DE2021080B2

DE2021080B2 - Vorrichtung zur versorgung einer mit genau dosierten chargen eines pulverfoermigen materials

Info

Publication number: DE2021080B2
Application number: DE19702021080
Authority: DE
Inventors: Albert Lapalud Teboul (Frankreich)
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique, Paris, Societe Fabrication dElements Catalytiques, Bollene, (Frankreich)
Priority date: 1969-04-30
Filing date: 1970-04-29
Publication date: 1971-06-16
Also published as: JPS4910029B1; DE2021080A1; ES379153A1; BE749807A; FR2041014A1; CH512950A; US3654970A; FR2041014B1; GB1257891A

Description

tungen für das pulverförmige Material eben wegen des Vorhandenseins der Preßstempel nicht vertikal über der Matrizenkammer der Presse angeordnet werden können.

in das Gefäß und zum automatischen Umkippen des- 10 tinuierlichen Wägung des Löffels einen Dehnungsseiben in die Matrizenkammer der Presse, wenn das meßstreifen aufweist, und daß das Blatt an einer Gewicht des Pulvers einen vorbestimmten Wert er- Muffe befestigt ist, die verdrehbar an ein mit der reicht hat. Kolbenstange eines Arbeitszylinders verbundenes,

Aus der deutschen Patentschrift 123 546 ist eine horizontal verschiebbares Kopfstück angekuppelt ist, automatische Wägeeinrichtung für schlecht riesel- 15 wobei die Drehung der Muffe und das damit eintrefähiges Gut, beispielsweise Tee, bekannt, bei welcher tende Kippen des Löffels bei der horizontalen Verdurch den Waagebalken, der aus zwei waagerechten Schiebung von Kopfstück und Muffe zur Kammer Hebeln zusammengesetzt ist, der Zufluß des zu wä- der Matrize mittels einer in einem feststehenden Zygenden Materials in dem Grade, wie das abzuwä- linder vorgesehenen, spiralförmig in Verschiebungsgende Quantum sich dem festgesetzten Gewicht 20 richtung des Kopfstücks verlaufenden Führungsnut, nähert, vermindert und schließlich ganz unterbro- in der ein mit der Muffe verbundener Führungszapchen wird, sobald das bestimmte Gewicht der abzu- fen gleitet, bewirkt wird.

wägenden Masse in die Waagschale gelangt ist. Da- Vorteilhafterweise ist der Dehnungsmeßstreifen mit

nach wird eine Sperrvorrichtung ausgelöst, welche einem Relais verbunden, welches ein Signal auslöst, die Waagschale bisher festgehalten hat, so daß diese 25 wenn das Gewicht des Löffels einen bestimmten Wert sich drehen und den Inhalt entleeren kann. Diese erreicht hat, der mittels eines Schalters einstellbar ist, Wägeeinrichtung verlangt, daß die Zuführungseinrichtungen vom Vorratsbehälter vertikal über der
Wägschale angeordnet sind. Das hohe Gewicht des
Waagebalkens, der Waagschalen und des weiteren 30
Wägemechanismus verhindert einen hohen Grad an
Genauigkeit bei der Wägung, weil die abzuwägenden
Chargen im Verhältnis zu den Massen der Wägevorrichtung sehr gering sind.

