DE2228548C3 - Dosiervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung für feinkörniges und/oder pulverförmiges Dosiergut, insbesondere für Metallpulver mit einer innerhalb des Vorrichtungsgehäuses drehbar gelagerten Dosierwelle, einem Vorratsbehälter sowie einem darin untergebrachten Rührwerk, das von einer durch eine Wandung des Vorratsbehälters hindurchragenden Welle angetrieben wird, wobei als Vorratsbehälter ein in Richtung auf die Dosierwelle durch einen Federring vorbelasteter und mit einem die Auslaßöffnung umgebenden Ansatz formschlüssig und abdichtend auf der Dosierwelle anliegender Vorratstrichter dient.

Bei bekannten Dosiergeräten dieser Art treten insbesondere bei der Verarbeitung von feinkörnigem bzw. pulverförmigem Dosiergut mit größerer Härte, wie dies bei Metallpulver der Fall ist, häufig Betriebsstörungen auf, weil immer wieder Partikel des Dosiergutes in den Lagerspalt der Dosierwelle eindringen und diese in ihrer Führung blockieren. Da es sich meist um sehr kleine Dosiermengen handelt, muß das Lagerspiel zwischen Dosierwelle und Gehäuse bzw. Lagerbuchse sehr klein gehalten werden, um ein unkontrollierbares Durchgleiten des Pulvers verhindern zu können. Gerade dieses enge Lagerspiel begünstigt jedoch ein Festfressen der Dosierwelle im Betrieb.

Aus den DE-AS 12 94 885, US-PS 20 11 133 und US-PS 31 52 733 sind Abgabevorrichtungen für pulverförmige Materialien bekannt, bei denen Vorratsbehälter mit Auslaßöffnungen formschlüssig und abdichtend auf der Dosierwelle anliegen und gegebenenfalls mit einem Federring auf die Dosierwelle angepreßt werden. Aber auch bei diesen Vorrichtungen ist es bei der Verarbeitung sehr feinkörniger Pulver nicht vermeidbar, daß Pulverkörner, die den formschlüssigen Ansatz des Vorratsbehälters auf der Dosierwelle unterwandert haben, in die Lagerbuchse bzw. die Lagerbuchsendichtung gelangen und zu einem Festfressen der Dosierwelle führen.

Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dosiervorrichtung für feinkörniges und/oder pulverförmiges Dosiergut, insbesondere für Metallpulver, zu schaffen, mit einer innerhalb des Vorrichtungsgehäuses drehbar gelagerten Dosierwelle, einem Vorratsbehälter, sowie einem darin untergebrachten Rührwerk, das von einer durch eine Wandung des Vorratsbehälters hindurchragenden Welle angetrieben wird, wobei als Vorratsbehälter ein in Richtung auf die Dosierwelle durch einen Federring vorbelasteter und mit einem die Auslaßöffnung umgebenden Ansatz formschlüssig und abdichtend auf der Dosierwelle anliegender Vorratstrichter dient. Diese Vorrichtung sollte wenig störanfällig sein und vor allem auch bei sehr feinen Pulvern ein Festfressen der Dosierwelle in den entsprechenden Lagerbuchsen durch Metallpartikel sicher vermeiden.

