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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Dosierung rieselfähiger
Schüttgutkomponenten,
wie sie beispielsweise zur Dosierung von Kunststoffkomponenten für eine Verarbeitungsmaschine,
wie einen Extruder vielfältig
bekannt sind.
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Die bekannten Vorrichtungen umfassen
mindestens einen Behälter,
beispielsweise einen Wiegebehälter,
welcher eine zu dosierende Schüttgutkomponente
aufnimmt, wobei jeder Behälter
für die
entsprechende Anzahl Schüttgutkomponenten über ein mit
einem Absperrschieber öffenbares
und verschließbares
Zulaufrohr füllstandsabhängig mit
der Schüttgutkomponente
befüllbar
ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen
Absperrschieber für
eine gattungsgemäße Vorrichtung
vorzuschlagen, der bei einfacher und kostengünstiger Herstellung eine schnelle
und zuverlässige
Befüllung
der einzelnen Behälter
der Vorrichtung ermöglicht,
wobei zur Erreichung eines störungsfreien
Betriebes eine möglichst
schnelle und exakte Befüllung
ermöglicht sein
soll.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe
wird vorgeschlagen, daß der
Absperrschieber zwei im wesentlichen gleich ausgebildete und einer
Verschiebeebene gegeneinander aus einer Öffnungsstellung in eine Schließstellung
und umgekehrt verschiebbare Schieberplatten umfaßt, die jeweils einen etwa
L-förmigen
Umriß mit
einem Schließschenkel
und einen Führungsschenkel
aufweisen und in der Verschiebeebene um 180° versetzt zueinander angeordnet sind,
dergestalt, daß der
jeweilige Führungsschenkel der
einen Schieberplatte an dem jeweiligen Schließschenkel der anderen Schieberplatte
anliegend geführt
ist und in Öffnungsstellung
der Schieberplatten eine Durchströmöffnung für das Schüttgut ausgebildet ist, deren
Querschnitt von den Schließschenkeln und
Führungsschenkeln
der Schieberplatten begrenzt ist und in Schließstellung die Durchströmöffnung von
den Schließschenkeln
der Schieberplatten verschlossen ist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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So wird zur weiteren Ausgestaltung
der Erfindung vorgeschlagen, daß die
Führungsschenkel
So wird zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen,
daß die
Führungsschenkel
der Schieberplatten in Führungsschienen
geführt
sind.
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Weiterhin können in diese Führungsschienen
Gleitleisten zur reibungsarmen Führung
der Führungsschenkel
eingesetzt sein. Derartige Gleitleisten sind bevorzugt aus einem
Material niedrigen Reibungskoeffizienten gebildet, hierfür kommen
insbesondere geeignete Kunststoffe wie PTFE in Betracht.
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Es ist ferner bevorzugt, daß die Schieberplatten
unabhängig
voneinander verschiebbar sind, was insbesondere durch Ausbildung
von jeweils unabhängigen
Linearantrieben für
das Verschieben der Schieberplatte gewährleistet werden kann. Als
Linearantriebe können
beispielsweise Pneumatikzylinder vorgesehen sein.
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Zur Übertragung der Antriebsenergie
der einzelnen Linearantriebe kann ferner jede Schieberplatte mit
einem vorstehenden Antriebsschenkel ausgebildet sein, an welchem
der Linearantrieb angreift.
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In einer Weiterbildung der Erfindung
wird überdies
vorgeschlagen, daß Sensoren
zur Ermittlung eines minimalen, maximalen sowie eines kurz vor dem
maximalen Füllstand
liegenden Füllstandes des
Behälters
vorgesehen sind. Diese Sensoren sind in geeigneter Weise mit einer
Steuerungseinrichtung verbunden, so daß bei einem minimalen Füllstand und
einem entsprechend vorliegenden Sensorsignal beide Schiebeplatten
in Öffnungsstellung
verschiebbar sind, so daß die
maximale Durchströmöffnung für das Schüttgut freigegeben
und der Behälter über das nunmehr
vollständig
freigegebene Zulaufrohr mit großer
Geschwindigkeit befüllt
werden kann. Bei fortschreitendem Befüllvorgang wird nach kurzer
Zeit ein kurz vor dem maximalen Füllstand liegender Füllstand
des Behälters
erreicht, der von dem in dieser Position positionierten vorgesehenen
Sensor detektiert und durch Abgabe eines entsprechenden Sensorsignals
angezeigt wird. Bei Vorliegen dieses Sensorsignals für einen
kurz vor dem maximalen Füllstand
liegenden Füllstand
des Behälters
kann sodann bereits eine der Schieberplatten in ihre Schließstellung
verfahren werden, so daß die
verbleibende Durchströmöffnung verringert,
vorzugsweise halbiert wird und die weitere Befüllung des Behälters 1 demzufolge
mit einer erheblich verringerten Geschwindigkeit, aber besserer
Steuerbarkeit erfolgt.