Außerdem ist aus der schweizerischen Patentschrift 35 bar ist, bis eine Verdickung der Stange an einem 344 572 eine Gewichtsdosierungsvorrichtung für kör- Anschlag anliegt, der die Verschiebung des Trichters niges Gut, insbesondere für Betonkies bekannt, die
folgenden Aufbau aufweist: Einen Vorratssilo mit
kegeligem Ausflußteil für das Gut, einen unter dem
Silo schwingbar aufgehängten, mit einem Vibrator 4°
verbundenen Rüttelbehälter, der eine elektromotorisch gesteuerte Ausflußöffnung aufweist, und eine
unter der Ausflußöffnung des Rüttelbehälters angeordnete, um eine horizontale Achse drehbare, mit
einer Mantelöffnung versehene Trommel, deren Welle 45 liehen Wägeeinrichtung, nämlich von biegsamem auf einem Waagebalken abgestützt ist, wobei mit dem Blatt und Löffel, nicht mehr das Gewicht der Charge Waagebalken ein Stromkreisschalter in der Weise ge- um ein Vielfaches übertrifft, wie das bei den aus dem kuppelt ist, daß durch Kippen des Waagebalkens Stand der Technik bekannten Einrichtungen der Fall beim Überschreiten einer eingestellten Gewichts- ist. Außerdem ist eine Wägeeinrichtung dieser Art grenze der Trommel der Speisestromkreis für die 50 relativ leicht und vor allem nicht sperrig, so daß sie elektromotorische Steuerung der Rüttelkastenaus- ohne weiteres in horizontaler Richtung zu der Preßflußöffnung und für den Vibratormotor unterbrochen vorrichtung hin und wieder wegbewegt werden kann, wird. Mit dieser Einrichtung wird das körnige Gut Die Erfindung wird erläutert durch die folgende

zusammen mit der Trommel gewogen, so daß man Beschreibung einer nur als Beispiel angegebenen Ausebenfalls nur eine sehr geringe Meßgenauigkeit^: er- 55 führungsform. Die Beschreibung bezieht sich auf die halten kann. Außerdem ist bei dieser Vorrichtung der Zeichnungen. Hierin zeigen

Vorratssilo zusammen mit der Ausflußöffnung verti- F i g. 1 und 2 die mechanischen Elemente der Vorkai über der als Trommel ausgebildeten Waagschale richtung im Aufriß und in Draufsicht, angeordnet, so daß an dieser Stelle Einrichtungen für F i g. 3 bis 7 schematisch die Vorrichtung mit den

die Weiterverarbeitung der abgewogenen Chargen 60 damit zusammenwirkenden Elementen während aufnicht mehr angebracht werden können. einanderf olgender Betriebsphasen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, Die in F i g. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung besitzt

eine Preßvorrichtung, insbesondere eine Tablettie- eine feststehende Grundplatte 10, die an dem schemarungsvorrichtung, sukzessive mit Chargen eines pul- tisch strichpunktiert gezeigten Pressengerüst 12 beverförmigen Materials zu versorgen, wobei die ein- 65 festigt ist. Die Platte trägt das Gehäuse 14 eines zelnen Chargen selbst nur ein geringes Gewicht haben Arbeitszylinders 13, der so angeordnet ist, daß sich und sehr genau gemessen werden sollen und wobei seine Kolbenstange 16 parallel zum Pressengerüst 12 zu berücksichtigen ist, daß die Zuführungseinrich- in Richtung auf die Matrizenkammer 18 (in F i g. 1

und den Erregungsmechanismus eines Vibrationsförderers abschaltet, welcher die Einrichtung zur Abgabe des Pulvers bildet.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, daß sie einen Trichter aufweist, der an einer mit dem Kopfstück elastisch gekuppelten Stange befestigt ist und auf diese Weise mit dem Kopfstück in horizontaler Richtung solange beweg-

im Bereich der Presse zum Stillstand bringt, so daß der Trichter das vom Löffel abgegebene Pulver in die Kammer der Matrize leitet.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Beschickung der Matrizenkammer einer Presse mit pulverfömigem Material läßt sich nunmehr eine weit größere Genauigkeit bezüglich des Gewichts der einzelnen Chargen erreichen, da das Gewicht der eigent-

strichpunktiert gezeigt) und von dieser weg verschiebt. Die Kolbenstange 16 ist mit einer beweglichen Armatur gekuppelt, die aus einer an der Kolbenstange 16 befestigten Platte 20 und Zugstangen 22 besteht, welche durch die auch das Gehäuse 14 des Arbeitszylinders tragende Halteplatte 24 parallel zur Kolbenstange 16 geführt sind. Diese Zugstangen 22 sind an einem Kopfstück 26 befestigt, das einen Zapfen 28 trägt, der weiter unten erläuterte Endschalter 30 und 32 betätigt. Am Kopfstück 26 ist drehbar eine Muffe 34 gehalten, die mit einem Führungszapfen 36 versehen ist, der in einer dafür an einem das Gehäuse des Arbeitszylinders 13 verlängernden Zylinder 40 vorgesehenen Führungsnut 38 verschiebbar ist.