Erfindungsgemäß wurde diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Dosierwelle im Bereich des die Auslaßöffnung umgebenden Ansatzes des Vorratstrichters einen gegenüber dem normalen Durchmesser der Dosierwelle reduzierten Durchmesser aufweist. Dadurch entsteht ein Ringspalt zwischen der Gehäusebohrung und diesem Dosierwellenabschnitt.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der die Dosierkammer enthaltende Abschnitt in axialer Richtung beiderseits gegenüber der Lagerbohrung im Gehäuse durch mindestens eine Dichtung abgedichtet. Die betriebssichere Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung beruht auf der folgenden Kombination von vorteilhaften Merkmalen:
Der form- und kraftschlüssig auf dem verjüngten Dosierkammerabschnitt der Dosierwelle aufliegende Ansatz mit der Auslaßöffnung des Vorratstrichters stellt eine erste Abdichtung der Dosierwellenlagerung gegenüber dem pulverförmigen Dosiergut dar. Da im Zuge der halben Umdrehung der Dosierwelle, die zwischen dem Füllen und dem Entleeren der Dosierkammer liegt, einzelne Partikel des Dosiergutes in den Ringspalt zwischen dem Dosierwellen-Abschnitt und der Lagerbuchse gelangen, so kann dies nicht zu Störungen führen, da die Dicke des Ringspaltes wesentlich größer ist als die Partikelgröße. Ein Eindringen in den eigentlichen Luftspalt zwischen Dosierwelle und Lagerbuchse zu beiden Seiten des Dosierwellen-Abschnittes wird durch die Dichtungen normalerweise wirksam verhindert. Die auf den Vorratstrichter wirkende

h^r> Axialkraft sorgt ständig für sichere Auflage ihres Auslaßöffnungs-Ansatzes auf dem Dosierwellen-Abschnitt, auch bei zunehmende Abnutzung ihrer Auflagefläche. So wird ein genügend dichter Abschluß zwischen

dem Dosierwellen-Abschnitt und dem Vorratstrichter erreicht Eine zweite Abdichtung, vor allem für sehr feinkörnige Pulver, wird dadurch erreicht, daß die Dosierwelle im Bereich der Auslaßöffnung des Vorratstrichters einen reduzierten Durchmesser aufweist. Dadurch können selbst Pulverkörner, die den formschlüssigen Ansatz des Vorratsbehälters auf der Dosierwelie unterwandert haben, von den Lagern zurückgehalten werden.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist eine seitliche Dnrchlaßöffnung im Vorratstrichter für die Welle des Rührwerkes zumindest in der Spannrichtung der Nachstellkraft größer gehalten als der Wellendurchmesser des Rührwerkes und die Durchlaßöffnung ist gegenüber dem Innenraum des Vorratstrichters durch eine elastische Dichtung abgedichtet

Weitere erfindungswesentliche Einzelheiten und Vorteile können der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf eine Zeichnung entnommen werden. Es jeigt

Fi g. 1 eine quer zur Längsrichtung ihrer DosierweJIe und Rührwerkswelle geschnittene Dosiervorrichtung, deren Dosierkammer sich in ihrer oberen Füllstellung befindet;

Fig.2 einen ähnlichen Schnitt wie in Fig. 1, jedoch mit gegenüber F i g. 1 um 180° verdrehter Dosierwelle;

F i g. 3 einen durch die Längsachse der Dosierwelle und Rührwerkswelle verlaufenden Schnitt durch die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung, jedoch mit abschnittsweise auseinandergezogenen oberseitigen Bauteilen;

F i g. 4 einen vergrößerten Ausschnitt A aus Fig. 1.

In F i g. 1 ist eine Dosiervorrichtung für feinkörniges oder pulverförmiges Dosiergut 25, insbesondere für Metallpulver, in einem Querschnitt dargestellt, welcher J5 durch eine muldenförmige Dosierkammer 2 in einem Übergangsabschnitt la einer Dosierwelle 1 verläuft. Die Dosiervorrichtung besitzt ein vorzugsweise durch Spritzgießen hergestelltes Gehäuse 6 mit einer eingepreßten zylindrischen und mit Durchbrüchen versehenen Lagerbuchse 4 zur Lagerung der Dosierwelle 1. Wie insbesondere F i g. 3 erkennen läßt, ist die Dosierwelle 1 zu beiden Seiten ihres Übergangsabschnittes la mit einem Außendurchmesser D versehen, welcher mit engem Laufsitz in die Innenbohrung der Lagerbuchse 4 eingepaßt ist. Demgegenüber ist der Übergangsabschnitt la, in dessen Mitte einseitig die Dosierkammer 2 eingearbeitet ist mit einem kleineren Durchmesser d versehen, der zwischen sich und der Innenbohrung der Lagerbuchse 4 einen Ringspalt 5 von z. B. einigen zehntel Millimetern Dicke entstehen läßt. Diese Dicke des Ringspaltes kann auf die Körnung des Dosiergutes abgestimmt werden.

