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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Dosierung einer Mischung rieselfähiger Schüttgutkomponenten in eine Verarbeitungsmaschine,
beispielsweise Kunststoffkomponenten, z. B. in Granulat- und Pulverform
in eine Extrusionsmaschine.
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Derartige Vorrichtungen sind vielfältig bekannt,
wozu beispielsweise auf die
EP
0 898 156 A1 verwiesen wird.
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Diese Vorrichtungen zeichnen sich
dadurch aus, daß sie
mindestens einen Wiegebehälter
für eine
Schüttgutkomponente
aufweisen, der mit einer zugeordneten Wiegeeinrichtung zum Abwiegen
des in dem Wiegebehälter
befindlichen Schüttgutes
verbunden ist. Eine dem Wiegebehälter
nachgeordnete Dosiereinrichtung, insbesondere eine Dosierschnecke
dosiert sodann die Schüttgutkomponente
aus dem Wiegebehälter
in einen Mischbehälter,
welcher die aus den Dosiereinrichtungen dosierten Schüttgutkomponenten
aufnimmt und der Verarbeitungsmaschine gemeinsam zuführt. Durch
das fortlaufende Abwiegen der mittels der Dosiereinrichtungen aus den
jeweiligen Wiegebehältern
entnommenen Schüttgüter ist
eine hochgenaue gravimetrische Dosierung der einzelnen Schüttgutkomponenten
in genau gewünschtem
Mischungsverhältnis
ermöglicht.
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Problematisch bei den bislang bekannten Vorrichtungen
ist es jedoch, eine Änderung
der Rezeptur, z. B. Austausch einzelner Schüttgutkomponenten im Zuge einer
Produktumstellung innerhalb der Verarbeitungsmaschine vorzunehmen.
Hierzu war es bislang notwendig, die nicht mehr benötigten Schüttgutkomponenten über eine
Entnahmeöffnung aus
den Wiegebehältern
zu entleeren und den Wiegebehälter
zu reinigen, damit dieser Wiegebehälter nachfolgend für die Dosierung
einer anderen Komponente im Zuge des Rezepturwechsels benutzt werden
kann. Da die Wiegebehälter
bislang mit den zugeordneten Wiegeeinrichtungen stets eine feste
Einheit bilden, können
die jeweiligen vorhandenen Wiegebehälter auch stets nur zur Dosierung
solcher Schüttgutkomponenten
verwendet werden, die in ihrem Mischungsverhältnis mit der jeweiligen Größe des vorhandenen
Wiegebehälters
korrespondieren.
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Um hier größere Flexibilität zu schaffen,
ist daher bereits vorgeschlagen worden, die einzelnen Wiegebehälter mit
den fest mit diesen verbundenen Wiegeeinrichtungen modular aufzubauen,
so daß sie gemeinsam
an einer entsprechend modular aufgebauten Befestigungsbasis austauschbar
befestigt werden können.
Dies ist jedoch sehr aufwendig, da stets der Wiegebehälter gemeinsam
mit seiner zugeordneten Wiegeeinrichtung ausgetauscht und entsprechend
neu angeschlossen werden muß und überdies
die nicht benötigten
Wiegebehälter
mit zugeordneter Wiegeeinrichtung einen hohen Platzbedarf aufweisen
und hohen Herstellungskosten unterliegen.
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Um diesen Problemen zu begegnen,
geht die Erfindung einen anderen Weg. Sie schlägt vor, daß die Wiegeeinrichtungen der
Wiegebehälter
jeweils mit einer Haltevorrichtung ausgebildet sind, in die Wiegebehälter beispielsweise
unterschiedlicher Größe auswechselbar
einhängbar
sind.
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Auf diese Weise wird es möglich, etwa
bei Rezepturumstellungen mit wenigen Handgriffen nicht mehr benötigte Wiegebehälter aus
der Vorrichtung zu entnehmen und neue Wiegebehälter in die entsprechende Haltevorrichtung
einzuhängen,
da die Verbindung zwischen Wiegeeinrichtung und Wiegebehälter nunmehr
lösbar
gestaltet ist. Die Umrüstzeiten
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
werden dadurch erheblich verkürzt,
da die Wiegeeinrichtungen stets an der Vorrichtung verbleiben und
nur bedarfsweise mit entsprechenden Wiegebehältern ergänzt werden. Gleichzeitig wird
nunmehr nicht mehr für
jeden Wiege behälter
eine separate Wiegeeinrichtung benötigt, was zu niedrigeren Kosten
führt und
darüber
hinaus auch einen niedrigeren Platzbedarf der nicht benötigten Wiegebehälter mit
sich bringt.