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Wenn nun nachfolgend auch der maximale Füllstand
des Behälters
erreicht wird und durch den hierfür vorgesehenen Sensor durch
Abgabe eines entsprechenden Sensorsignals an die Steuereinrichtung
signalisiert wird, kann auch die zweite, sich noch in Öffnungsstellung
befindende Schieberplatte in ihre Schließstellung bewegt werden, wodurch
sodann auch der verbleibende Querschnitt der Durchströmöffnung vollständig verschlossen
und eine weitere Befüllung
des Behälters
unterbunden wird. Da dieses Verschließen bei Erreichen des maximalen
Füllstandes
des Behälters
bereits bei deutlich verringerter Füllgeschwindigkeit infolge des
bereits verringerten Querschnittes der Durchströmöffnung erfolgt, wird der maximale
Füllstand
mit großer
Präzision
erreicht und einer Überbefüllung des
Behälters
zuverlässig vorgebeugt.
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Weitere Ausgestaltungen und Einzelheiten der
Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 in
schematisierter Seitenansicht eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur
Dosierung rieselfähiger
Schüttgutkomponenten
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2 die
Aufsicht auf einen Absperrschieber gem. Darstellung in 1
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3 einen
Schnitt durch den Absperrschieber gemäß Darstellung in 2
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In der 1 ist
eine Vorrichtung zur Dosierung rieselfähiger Schüttgutkomponenten, beispielsweise
Kunststoffkomponenten für
einen als Verarbeitungsmaschine dienenden und nicht dargestellten Extruder
gezeigt. Die Vorrichtung umfaßt
entsprechend der Anzahl an zu dosierenden Schüttgutkomponenten mehrere Behälter 1 zur
Aufnahme einzelner Schüttgutkomponenten,
die als Wiegebehälter ausgestaltet
sind und dementsprechend mit zugeordneten und auf einer gemeinsamen
Tragplatte 8 angeordneten Wiegeeinrichtungen 5 verbunden
sind. Über
eine sich oberhalb der Tragplatte 8 erstreckende Tragstruktur 2 sind
jedem Behälter 1 zugeordnet Absperrventile 3 gehaltert,
die eine Zulauföffnung 4 zum
füllstandsabhängigen Befüllen der
Behälter 1 freigeben
bzw. verschließen
können,
so daß eine
Befüllung
der Behälter 1 mit
den jeweiligen Schüttgutkomponenten
aus Vorratstanks oder Silos ermöglicht ist.
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Man erkennt ferner jedem Behälter 1 auslaßseitig,
d.h. unterhalb eines Auslaßrohres 11 zugeordnet
je eine Dosiereinrichtung 6 in Gestalt von an sich bekannten
Dosierschnecken, die die jeweilige Schüttgutkomponente aus den Behältern 1 entnehmen
und in einem genau eindosierten Mischungsverhältnis in einen Mischbehälter 7 aufgeben,
in welchem die einzelnen Komponenten vermischt und gemeinsam der
nicht dargestellten Verarbeitungsmaschine zugeführt werden. Da über die
Wiegeeinrichtungen 5 fortlaufend das Gewicht der mit dem
zu dosierenden Schüttgut
befüllten
Behälter 1 ermittelt werden
kann, ist mit der gezeigten Vorrichtung eine hoch genaue gravimetrische
Dosierung der einzelnen Schüttgutkomponenten
ermöglicht.
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Wenn die einzelnen Dosiereinrichtungen 6 eine
solche Menge an zu dosierendem Schüttgut aus dem jeweils zugeordneten
Behälter 1 entnommen haben,
erreicht dieser Behälter 1 einen
minimalen vorgebbaren Füllstand
und muß über das
Zulaufrohr 4 erneut mit der zu dosierenden Schüttgutkomponente
befüllt
werden, und zwar soweit, bis ein vorgebbarer maximaler Füllstand
im Behälter 1 wieder
erreicht ist. Dieser minimale bzw. maximale Füllstand des Behälters 1 wird über in der
Darstellung gemäß 1 lediglich im rechten Behälter 1 eingezeichneten
Füllstandssensoren 12 für den minimalen
Füllstand
und 13 für
den maximalen Füllstand
ermittelt. Darüber
hinaus erkennt man einen weiteren knapp unterhalb des Sensors 13 für den maximalen
Füllstand
positionierten Sensor 14, der einen Füllstand nahe des maximalen
Füllstandes
ermittelt. Über
eine nicht dargestellte Steuerungseinrichtung, die mit den Sensoren 12, 13, 14 in
Verbindung steht, wird sodann füllstandsabhängig der
Absperrschieber 3 betätigt,
um eine Befüllung
des Behälters 1 mit
neuem Schüttgut über das
Zulaufrohr 4 zu ermöglichen
oder zu unterbinden.