An der Muffe 34 ist ein biegsamer Stab oder ein biegsames Blatt befestigt, dessen Ende einen Löffel 44 trägt. Der Stab 42 ist über den Hauptteil seiner Länge parallel zur Verschiebungsachse der beweglichen Armatur und an seinem Endabschnitt so umgebogen, daß sich der Rand des Löffels 44 in der Höhe der Achse des Arbeitszylinders 13 befindet. Auf diese Weise wird beim Drehen der Muffe 34 der Löffel allmählich gedreht, wobei er um einen in der Ebene seines Randes liegenden Durchmesser gekippt wird.

Im Kopfstück 26 gleitet ferner eine Stange 46, die durch eine Bohrung in der Halteplatte 24 parallel zur Achse des Arbeitszylinders 13 geführt ist (F i g. 2). Die Stange wird durch eine Feder48 in die in Fig. 2 gezeigte Stellung gedrückt, welche durch den Anschlag einer Verdickung 50 der Stange gegen das Kopfstück 26 bestimmt ist. Das Ende der Stange 46 trägt mittels eines elektromagnetischen Vibriermechanismus einen Trichter 52. Wenn die Stange 46 frei ist und die Feder 48 die Verdickung 50 im Anschlag gegen das Kopfstück 26 hält, nehmen der Trichter 52 und der Löffel 44 die in F i g. 1 und 2 gezeigte Stellung relativ zueinander ein. Die Stange46 trägt außerdem einen Verbindungstrichter 56 (F i g. 1), welcher den vibrierenden Trichter 52 und die Matrizenkammer 18 verbindet, wenn diese Elemente sich in einer Linie befinden.

Die Stange 46 besitzt ferner eine Verdickung 58 (F i g. 2), welche mit einem von der Grundplatte 10 getragenen Anschlag 60 in Berührung kommt, wenn der Arbeitszylinder 13 das Kopfstück 26 vorschiebt. Jeder Vorschub des Kopfstücks 26, während die Verdickung 58 in Berührung mit dem Anschlag 60 ist, führt offensichtlich zur Kompression der Feder 48 auf der unbeweglich bleibenden Stange 46. Im Verlauf dieser zusätzlichen Verschiebung wird der Löffel 44 bezüglich des vibrierenden Trichters 52 verschoben. Bei der in F i g. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist eine Relativverschiebung um die Strecke L vorgesehen, welche der Laufstrecke der Muffe 34 entspricht, welche das Umkippen des Löffels 44 bewirkt.

Der Stab 42 trägt in der Nähe seines an der Muffe 34 befestigten Abschnitts einen Dehnungsmeßstreifen 62 (Fig. 1 und 2) der das Meßelement einer in F i g. 3 schematisch gezeigten Wiegevorrichtung zum Wiegen des Löffels 44 bildet. Diese Wiegevorrichtung weist ein Meßgerät 64 und ein Auslöserelais 66 auf, das ein Signal liefert, wenn das Geweicht des Löffels einen bestimmten Wert erreicht, der mit Hilfe eines Schalters 68 einstellbar ist. Bei der in F i g. 3 gezeigten Ausführungsform ist das Meßgerät 64 mit einem Streifenschreiber 70 verbunden, der nicht unbedingt erforderlich ist, jedoch die Überwachung des einwandfreien Betriebs erleichtert.