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Es versteht sich, daß infolge
der schnellen Auswechselbarkeit der Wiegebehälter nicht nur Wiegebehälter für unterschiedliche
Komponenten schnell und einfach ausgewechselt werden können, sondern
auch Wiegebehälter
unterschiedlichen Fassungsvermögens
auf einfache Weise untereinander austauschbar sind.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist die Haltevorrichtung der Wiegeeinrichtung eine
Haltegabel auf, in die ein Wiegebehälter lösbar und auswechselbar einhängbar ist.
Diese Haltegabel gewährleistet
einerseits eine schnelle und einfache Entnahme und ein erneutes
Einsetzen eines Wiegebehälters,
wie auch andererseits eine störungsfreie
dauerhaft sichere Halterung des Wiegebehälters während des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gewährleistet
ist.
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Die Wiegebehälter weisen darüber hinaus
in an sich bekannter Weise einen sich konisch verjüngenden
unterseitigen Auslaufbereich auf, wobei dieser Auslaufbereich dazu
benutzt wird, den Wiegebehälter
in diesem Bereich in die Haltevorrichtung der Wiegeeinrichtung einzuhängen. Insbesondere
in Kombination mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Haltegabel
bewirkt der konisch sich verjüngende Auslaufbereich
somit beim Einsetzen des Wiegebehälters in die Haltevorrichtung
eine selbsttätige
Zentrierung des Wiegebehälters
innerhalb der Vorrichtung, so daß eine exakte Zuführung zur
darunterliegenden Dosiervorrichtung gewährleistet ist.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird darüber
hinaus vorgeschlagen, daß jeder
Wiegebehälter ein
sich beispielsweise an den konischen Auslaufbereich anschließendes Auslaufrohr
aufweist, das mittels eines Absperrschiebers verschließbar ist.
Bei einer solchen Ausbildung ist es nicht mehr erforderlich, den
Wiegebehälter
mit einer separaten Entnahmeöffnung
zum Entleeren nicht mehr benötigter
Schüttgutkomponenten
im Zuge eines Rezepturwechsels auszustatten. Vielmehr wird der nicht
mehr benötigte Wiegebehälter mit
der darin befindlichen Komponente durch Betätigung des Absperrschiebers
verschlossen und kann sodann gemeinsam mit dem sich noch im Wiegebehälter befindlichen
Restinhalt an der nicht mehr benötigten
Schüttgutkomponente
aus der Vorrichtung entnommen werden und gegen einen anderen Wiegebehälter für eine neue
Schüttgutkomponente
ausgetauscht werden. Auch hierdurch wird die Umrüstzeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
bedeutend verringert.
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Weiterhin ist vorgesehen, daß eine Steuereinrichtung
vorgesehen ist, die mit den einzelnen Wiegeeinrichtungen kommuniziert,
wobei die Wiegeeinrichtung bevorzugt eine digitale Meßdaten erzeugende
Wiegezelle umfaßt,
so daß eine
einfache und hochgenaue Signalverarbeitung möglich wird.
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Weiterhin kann jeder Wiegebehälter mit
einem Signalgeber ausgerüstet
werden, der von der Wiegeeinrichtung ablesbar ist, wobei mittels
der Signalgeber z. B. die Größe und das
Eigengewicht der Wiegebehälter
indizierbar sind. Die den Signalgeber ablesende Wiegeeinrichtung
kann sodann die die Größe und das
Eigengewicht des jeweils verwendeten Wiegebehälters indizierenden Meßdaten ebenfalls
der Steuereinrichtung übermitteln,
so daß ohne vorherige
Eichung eine hochgenaue Dosierung und Auswiegung der im Wiegebehälter befindlichen
Komponente ermöglicht
wird, sogar wenn der Wiegebehälter
im bereits befüllten
Zustand in die erfindungsgemäße Vorrichtung
eingesetzt wird.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung
werden nachfolgend anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 die
Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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2a in
näheren
Einzelheiten die Seitenansicht eines Wiegebehälters mit zugeordneter Wiegeeinrichtung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 1,
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2b eine
gegenüber 2a um 90° versetzte Ansicht des Wiegebehälters gemäß 2a,
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2c die
Aufsicht auf den Wiegebehälter mit
zugeordneter Wiegeeinrichtung gemäß 2a.