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Dieser Absperrschieber 3 ist
in näheren
Einzelheiten aus den 2 und 3 ersichtlich.
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Wie sich insbesondere aus der Darstellung gemäß 2 ergibt, umfaßt der Absperrschieber 3 zwei
im wesentlichen gleich ausgebildete und einen etwa L-förmigen Umriß aufweisende
Schieberplatten 30, 31, die jeweils einen Schließschenkel 300 bzw. 310 sowie
einen rechtwinklig sich hierzu erstreckenden und integral angeformten
Führungsschenkel 301 bzw. 311 aufweisen.
Die beiden Schieberplatten 30, 31 sind in einer
Verschiebeebene, die in der Darstellung gemäß 2 in der Zeichenebene liegt, jedoch aus
der Darstellung gemäß 3 ersichtlich ist, aus einer Öffnungsstellung
gemäß Darstellung
in 2 in eine Schließstellung
und umgekehrt verfahrbar, wobei in der in der 2 dargestellten Öffnungsstellung zwischen den
beiden Schieberplatten 30, 31 eine Durchströmöffnung 38 für die Schüttgutkomponente
ausgebildet ist, die von beiden Schließschenkeln 300, 310 sowie
beiden Führungsschenkeln 301, 311 begrenzt
wird.
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Man erkennt ferner, daß die beiden
Schieberplatten 30, 31 in der Verschiebeebene
E um 180° versetzt
zueinander angeordnet sind, d.h. sie sind in Bezug auf den Mittelpunkt
M1 der durch die Durchströmöffnung 38 verlaufenden
strichpunktierten Mittelachsen punktsymmetrisch zueinander angeordnet. Dies
hat zur Folge, daß der
jeweilige Führungsschenkel 301 der
ersten Schieberplatte 30 am freien Ende des Schließschenkels 310 der
zweiten Schieberplatte 31 verschieblich geführt ist,
während
gleichzeitig der Führungsschenkel 311 der
zweiten Schieberplatte 31 entlang des freien Endes des
Schließschenkels 300 der
ersten Schieberplatte 30 geführt ist.
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Die Verschieblichkeit der beiden
Schieberplatten 30, 31 in der Verschiebeebene
E wird durch zwei unabhängig
voneinander ansteuerbare Linearantriebe in Gestalt von Pneumatikzylindern 33, 34 gewährleistet,
die an Antriebsschenkeln 302, 312 angreifen, welche
ihrerseits vorstehend an den beiden Schieberplatten 30, 31 ausgebildet
sind.
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Aus der in der 2 dargestellten Öffnungsstellung, bei der sich
die beiden Schieberplatten 30, 31 in Bezug auf
ihre beiden Schließschenkel 300, 310 in
größtmöglichem
Abstand voneinander befinden, ist durch entsprechende Betätigung der
beiden Pneumatikzylinder 33, 34 eine Verschiebung
der ersten Schieberplatte 30 in Pfeilrichtung P1 bzw. der zweiten
Schieberplatte in Pfeilrichtung P2, d.h. in einander entgegengesetzter
Richtung möglich.
Diese Verschiebung wird durch Führung
der beiden Führungsschenkel 301, 311 in
entsprechenden Führungsschienen 35 gewährleistet,
die auch aus der Schnittdarstellung in 3 ersichtlich sind.
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In die Führungsschienen 35 sind
jeweils Gleitleisten 36 z.B. aus PTFE, d.h. einem Material mit niedrigem
Reibungskoeffizienten eingelegt, so daß im Querschnitt betrachtet
insgesamt ein etwa C-förmiger
Querschnitt mit einer Führungsnut
erhalten wird, in der der jeweilige Führungsschenkel 301 bzw. 311 der
Schieberplatten 30, 31 in Pfeilrichtung P1 bzw.
P2 geführt
ist. Die Führungsschienen 35 sind hierbei
zusammen mit den eingelegten Führungsleisten 36 mehrteilig
ausgebildet und werden über
entsprechende Schrauben 37 in der in der 3 ersichtlichen Konfiguration gehalten.
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Die Führungsschienen 35 sind überdies
in einer solchen Länge
und Positionierung gewählt,
daß sie
an ihrem dem jeweiligen Antriebsschenkel 302 bzw. 312 gegenüberliegenden
Ende eine Anschlagfläche 35a ausbilden,
die den maximalen Verschiebeweg in Richtung auf die Schließstellung,
d.h. in Pfeilrichtung P1 bzw. P2 begrenzt.