Wie sich weiterhin aus F i g. 3 entnehmen läßt, ist der Übergangsabschnitt la beiderseits durch je eine Ringnut 3 begrenzt, in die je eine elastische Ringdichtung 21 eingesetzt ist, welche im Betrieb der Dosiervorrichtung verhindert, daß einzelne Partikel des Dosiergutes 25 in den Lagerspalt zwischen dem Außendur(-hmesser O der Dosierwelle 1 und der fto Lagerbuchse 4 eindringen können.

Diis Gehäuse 6 besitzt eine im vorliegenden Ausiührunfesbeispiel Zylindrische und sich nach unten trichterförmig verengende Innenbohrung, in die ein vorzugsweise aus eimern geeigneten Kunststoff hergestellter Vorratstrichter 7 so eingesetzt ist, daß er sich in axialer Richtung frei in der Gehäuseausnehmung bewegen kann und mit einei.; entsprechend ausgearbeiteten Auslaß-Stutzen 9, der eine /uislaßöffnung 8 des Vorratstrichters 7 umgibt, formschlüssig und abdichtend auf dem Übergangsabschnitt la der Dosierwelie 1 aufliegt Damit die Abdichtung gegenüber dem Übergangsabschnitt la auch kraftschlüssig erfolgt, ist zwischen einem von oben auf das Gehäuse 6 aufgesetzten Gehäuseeinsatz 16 und der ringförmigen Oberkante des Vorratstrichters 7 ein axial wirkender Federring 14 eingesetzt, welcher im montierten Zustand gemäß F i g. 1 einen ständig nach unten gerichteten Druck auf den Vorratstrichter 7 ausübt Damit beim Einfüllen des Dosiergutes 25 in den Vorratstrichter 7 keine Partikel in den Spalt zwischen Gehäuse 6 und Vorratstrichter 7 gelangen können, besitzt der obere Gehäuseeinsatz 16 einen umlaufenden Innenrand 15, welcher sowohl den Federring 14 als auch den oberen Bereich des Vorratstrichters 7 innenseitig überragt Dies geht besonders deutlich aus der Fig.4 hervor. Hier handelt es sich um eine Ausschnittsvergrößerung A aus der Fig. 1.

Nach dem Einfüllen des Dosiergutes 25 wird ein Deckel 17 in ein entsprechendes Gewinde des Gehäuseeinsatzes 16 eingeschraubt und damit die gesamte Dosiervorrichtung verschlossen.

Wie sich insbesondere aus F i g. 3 entnehmen läßt, ist in einem seitlichen Ansatz des Gehäuses 6 eine Rührwelle 10 gelagert, weiche durch einen Durchbruch 19 in der Wandung des Vorratstrichters 7 in dessen Innenraum hindurchgeführt ist. Der Durchbruch 19 ist zumindest in vertikaler Richtung wesentlich größer als der Durchmesser der Rührwelle 10, damit die Aktion des Federringes 14 auch bei Abnutzung des Auslaß-Stutzens 9 nicht beeinträchtigt wird. Auf dem in das Innere des Vorratstrichters 7 hineinragenden Ende der Rührwelle 10 ist mittels eines Splintes ein Rührkörper U mit daran befestigten Rührflügeln 12 angebracht. Zwischen der linken Stirnfläche des Rührkörpers 11 und dem Durchbruch 19 im Vorratstrichter 7 ist eine elastische Dichtung 13 angebracht, welche das Eindringen von Partikeln des Dosiergutes 25 in den Durchbruch 19 verhindert und andererseits nicht die nach unten gerichtete Kraftwirkung des Federringes 14 auf den Vorratstrichter 7 beeinträchtigt.