Die Auslösung des Relais 66 steuert das Ausschalten des Erregungsmechanismus eines Vibrationsförderers 74, der das aus einem Trichter 76 kommende Pulver in den Löffel 44 austrägt, wenn letzterer sich in der in den Fig. 1,2 und 3 gezeigten Stellung befindet. Es ist ferner ein Programmier- oder Zeitschaltsystem 72 üblicher Art vorgesehen, das aus diesem

ίο Grunde nicht weiter beschrieben wird, welches die automatische und wiederholte Durchführung der erforderlichen Verfahrensschritte synchron zum Betrieb der zugehörigen Presse steuert, deren wesentliche Elemente schematisch in F i g. 3 gezeigt sind. Es gehören dazu eine Matrize 78, welche die zylindrische Matrizenkammer 18 begrenzt, in welche die senkrecht verschiebbaren Stempel 82 und 84 eintreten.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ergibt sich aus der obigen Beschreibung. Es wird daher nur kurz zusammenfassend ein Arbeitszyklus mit Bezug auf die F i g. 3 bis 7 beschrieben. F i g. 3 zeigt die Teile in ihrer Ausgangsstellung. Die Stempel 82 und 84 befinden sich am Ende ihrer Kompressionsbewegung zum Komprimieren der in der Kammer 18 enthaltenen Tablette 80. Der Vibrationsförderer 74 ist eingeschaltet, und das im Trichter 76 enthaltene Pulver läuft in den Löffel 44, der vom Arbeitszylinder in der äußersten zurückgezogenen Stellung (in den Figuren die äußerste rechte Stellung) gehalten wird. Das Meßgerät 64 mißt dauernd das Gewicht des im Löffel enthaltenen Pulvers, welches der Streifenschreiber 70 aufzeichnet.

In dem Moment, wo das mittels des Schalters 68 vorgewählte Gewicht erreicht wird, löst das Relais 66 aus, schaltet den Vibrationsförderer 74 ab und steuert über das System 72 ein Elektroventil 86 (F i g. 3) das den Arbeitszylinder mit Arbeitsmedium versorgt, so daß die das Kopfstück 26 und den Löffel 44 tragende bewegliche Armatur vorgeschoben wird.

Während des Vorschubs der beweglichen Armatur in der in F i g. 4 durch den Pfeil / angegebenen Richtung müssen sich die Stempel 82 und 84 so verschieben, daß die in der Matrizenkammer gepreßte Pulvertablette herausgedrückt wird. Zu diesem Zweck geht der Stempel 82 nach oben, gefolgt vom Stempel 84, dessen Stirnseite sich bis zur oberen Fläche der Matrize vorschiebt und die Tablette 80 herausdrückt. Die bewegliche Armatur verschiebt sich weiter in Richtung des Pfeils / und schiebt den Verbindungstrichter 56 über die obere Fläche der Matrize bis vor deren Kammer. Gleichzeitig drückt ein von diesem Trichter getragener Finger 88 die fertiggestellte Tablette zurück. Der Stempel 84 senkt sich wieder in eine untere Stellung, in der er noch das untere Ende der Kammer 18 der Matrize 78 verschließt.

Diese Relativstellung ist in F i g. 5 gezeigt, der eine Verschiebung der beweglichen Armatur aus ihrer Ausgangsstellung in der Weise entspricht, daß die Verdickung 58 in Berührung mit dem Anschlag 60 kommt. Von diesem Augenblick an können sich das Kopfstück 26 und der Löffel 44 nur noch mit Bezug auf die Stange 46 und unter Zusammendrücken der Feder 48 verschieben.

Im Verlauf dieser letzten Vorschubphase des Kopfstücks 26 aus der in Fig. 5 gezeigten in die Fig. 6 gezeigte Stellung wird der Löffel 44 um die Strecke L vorgeschoben und dabei gekippt, da die Muffe 34 durch die Führungsnut 38 gedreht wird. Wenn das

