenen Anteilen an der Mischung zugeführt werden. Nach Beendigung des Wiegevorgangs wird der Verschluß des Wiegebehälters in die Schließstellung gebracht und anschließend der Wiegebe­ hälter oszilliert, so daß die im Wiegebehälter zunächst diskret vorliegenden Komponenten gemischt werden. Selbst­ verständlich kann der Wiegevorgang auch nach Einwaage von zwei oder mehr Komponenten unterbrochen werden, um die vorhandene Einwaage vorzumischen und die fehlenden Komponenten danach einzuwiegen und anschließend erneut zu mischen.

Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung erfüllt die Behäl­ terwaage mit ihrem Schwenkantrieb zwei Funktionen, näm­ lich sowohl das Verwiegen, als auch das Vermischen der Komponenten. Es entfällt folglich ein gesonderter Mischer mit seinen sämtlichen Funktionsteilen, wie Mischeran­ trieb, Mischwerkzeuge etc. Dadurch wird nicht nur der Bauaufwand reduziert, sondern auch der Platzbedarf und die ansonsten notwendige Bauhöhe der Vorrichtung. Schließlich ergibt sich eine schonendere Behandlung der Komponenten, da zumindest ein Umfüllvorgang entfällt.

In bevorzugter Ausführung weist der Wiegebehälter wenig­ stens eine die Mischwirkung unterstützende Schikane auf. Die Schikane sorgt dafür, daß beim Schwenken bzw. Oszil­ lieren des Wiegebehälters die Komponenten der Mischung nicht nur umgewälzt, sondern während der Umwälzung auch abgelenkt und umgelenkt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Wiegebehälter innerhalb eines Pufferbehälters angeordnet ist, der oben eine Öffnung, die in der Füllpo­ sition mit der Öffnung des Wiegebehälters korrespondiert, und unten eine Bodenöffnung aufweist, und in den der Wiegebehälter nach dem Mischen entleerbar ist.

Solche Pufferbehälter sind insbesondere dann notwendig, wenn die fertige Mischung anschließend kontinuierlich oder in kurzen Zeitintervallen intermittierend zur Verfü­ gung gestellt werden muß, um durch eine entsprechende Pufferung die Mischung auf Anforderung vorhalten zu können. Bei den bekannten Vorrichtungen muß ein solcher Pufferbehälter hinter dem gesonderten Mischer angeordnet werden. Die erfindungsgemäße Ausführung des Wiegebehäl­ ters als Mischbehälter gibt die Möglichkeit, diesen Mischbehälter innerhalb des Pufferbehälters anzuordnen und die fertige Mischung unmittelbar aus dem Wiegebehäl­ ter in den Pufferbehälter abzugeben. Auch hierdurch ergibt sich eine weitere konstruktive und funktionelle Vereinfachung sowie eine weitere Reduzierung des Bauauf­ wandes und Platzbedarfs.

Mit Vorteil weist der Pufferbehälter oben eine zu seiner Öffnung trichterförmig eingezogene Deckwand auf, um auf diese Weise einen ausreichend großen Zulaufquerschnitt zu erhalten, so daß die die einzelnen Komponenten zuführen­ den Fördermittel die Komponenten räumlich nebeneinander an den Trichter abgeben können.

Die am Wiegebehälter angreifende Schwenkachse ist durch den Pufferbehälter nach außen geführt, so daß die eigent­ liche Waage und der Schwenkantrieb außerhalb des Puffer­ behälters angeordnet werden können und folglich einer eventuellen Staubbildung innerhalb des Pufferbehälters nicht ausgesetzt sind, andererseits das Mischgut nicht mit funktionellen Teilen der Behälterwaage in Verbindung kommt.

In weiterhin vorteilhafter Ausführung besteht der Ver­ schluß aus zwei an gegenüberliegenden Seiten des Wiegebe­ hälters angelenkten Klappen, die in der Schließstellung die Öffnung des Wiegebehälters vollständig übergreifen.