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Demzufolge kann die Durchströmöffnung 38 für das Schüttgut zwischen
den beiden Schiebeplatten 30, 31 durch Bewegung
derselben in der Verschiebeebene E in Pfeilrichtung P1 bzw. P2 vollständig verschlossen
werden, wobei dann die beiden mit 300a bzw. 310a bezeichneten
und einander zugewandten Kanten der Schließschenkel 300 bzw. 310 gemeinsam
auf der Mittelachse M aneinander anliegend angeordnet sind und einen
vollständigen
Verschluß der
Durchströmöffnung 38 bewirken.
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Die Funktion der in den Figuren dargestellten Absperrschieber 3 innerhalb
der Vorrichtung ist nun folgende:
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Sobald der Füllstandssensor 12 für den minimalen
Füllstand
des Behälters 1 ein
entsprechendes Signal abgibt, werden beide Pneumatikzylinder 33, 34 in
der Weise betätigt,
daß die
beiden Schieberplatten 30, 31 in ihre in der 2 dargestellte Öffnungsstellung
verfahren werden, in welcher sie die Durchströmöffnung 38 für das Schüttgut vollständig freigeben.
Demzufolge strömt
nunmehr das Schüttgut über die
Durchströmöffnung 38 in
das Zulaufrohr 4 und befüllt den Behälter 1 mit hoher Geschwindigkeit.
Kurz vor Erreichen des maximalen Füllstandes innerhalb des Behälters 1 gibt
der hierfür
vorgesehene Sensor 14 ein Sensorsignal ab, welches das
Erreichen eines kurz vor dem maximalen Füllstand liegenden Füllstandes
des Behälters 1 anzeigt.
Nunmehr wird eine der beiden Schieberplatten 30, 31,
beispielsweise die Schieberplatte 30 durch entsprechende
Betätigung
des Pneumatikzylinders 33 in Pfeilrichtung P1 bereits in
ihre Schließstellung
verfahren, in welcher der mit Bezugsziffer 3a bezeichnete
Rand des Schließschenkels 300 bereits
auf der Mittelachse M zum Liegen kommt. Es ist offensichtlich, daß in dieser
Stellung nunmehr der verbleibende Querschnitt der Durchströmöffnung 38 gegenüber der
Darstellung in
2 halbiert
wird und entsprechend die weitere Befüllung des Behälters 1 nur
noch mit halber Geschwindigkeit vonstatten geht.
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Sobald auch der maximale Füllstand
im Behälter 1 erreicht
und durch ein entsprechendes Sensorsignal des hierfür vorgesehenen
Sensors 13 angezeigt wird, wird sodann auch die zweite
sich noch in der Öffnungsstellung
befindliche Schieberplatte 31 durch entsprechende Betätigung des
Pneumatikzylinders 34 in Pfeilrichtung P2 ebenfalls in
ihre Schließstellung
verfahren, wobei dann auch der mit Bezugsziffer 310a bezeichnete
Rand des Schließschenkels 310 auf
der Mittelachse M und am Rand 300a des Schließschenkels 300 zur
Anlage kommt und demzufolge die Durchströmöffnung 38 vollständig verschlossen
ist. Dies hat zur Folge, daß ein
weiterer Zulauf von Schüttgutkomponente über das
Zulaufrohr 4 nunmehr unterbunden ist und der Behälter 1 vollständig mit
der Schüttkomponente
wieder befüllt
ist.
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Sobald die Dosiereinrichtung 6 wieder
eine solche Menge an Schüttgutkomponente
aus dem Behälter 1 entnommen
hat, daß der
minimale Füllstand erreicht
und über
den Sensor 12 angezeigt wird, beginnt der Befüllvorgang
aufs neue.
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Durch das unabhängige Betätigen der beiden Schieberplatten
voneinander, insbesondere das Reduzieren des wirksamen Querschnittes
der Durchströmöffnung kurz
vor Erreichen des maximalen Füllstandes
kann zum einen die Befüllung
des Behälters 1 unterhalb
des maximalen Füllstandes
mit größerer Geschwindigkeit
erfolgen, da kurz vor Erreichen des maximalen Füllstandes die weitere Befüllgeschwindigkeit
wirksam reduziert und sodann auch schnell bei Erreichen des maximalen
Füllstandes
unterbunden werden kann, so daß eine
zuverlässige
Befüllung ohne
Gefahr des Überfüllens des
Behälters 1 gewährleistet
ist. Da im übrigen
das Absperrventil 3 aufgrund der hohen Anzahl an Gleichteilen
sehr effektiv zu fertigen ist, läßt sich
insgesamt der vorangehend beschriebene Absperrschieber 3 mit
sehr niedrigen Herstellungskosten erzeugen.