Kopfstück 26 das Ende seiner Verschiebung erreicht, schließt der Zapfen28 den Mikroschalter 30 (Fig. 1) der den Vibrator des Trichters 52 einschaltet und das Anhalten des Arbeitszylinders bewirkt. Die Dauer dieser Vibration bei stillstehenden übrigen Stücken ist durch den Zeit- oder Programmierschaltkreis 72 üblichen Typs festgelegt. Am Ende dieses Zyklus schaltet der Kreis 72 das Elektroventil 86 um und bewirkt, daß der Arbeitszylinder 13 das Kopfstück 26 zurückschiebt. Dieses gelangt aus der in F i g. 6 gezeigten Stellung gemäß dem Pfeil /' der F i g. 7 in die Ausgangsstellung, in der die Füllung erfolgt. Gleichzeitig beginnt der obere Stempel 82 seine Abwärtsbewegung in Richtung auf die Kammer der Matrize 78. Der Löffel 44 kehrt in seine Füllstellung zurück, die in F i g. 3 gezeigt ist, und der Zapfen schließt den Mikroschalter 32, wodurch automatisch ein neuer Zyklus beginnt.

Eine Vorrichtung des oben beschriebenen Typs wurde gebaut, um Tabletten von Uranoxid oder gemischtem Uran- und Plütoniumoxid herzustellen, welche als Kernbrennstoffe dienen sollen. Die festgelegten Gewichte wurden mit einer Genauigkeit von besser als 1 % bei einem Takt von 7 Tabletten pro Minute erreicht. Viel höhere Produktionstakte können falls erforderlich erreicht werden, durch Erhöhung der Anzahl der Matrizenkammern und entsprechende Erhöhung der Zahl der Löffel.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Beschickung der Matrizenkammer einer Presse, insbesondere einer Tablettierungseinrichtung, mit automatisch aufeinanderfolgenden, genau dosierten Chargen eines pulverförmigen Materials, mit Einrichtungen, welche das pulverförmige Material aus dem Vorratsbehälter allmählich in ein Gefäß abgeben, wobei es kontinuierlich gewogen wird, und Einrichtungen zum Unterbrechen des Ausfließens dieses Materials in das Gefäß und zum automatischen Umkippen desselben in die Matrizenkammer der Presse, wenn das Gewicht des Pulvers einen vorbestimmten Wert erreicht hat, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß aus einem Löffel (44) besteht, der von einem waagerecht angeordneten, biegsamen Blatt (42) getragen wird, welches als Meßelement zur kontinuierlichen Wägung des Löffels einen Dehnungsmeßstreifen (62) aufweist, und daß das Blatt an einer Muffe (34) befestigt ist, die verdrehbar an ein mit der Kolbenstange (16) eines Arbeitszylinders (13) verbundenes, horizontal verschiebbares Kopfstück (26) angekuppelt ist, wobei die Drehung der Muffe und das damit eintretende Kippen des Löffels bei der horizontalen Verschiebung von Kopfstück und Muffe zur Kammer (18) der Matrize (78) mittels einer in einem feststehenden Zylinder (40) vorgesehenen, spiralförmig in Verschiebungsrichtung des Kopfstücks (26) verlaufenden Führungsnut (38), in der ein mit der Muffe (34) verbundener Führungszapfen (36) gleitet, bewirkt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnungsmeßstreifen (62) mit einem Relais (66) verbunden ist, welches ein Signal auslöst, wenn das Gewicht des Löffels (44) einen bestimmten Wert erreicht hat, der mittels eines Schalters (68) einstellbar ist, und den Erregungsmechanismus eines Vibrationsförderers (74) abschaltet, welcher die Einrichtung zur Abgabe des Pulvers bildet (F i g. 3).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Trichter (52) aufweist, der an einer mit dem Kopfstück (26) elastisch gekuppelten Stange (46) befestigt ist und auf diese Weise mit dem Kopfstück in horizontaler Richtung so lange bewegbar ist, bis eine Verdickung (58) der Stange (46) an einem Anschlag (60) anliegt, der die Verschiebung des Trichters (52) im Bereich der Presse (78, 82, 84) zum Stillstand bringt, so daß der Trichter das vom Löffel (44) abgegebene Pulver in die Kammer (18) der Matrize (78) leitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen