DE2303011A1 - Verfahren und vorrichtung zur volumetrischen erfassung der einzelkomponenten eines rohstoffgemenges - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur volumetrischen Erfassung der Einzelkomponenten eines Rohstoffgemenges Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur volumetrischen Erfassung der einzelkomponenten eines Rohstoffgemenges, bei dem die Einzelkomponenten aus getrennten Vorratsbehältern den Meßbechern zugeführt und nach deren Entleerung gemeinsam vermischt werden.
• Sie bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
• Es sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt, bei welchen die einzelnen volumetrisch zu erfassenden Komponenten in Meßzylinder oder Becher aus Gründen der Schwerkraft des Produktes einrieseln, abgeschiebert und zur Entleerung gebracht werden. Die Meßbecher oder Meßzylinder können intermittierend abgeschiebert und entleert werden, so daß der Meßbecher oder Zylinder ortsfest angebracht wird und lediglich die Schieberelemente, die Produktzuflußöffnung oder die Auslauföffnung freigegeben oder geschlossen werden.
• Es sind auch Verfahren oder Vorrichtungen bekannt, bei welchen der oder die Meßzylinder in Form eines vertikal gelagerten Absperrkükens oder -Walze rotieren oder eine Teilkreisbewegung ausführen, so daß nach dem Prinzip eines Verschlußkükens eine Freigabe für die Befüllung und ein Öffnungsweg für die Entleerung gewährleistet sind.
• Diese Verfahrenstechnik ist bevorzugt bei Bonbons-oder Kaugummi-Münzautomaten angewendet.
• Weiterhin sind auch Dosierschieber bekannt, deren bevorzugt horizontal eingeleitete, oszillierende Bewegung dem gleichen Zwecke dienen je nach Stellung die Befüllungsöffnungen des oder der Meßbecher oder Zylinder freizugeben, abzusperren, oder die Entleerungs-Öffnungen freizugeben.
• Allen den hier im wesentlichen genannten Verfahren haftet aber immer der Nachteil an, daß das Schüttgut im freien Fall durch eigene Schwerkraft in die Meßbecher oder Zylinder einfließt und je nach Verhalten eines unstabilen Böschungswinkels und unterschiedlicher Kornstruktur unterschiedliche Volumina abgeben, wodurch Mengenschwankungen auftreten, die auch umgerechnet auf Gewicht, nicht vertretbare Toleranzen ergeben.
• Man hat versucht, diese Nachteile der bekannten Verfahren dadurch zu verbessern, daß in den den Meßbechern oder -Zylindern vorgeschalteten Aufnahmetrichtern Druckentlastungsschikanen oder mechanische Zuteilvorrichtungen eingebaut sind, damit der unterschiedliche statische Druck der Produktsäule,der in Abhängigkeit von der unterschiedlichen Befüllungshöhe in der Bevorratung entsteht, aufgehoben wird.
• Ein befriedigendes Etgebnis für ein gleichmäßiges, d.h. mit gleicher Dichte beladbares Füllvolumen kann aber nicht erreicht werden, weil mit dem Einrieaelungs-Vorgang gleichzeitig die Verdrängungsluft auch aus den Meßbereichen zu entfernen ist.
• Es ist bekannt, daß bei volumetrischen Dosiereinrichtungen jeglicher Art eine mechanische oder pneumatisch wirkende Rohstoffbeschickung vorzuschalten ist. Diese Einrichtungen haben aber wiederum das Problem, daß eine konstante Niveaueinhaltung in den Vorratsbehältern nur unter großem Aufwand erreichbar ist und dies auch nur dann, wenn jeder Vorratstrichter, z.B. bei einem volumetrisch arbeitenden Mehrkomponentengerät, getrennt zu beschicken wäre, was z.B. neben dem wirtschaftlichen Nachteil, bezogen auf Aufwand und Preis, auch das Funktionsrisiko in sich birgt, wenn z.B. bei einer Kopplung von gleichzeitiger Dosierung von 3 Komponenten zur Portionserfassung zwecks Erreichung eines konstanten gemischten Rohstoffes wie Polyäthylen-Rohmaterial, Polyäthylen-Regenerat und Polyäthylen-Farbkonzentrat für die Einfärbung eine Komponente ausfällt, weil etwa die Beschickung dieser fehlenden Komponente durch technische Störung unterbleibt.
• Es sind auch Verfahren zur volumetrischen Portionserfassung einzelner Komponenten bekannt, bei welchen dem eigentlichen Dosierprozess Mischer nachgeschaltet sind. Diese Mischeinrichtungen können nach dem Prinzip des Schaufel-Turbulenz- oder Taumel-Mischverf ahrens arbeiten. Diese Aggregate bei Verbindung mit einem Dosier- und Mischvorgang sind schlecht zu reinigen und sind vom technischen Aufbau, insbesondere im Aggregat- oder Kombinationszustand auch aus Preisgründen abzulehnen.