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Aus der 1 ist eine Vorrichtung zur Dosierung
z. B. einer Mischung rieselfähiger
Kunststoffkomponenten in eine nicht dargestellte Verarbeitungsmaschine,
wie einen Extruder, dargestellt.
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Die Vorrichtung umfaßt mehrere,
hier beispielsweise zwei Wiegebehälter 1 zur Aufnahme
je einer Schüttgutkomponente,
die in nicht näher
dargestellter Weise von einer Zuführeinrichtung über ein mittels
eines Absperrschiebers 3 in den Wiegebehälter 1 einmündendes
Zulaufrohr 4 dem Wiegebehälter 1 zugeführt werden
kann.
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Jedem Wiegebehälter 1 ist eine Wiegeeinrichtung 5 zugeordnet,
die gemeinsam auf einer Tragplatte 8 montiert sind und
eine Auswiegung der innerhalb des Wiegebehälters 1 befindlichen
Schüttgutkomponente
ermöglichen.
Unterhalb und auslaufseitig jedes Wiegebehälters 1 ist eine Dosiereinrichtung 6 in
Gestalt einer an sich bekannten Dosierschnecke vorgesehen, die die
aus dem Wiegebehälter 1 jeweils über ein
Auslaufrohr 11 herangeführte Schüttgutkomponente
in definiertem Maß in
einen gemeinsamen Mischbehälter 7 eindosiert, über welchen
sodann die aus den einzelnen Komponenten hergestellte Mischung an
eine unterhalb des Mischbehälters 7 positionierte,
in der Zeichnung jedoch nicht dargestellte Verarbeitungsmaschine,
wie einen Extruder, abgeführt
wird.
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Infolge der kontinuierlich über die
Wiegeeinrichtungen 5 erfolgenden Abwiegung der mittels
der Dosiereinrichtungen 6 aus den Wiegebehältern 1 entnommenen
Schüttgutkomponenten
ist eine hochgenaue gravimetrische Dosierung der einzelnen Schüttgutkomponenten
ermöglicht.
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Wenn die einzelnen Wiegebehälter 1 von
der Dosiereinrichtung 6 nahezu vollständig entleert sind, wird über nicht
dargestellte Füllstandsensoren
eine erneute Befüllung
der Wiegebehälter 1 über die
oberseitig angeordneten und durch einen Deckel 13 des Wiegebehälters 1 hindurchgeführten Zulaufrohre 4 nach Öffnen des
jeweiligen Absperrschiebers 3 eingeleitet.
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Die Absperrschieber 3 sind
hierbei an einer Tragstruktur 2 gehaltert.
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Wie in näheren Einzelheiten auch aus
den Darstellungen gemäß 2a bis 2c ersichtlich, umfaßt die Wiegeeinrichtung 5 eines
jeden Wiegebehälters 1 eine
beispielsweise digitale Meßdaten
erzeugende digitale Wiegezelle 50, die in nicht näher dargestellter
Weise mit einer Steuerungseinrichtung verbunden ist. Die Beaufschlagung
des Meßaufnehmers der
Wiegezelle 50 erfolgt über
eine sich vertikal erstreckende Tragsäule 51, an der oberseitig
mittels einer Schraube 54 eine horizontal hervorkragende
Haltegabel 53 befestigt ist, welche an ihrer der Tragsäule 51 abgewandten
Seite eine Öffnung 53a aufweist, siehe
hierzu insbesondere 2c.