Eine nicht dargestellte Führungseinrichtung zwischen dem Gehäuse 6 und der Dosierwelle 1 sorgt dafür, daß die Dosierwelle 1 im Betrieb der Dosiervorrichtung stets ihre in F i g. 3 dargestellte axiale Ausrichtung beibehält, in der die Dosierkammer 2 sich unterhalb der Auslaßöffnung 8 des Vorratstrichters 7 befindet. Wie sich aus den einzelnen Figuren der Zeichnung entnehmen läßt, befindet sich im Gehäuse 6 und in der Lagerbuchse 4 unterhalb der Auslaßöffnung 8 und unterhalb des Übergangsabschnittes 1 a eine Abgabeöffnung 27, durch die eine Dosiermenge 26 nach Beendigung des Dosiervorganges unter dem Einfluß der Schwerkraft herausfallen und ihrer weiteren Verwendung zugeführt werden kann (F i g, 2).

In die betriebsbereite Dosiervorrichtung wird bei zunächst abgenommenem Deckel 17 der Vorratstrichter 7 mit Dosiergut 25 gefüllt und anschließend der Deckel 17 auf den Gehäusesatz 16 aufgeschraubt. Jetzt wird eine nicht dargestellte Antriebseinrichtung für die Dosierwelle 1 in Betrieb gesetzt, die in einem vorgesehenen Takt die Dosierwelle 1 rotieren läßt. Befindet sich die Dosierkammer 2 unterhalb der Auslaßöffnung 8, so füllt sie sich mit einer ihrem Volumen entsprechenden Menge des darüber stehenden Dosiergutes 25. Um eine vollständige Füllung

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sicherzustellen, wird entweder intermittierend oder Sobald sich die Dosierwelle 1 um 180° gedreht hat,

ständig die Rührwelle 10 durch eine nicht dargestellte fällt die in der Dosierkammer 2 enthaltene Dosiermenge

Antriebseinrichtung verdreht, so daß die Rührflügel 12 26 unter dem Einfluß der Schwerkraft in die untere

für ständiges Nachführen von Dosiergut 25 in die Abgabeöffnung 27 und kann ihrer weiteren Verwertung

Auslaßöffnung 8 sorgen. > zugeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Dosiervorrichtung für feinkörniges und/oder pulverförmiges Dosiergut, insbesondere für Metallpulver, mit einer innerhalb des Vorrichtungsgehäuses drehbar gelagerten Dosierwelle, einem Vorratsbehälter sowie einem darin untergebrachten Rührwerk, das von einer durch eine Wandung des Vorratsbehälters hindurchragenden Welle angetrieben wird, wobei als Vorratsbehälter ein in Richtung auf die Dosierwelle durch einen Federring vorbelasteter und mit einem die Auslaßöffnung umgebenden Ansatz formschlüssig und abdichtend auf der Dosierwelle anliegender Vorratstrichter dient, d a durch gekennzeichnet, daß die Dosierwelle (1) im Bereich des die Auslaßöffnung (8) umgebenden Ansatzes (9) des Vorratstrichters (7) einen gegenüber dem normalen Durchmesser der Dosierwelle (1) reduzierten Durchmesser aufweist

2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt der Dosierwelle (1) mit reduziertem Durchmesser in axialer Richtung beiderseits gegenüber der Lagerbohrung (4) im Gehäuse (6) durch mindestens eine Dichtung (21) in an sich bekannter Weise abgedichtet ist.

3. Dosiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring (14) und der obere Rand des Vorratstrichters (7) gegenüber seinem Innenraum durch einen Innenrand (15) eines Gehäuse-Einsatzes (16) so überdeckt ist, daß die freie axiale Beweglichkeit des Vorratstrichters erhalten bleibt.

4. Dosiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, da3 eine seitliche Durchlaßöffnung (19) im Vorratstrichter (7) für die Welle (10) des Rührwerks (12) zumindest in der Spannrichtung des Federringes (14) größer ist als der Wellendurchmesser und daß die Durchlaßöffnung (19) gegenüber dem Innenraum des Vorratstrichters (7) durch eine elastische Dichtung (13) abgedichtet ist.

5. Dosiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratstrichter (7) aus Kunststoff besteht.