• Bei allen diesen bestehenden Verfahren zur volumetrischen Portionserfassung besteht der Nachteil, daß die von den Meßbechern oder -Zylindern freigegebenen Portionsmengen nicht sparat kontrollierbar sind, weil unmittelbar nach dem Maß vorgang durch die natürliche Entleerung eine Vermischung entsteht. Eine Eichung auf ein reproduzierbares Gemenge-Rezept ist daher nicht gegeben. Ferner haftet den bekannten Verfahren zur Erreichung einer volumetrisch erfaßten Gewichtsgröße der Mangel an, daß die Produktaufgabe unmittelbar oberhalb der Meßbecher oder Zylinder erfolgen muß.
• In der Praxis werden diese Geräte auf z.B. Verarbeitungsmaschinen,etwa Extrudern installiert, die aus Gründen ihrer Konstruktionshöhe von dem Bddienungspodest des Extruderführers nicht erreichbar sind.
• Es mangelt also diesen Verfahren an einer pneumatisch wirksamen Fördereinrichtung, damit die Rohstoffe in regelmäßiger Zuführung bis zum Meßkörper transportiert werden können.
• Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu entwickeln, welches eine genaue volumetrische Erfassung der Einzelkomponenten eines Rohstoffgemenges und seine Vermischung sicherstellt.
• Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Zufuhr der Einzelkomponenten zu getrennten Vorratsbehältern und Meßbechern unter Vakuum erfolgt.
• Die Erfindung bezieht sich jedoch nicht nur auf das im vorhergehenden beschriebene Verfahren. Sie betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
• Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratsbehälter an eine gemeinsame Unterdruckleitung angeschlossen sind.
• Ein weiteres Kennzeichen der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß die Vorratsbehälter nahe der Auslaufstelle eine mittels Schieber verschließbare Öffnung aufweisen, aus der der Gutvorrat bis auf ein Minimum austragbar ist.
• Die Vorratsbehälter sind nach einem weiteren Gedanken der Erfindung so konstruiert, daß sie vom Dosieraggregat abgenommen werden können. Damit ist ein leichtes Auswechseln bei totalem Produktwechsel der gerade benutzten Einrichtung gegen eine gereinigte Einrichtung möglich.
• Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, daß die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens so aufgebaut ist, daß an die Vorratsbehälter unterseitig ein mit Meßbechern ausgerüstetes Dosieraggregat luftdicht angeblockt ist und die Meßbecher in einem Walzen- oder Schieberkörper eingelassen sind, der im Walzenkörpergehäuse mit geringem Spiel eine Pendel- oder Rotationsbewegung ausführt. Dabei kann die Pendel- oder Rotationsbewegung des Walzenkörpers nach einem weiteren Gedanken der Erfindung mittels hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch beaufschlagbaren Arbeitszylindern oder mittels Elektromotor erfolgen.
• Um jederzeit das Volumen der Meßbecher veränderbar gestalten zu können, wird ferner vorgeschlagen, daß der Boden der Meßbecher aus einem höhenverstellbaren Kolben besteht.
• Es ist zweckmäßig, daß, sobald der Meßbecher gefüllt ist, die Oberfläche glattgestrichen wird. Die Erfindung sieht daher vor, daß die gefüllten Meßbecher mit Drehen des Walzenkörpers an am Walzenkörpergehäuse befestigte Abstreifelemente vorbeigeführt werden, welche die Gutoberfläche glätten. Dabei sind die Abstreifelemente in Entleerungsrichtung gesehen, erfindungsgemäß vor der Gehäusezulaufscherkante angeordnet.
• Beim Einlaufen des Materials in die Meßbecher ist es erforderlich, daß dort sofort die Luft entweicht.
• Erfindungsgemäß wird daher weiter vorgeschlagen, daß im Zulaufbereich der Meßbecher ein Entlüftungskanal vorgesehen ist.
• Mitunter ist es zur Kontrolle notwendig, die volumetrisch erfaßten Produktmengen zu wiegen. Im Rahmen der Erfindung wird daher ferner vorgeschlagen, daß unterhalb des Walzenkörpergehäuses im Bereich der Meßbecherentleerungsstellen wahlweise Schalen zur Probenentnahme eingeführt sind.
• Um die aus den verschiedenen Meßbechern austretenden Gutkomponenten exakt zu mischen, sieht die Erfindung ferner vor, daß unterhalb des Dosieraggregates ein Mischaggregat vorgesehen ist, welches aus stationären Schikanenblechen oder einem oder mehreren sich bewegenden Mischelementen besteht.
• Der entscheidende Vorteil, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie der Vorrichtung zu seiner Durchführung erreicht wird, besteht darin, daß nunmehr Einzelkomponenten eines Rohstoffgemenges genau erfaßt werden können und auch eine exakte Vermischung der Einzelkomponenten untereinander möglich ist.