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Der Wiegebehälter 1, der in an
sich bekannter Weise zu seinem unterseitigen Auslaufrohr 11 hin einen
sich verjüngenden
Auslaufbereich 10 aufweist, ist mit diesem sich konisch
verjüngenden
Auslaufbereich 10 in die Haltegabel 53 der Wiegeeinrichtung 5 eingehangen
und stützt
sich darüber
hinaus über
einen Stützarm 52 an
der Tragsäule 51 ab,
so daß eine stabile
Halterung des Wiegebehälters 1 an
der Wiegeeinrichtung 5 in der Weise ermöglicht ist, daß auch eine
Auswiegung des Wiegebehälters 1 mitsamt
der darin sich befindenden Schüttgutkomponente über die
Wiegezelle 50 ermöglicht
ist. Infolge des konischen Auslaufbereiches 10 zentriert
sich der Wiegebehälter
selbsttätig
in der Haltegabel 53.
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Wesentliches Merkmal dieser aus den 2a bis 2c ersichtlichen Verbindung zwischen dem
Wiegebehälter 1 und
der Wiegeeinrichtung 5 ist es, daß der Wiegebehälter 1 lösbar innerhalb
der Haltegabel 53 der Wiegeeinrichtung 5 gelagert
ist.
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Ist es nämlich bei fest mit einer Wiegeeinrichtung 5 verbundenen
Wiegebehältern 1 z.
B. im Zuge eines Rezepturwechsels stets erforderlich, den Wiegebehälter 10 zu
entleeren und gegebenenfalls nachfolgend auch noch von Staub und
anderen Verunreinigungen des zuvor dosierten Schüttgutes zu reinigen, kann der
gemäß den 2a bis 2c lösbar an
der Wiegeeinrichtung 5 gehalterte Wiegebehälter 1 z.
B. im Zuge eines Rezepturwechsels einfach aus der Wiegeeinrichtung 5 entnommen
werden. Zu diesem Zweck wird zunächst
ein im unterseitigen Auslaufrohr 11 vorgesehener Absperrschieber 12 nach Lösen eines
Feststellknopfes 12a geschlossen, so daß das Auslaufrohr 11 abgedichtet
wird und keine weitere Schüttgutkomponente
aus dem Wiegebehälter 1 mehr
entweichen kann.
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Nunmehr kann der Wiegebehälter 1 in
Pfeilrichtung P1 vertikal nach oben um einen gewissen Betrag angehoben
werden und sodann gemäß Pfeil P2
leicht verschwenkt werden, so daß er insgesamt über die Öffnung 53a aus
der Haltegabel 53 entnommen werden kann.
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In umgekehrter Weise ist es gleichfalls
möglich,
einen anderen Wiegebehälter 1,
z. B. noch befüllt
mit einer anderen Schüttgutkomponente
oder für diese
vorgesehen oder auch mit einem anderen Volumen ausgebildet, mit
der Wiegeeinrichtung 5 zu verbinden, indem dessen konischer
Auslaufbereich 10 in die Haltegabel 53 eingehangen
wird, wonach sich dieser wiederum zentriert und das Auslaufrohr 11 mit
der Dosiervorrichtung 6 kommuniziert, so daß ein weiterer
Dosiervorgang begonnen werden kann, sobald der Schieber 12 geöffnet wurde
und das Auslaufrohr 11 freigibt.
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Um das Eigengewicht des Wiegebehälters 1 bei
der sofort einsetzenden Meßtätigkeit
der Wiegezelle 50 zu berücksichtigen, kann überdies
jeder Wiegebehälter 1 mit
einem nicht näher
dargestellten Signalgeber ausgerüstet
sein, der von einem entsprechenden Empfänger der Wiegeeinrichtung 5 ablesbar
ist und mittels dessen das Eigengewicht und gegebenenfalls auch
die Größe oder
andere Parameter des Wiegebehälters
indizierbar sind, so daß diese Parameter
nachfolgend von der Wiegezelle 50 an die Steuerungseinrichtung
gemeldet und dort zur Signalverarbeitung und Auswertung entsprechend
berücksichtigt
werden können.
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Auf diese Weise gestattet die erfindungsgemäße Vorrichtung
eine hohe Flexibilität
bei bedeutend verringerten Umrüstzeiten.