Die Klappen sind ferngesteuert angetrieben, um sie aus der Öffnungsstellung nach Abschluß des Wiegevorgangs in die Schließstellung zu bringen. Als Antrieb kommen Pneu­ matikzylinder, Hubmagnete od. dgl. in Frage. Dabei kann eine geeignete Verriegelungssteuerung vorgesehen sein, um während der Oszillationsbewegung das Öffnen der Klappen auszuschließen.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeich­ nung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht einer Vorrichtung und

Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt des Wiegebehälters.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 weist drei Vorratsbehälter 1, 2 und 3 auf, die jeweils eine Schüttgutkomponente enthalten. An den Bodenauslauf 4 der Schüttgutbehälter schließt je ein Förderer 5, 6 bzw. 7 an. Hierbei kann es sich um Dosierschnecken oder Dosierrinnen handeln. Die Förderer 5, 6 und 7 enden mit ihrer Abgabestelle 8 unmit­ telbar oberhalb eines Pufferbehälters 9, der eine trich­ terförmig eingezogene Deckwand 10 mit einer unteren Öffnung aufweist.

Unterhalb der Öffnung der trichterförmigen Deckwand 10 ist innerhalb des Pufferbehälters 9 ein Wiegebehälter 11 angeordnet, der um eine Querachse um wenigstens 180° schwenkbar ist. Diese Querachse wird von einer Schwenk­ achse 12 gebildet, der ein Antrieb 13 zugeordnet ist. Der Wiegebehälter 11 ist Teil einer Behälterwaage mit der eigentlichen Wiegemechanik 14, die - wie auch der Antrieb 13 - außerhalb des Pufferbehälters angeordnet ist.

Der Pufferbehälter weist einen Bodenablauf 15 auf und ist mit einer Sonde 16 ausgestattet, die in Abhängigkeit vom Füllstand im Pufferbehälter 9 die Komponenten aus den Behältern 1, 2 und 3 über eine entsprechende Steuerung anfordert. Der Bodenablauf kann direkt in den Zulauf einer Verarbeitungsmaschine münden oder über ein Ver­ schlußorgan an eine zum Verbraucher führende Förderlei­ tung angeschlossen sein.

Der Wiegebehälter 11, der einen zylindrischen oder poly­ gonalen Querschnitt aufweist, besteht aus einem Behälter­ mantel 17 und einem Boden 18 und weist an der dem Boden 18 gegenüberliegenden Seite eine querschnittsgleiche Öffnung 19 auf. Der Öffnung 19 des Wiegebehälters 11 ist ein Verschluß 20 zugeordnet, der beim wiedergegebenen Ausführungsbeispiel aus an gegenüberliegenden Seiten bei 21 bzw. 22 angelenkten Klappen 23, 24 besteht. In der in Fig. 2 wiedergegebenen Schließstellung übergreifen die Klappen 23, 24 die Öffnung 19 über ihren gesamten Quer­ schnitt. Jeder Klappe 23, 24 ist ein Antrieb, z. B. in Form eines Pneumatikzylinders 25 bzw. 26 zugeordnet, der an der Außenseite des Wiegebehälters 11 abgestützt ist.

Innerhalb des Wiegebehälters ist eine Schikane 27 ange­ ordnet, die beim gezeigten Ausführungsbeispiel dreieck-, kegel- oder pyramidenförmig ausgebildet sein kann. Gege­ benenfalls können auch mehrere solcher Schikanen in verschiedenen Höhenlagen an gegenüberliegenden Seiten angeordnet sein.