• An Hand der in den Zeichnungen dargestellten Figuren ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens; Figur 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Figur 1 in Entleerungsstellung der Meßbecher oder -Zylinder; Figur 3 einen Schnitt längs der Linie II-II der Figur 1 in Befüllungsstellung der Meßbecher oder -Zylinder; Figur 4 einen Längsquerschnitt der Anordnung des Dosierkörpers mit z.B. 3 Meßbechern oder -Zylindern, geeignet für horizontale und pendelnde Schwenkbewegung; Figur 5 die Draufsicht der in Figur 4 dargestellten Anordnung; Figur 6 einen Querschnitt der Anordnung des Dosierkörpers mit z.B. 3 Meßbechern oder -Zylindern für eine oszillierende Hin- und Herbewegung; Figur 7 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß Figur 6.
• Die zur Durchführung des Verfahrens in den Zeichnungen dargestellte Vorrichtung besteht aus den Vorratsbehältern 1, 2 und 3, die an eine gemeinsame Unterdruckleitung 6 angeschlossen sind. Die einzelnen Vorratsbehälter 1, 2 und 3 münden in Meßbecher 4, 5 und 6.
• Die Vorratsbehälter 1,2,3 weisen nahe der Auslaufstelle eine mittels eines Schiebers verschließbare Öffnung auf, aus der der Gutvorrat bis auf ein Minimum austragbar ist. Die Vorratsbehälter 1,2 und 3 sind vom Walzenkörpergehäuse 9 abnehmbar. An die Vorratsbehälter 1,2,3 ist unterseitig ein mit Meßbechern 4,5,6 ausgerüstetes Dosieraggregat 7 dicht angeblockt.
• Die Meßbecher 4,5,6 sind in einem Walzenkörper 8 eingelassen, der im Walzenkörpergehäuse 9 mit geringem Spiel eine Pendel- oder Rotationsbewegung ausführt.
• Die Pendel- oder Rotationsbewegung des Walzenkörpers 8 kann mittels hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch beaufschlagbarer Arbeitszylinder oder mittels Elektromotor erfolgen. Der Boden lo der einzelnen Meßbecher 4,5,6 ist höhenverstellbar. Mit 11 sind Abstreifelemente bezeichnet, die mit Drehen des Walzenkörpers 8 die im Meßbecher 4,5,6 befindliche Gutmenge im Hinblick auf die Oberfläche glätten. Die Abstreifelemente 11 sind in Entleerungsrichtung gesehen, vor dem Gehäuse angeordnet. Im Zulaufbereich der Meßbecher 4,5,6 ist ein Entlüftungskanal 12 vorgesehen. Unterhalb des Walzenkörpergehäuses sind im Bereich der Meßbecherentleerungsstellen wahlweise Schalen 13 zur Probenentnahme einführbar. Unterhalb des Dosieraggregates 7 ist ferner ein Mischaggregat 14 vorgesehen, welches aus stationären Schikanenblechen oder einem oder mehreren sich bewegenden Mischelementen besteht.

Claims (12)

Ansprüche

1. Verfahren zur volumetrischen Erfassung der Einzelkomponenten eines Rohstoffgemenges, bei dem die Einzelkomponenten aus getrennten Vorratsbehältern den Meßbechern zugeführt und nach deren Entleerung gemeinsam vermischt werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zufuhr der Einzelkomponenten zu den getrennten Vorratsbehältern (1,2,3) und Meßbechern (4,5,6) unter Vakuum erfolgt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Vorratsbehälter (1,2,3) an eine gemeinsame Unterdruckleitung (6) angeschlossen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Vorratsbehälter (1,2,3) nahe der Auslaufstelle eine mittels Schieber verschließbare Öffnung aufweisen, aus der der Gutvorrat bis auf ein Minimum austragbar ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Vorratsbehälter (1,2,3) abnehmbar sind.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an die Vorratsbehälter (1,2,3) unterseitig ein mit Meßbechern (4,5,6) ausgerüstetes Dosieraggregat (7) luftdicht angeblockt ist und die Meßbecher (4,5,6) in einen Walzen- oder Schieberkörper (8) eingelassen sind, der im Walzenkörpergehäuse (9) mit geringem Spiel eine Pendel- oder Rotationsbewegung ausführt.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Pendel- oder Rotationsbewegung des Walzenkörpers (8) mittels hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch beaufschlagbare Arbeitszylinder oder mittels Elektromotor erfolgt.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, d a- d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Volumen der Meßbecher (4,5,6) über einen höhenverstellbaren kolbenartigen Boden tlo) veränderbar ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die gefüllten Meßbecher(4,5,6) mit Drehen des Walzenkörpers (8) an am Walzenkörpergehäuse (9) befestigte Abstreifelemente (11) vorbeigeführt werden, welche die Gutoberfläche glätten.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Abstreifelemente ( in Entleerungsrichtung gesehen, vor der Gehäusezulaufscherkante angeordnet sind.

lo. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im Zulaufbereich der Meßbecher (4,5,6) ein Entlüftungskanal (12) vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß unterhalb des Walzenkörpergehäuses (9) im Bereich der Meßbecherentleerungsstellen wahlweise Schalen (13) zur Probeentnahme einführbar sind.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß unterhalb des Dosieraggregates (7) ein Mischaggregat (14) vorgesehen ist, welches aus stationären Schikanenblechen oder einem oder mehreren sich bewegendene Mischelementen besteht.