Die Funktionsweise der Vorrichtung ist folgende:
Beim Einwiegen nimmt der Wiegebehälter 11 die in Fig. 2 wiedergegebene Position ein, bei der sich die Öffnung 19 oben befindet. Die Klappen 23, 24 befinden sich in der Öffnungslage. Die Öffnung 19 des Wiegebehälters 11 kor­ respondiert mit der unteren Öffnung des Trichters 10 an der Oberseite des Pufferbehälters 9. Aus einem der Behäl­ ter 1, 2, 3 wird die erste Komponente mittels eines der Förderer 5, 6 bzw. 7 in den Trichter 10 gefördert und gelangt von diesem in den Wiegebehälter. Nach Erreichen der gewünschten Menge dieser Komponente wird über die Waage 14 bzw. entsprechende Sensoren der Förderer abge­ schaltet und der Förderer der nächsten Komponente zuge­ schaltet, bis auch diese in der gewünschten Menge an den Wiegebehälter 11 abgegeben worden ist. In gleicher Weise erfolgt die Zugabe der dritten Komponente. Nachdem sich alle drei Komponenten in der jeweils erforderlichen Menge im Wiegebehälter 11 befinden, werden die Klappen 23, 24 geschlossen und wird der Wiegebehälter 11 mittels des Antriebs 13 über die Schwenkachse 12 in oszillierende Bewegung versetzt, so daß die Komponenten aufgrund dieser Bewegung und der durch die Schikane 27 erzwungenen Ab­ lenkbewegungen gemischt werden. Nach einigen Pendelbewe­ gungen liegt eine homogene Mischung vor. Der Wiegebehäl­ ter schwenkt dann in eine gegenüber der Position in Fig. 2 um 180° gedrehte Position, in der sich die Öffnung 19 unten befindet. Es werden dann die Klappen 23, 24 geöff­ net und es wird die Mischung an den Pufferbehälter 9 abgegeben.

Im Pufferbehälter 9 wird eine ausreichende Menge der Mischung zwischengelagert, um die Mischung an eine konti­ nuierlich oder intermittierend arbeitende Verarbeitungs­ maschine oder an eine Abfüllanlage abzugeben. Mittels der Sonde 16 und einer entsprechenden Steuerung wird im Pufferbehälter 9 ein bestimmter Füllstand aufrechterhalten, d. h. bei Absinken unterhalb des Füllstandes werden die Komponenten aus den Behältern 1, 2 und 3 angefordert und ein weiterer Wiegevorgang eingeleitet.

Statt die Oszillationsbewegung erst nach Abschluß des Wiegevorgangs durchzuführen, kann der Wiegebehälter natürlich auch nach Einwaage von zwei Komponenten oszil­ liert werden, um eine Vormischung durchzuführen. Dies empfiehlt sich insbesondere dann, wenn mehr als drei Komponenten oder aber die Komponenten mit sehr unter­ schiedlichen Gewichtsanteilen verarbeitet werden müssen.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Herstellung einer Mischung aus verschiedenen Schüttgutkomponenten, bestehend aus mehreren Behältern für je eine Komponente, Förder­ mitteln zum Zuführen der Komponenten nacheinander zu einer Behälterwaage mit einem oben offenen Wiegebe­ hälter, der um eine Querachse zwischen einer Füllpo­ sition und einer Entleerposition schwenkbar ist, und einem Mischer, dadurch gekennzeichnet, daß der Wiegebehälter (11) als Mischerbehälter ausgebildet, mit einem steuerbaren Verschluß (20) versehen und in dessen Schließstellung um die Querachse (12) oszil­ lierbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wiegebehälter (11) wenigstens eine die Mischwirkung unterstützende Schikane (27) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Wiegebehälter (11) innerhalb eines Pufferbehälters (9) angeordnet ist, der oben eine Öffnung, die in der Füllposition mit der Öffnung (19) des Wiegebehälters (11) korrespondiert, und unten eine Bodenöffnung (15) aufweist, und in den der Wiegebehälter (11) nach dem Mischen entleerbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pufferbehälter (9) oben eine zu seiner Öffnung trichterförmig eingezogene Deckwand (10) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die am Wiegebehälter (11) angreifende Schwenkachse (12) durch den Pufferbehälter (9) nach außen geführt ist, und daß die Waage (14) und der Schwenkantrieb (13) außerhalb des Pufferbehälters angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Verschluß (20) aus an zwei gegenüberliegenden Seiten des Wiegebehälters (11) angelenkten Klappen (23, 24) besteht, die in der Schließstellung die Öffnung (19) des Wiegebehäl­ ters (11) vollständig übergreifen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß den Klappen (23, 24) ein Stellantrieb zugeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb ein Pneumatikzylinder oder ein Hubmagnet ist.