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Dosiergerät B e 5 c h r e i b u n Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Dosiergerät für Schüttgut mit eine über einem Einlauftrichter angeordneten Vorratsbenclter
und einer beweglich gelagerten Ventilspindel, die im als des Trichters hohenverschieblich
lose geführt ist und an ihrem oberen Ende ein in Ruhestellung oberhalb des Trichterhalses
sitzendes Verschlußstück hat, das letztere abdichtend verschließen kann.
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Herkömmliche Dosiergeröte mit Dosierrinnen, Dosierteller, Dosierschnecken
usi. sind vielfach recht aufwendiG oder aber wenig genau , namentlich bei der Dosierung
von untereinander vermlnschten pulverförmigen Gütern. Vor allem bei Dosierrinnen
und Dosiertellergeräten können auf den Abgleitflächen Entmischungen auftreten, wobei
die feineren Teile oben schwimmen und dem Auslauf langsamer zufließen, die gröberen
und somit schwereren Teile im unteren Bereich aber schneller an den Auslauf gelangen.
Auch im unteren Bereich der Zuführungsorgane, Materialtrichter, Standrohre usw.
können Verdichtungen des pulverförmigen Gutes über die Materialsäule eintreten,
wodurch dann Brückenbildungen entstehen, die das gleichmäßige Abfließen des Materials
verhindern.
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Aufgabe der Erfindung ist es, unter Überwindung der Nachteile oes
Standes der Technik mit wirtschaftlichen mitteln ein verbessertes
Dosiergerät
zu schaffen, das nicht nur in der Herstellung billig, sondern auch bequem zu hedienen
sowie instandzuhalten ist und das bei einfachstem Aufbau eine genaue Dosierung der
verschiedensten Güter zuverlässig erlaubt, wobei ein möglichst gleichmäßiger Dosierstrom
den jeweiligen Bedürfnissen rut anzupassen sein soll.
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ei einem Dosiergerät der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß
vorgesehen, daß für die Ventilspindel ein Schwingantrieb vorgesehen ist. Diese Ventilspindel,
welche das Verschlußelement oberhalb des Trichterhalses trägt und in diesem höhenverschieblich
lose geführt ist, erfährt durch den Schwingantrieb eine periodische Bewegung, die
einerseits über das Verschlußstück zur Lockerung des Schüttgutes beiträgt und die
andererseits das gleichmäßige Abströmen der zu dosierenden Materialmenge gewährleistet.
Der Antrieb verlangt sehr wenig Leistung und unterlie:t kaum einem verschleiß, so
daß optimale Wirkung mit größtmöglicher Nutzungsdauer vereinigt ist. Daher kann
man mit einem erfindungsgemäßen Dosiergerät bei außerordentlich geringem Aufwand
eine feinfühlige, gleichförmige Dosierung sowohl gutfließender, rieselfähiger Güter
als auch schwerfließender, brückenbildender Pulver, Fasern, Flocken und dergleichen
bewirken.
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Mit dem Schwingantrieb kann nach der Erfindung ein mit der Ventilspindel
gekoppelter Träger verwunden sein, über den die periodische Bewegung übertragen
wird. Dieser Träger kann einen Auflageteil aufweisen, auf dem das untere Ende der
Ventilspindel oder ein damit verbundener rotationssymmetrischer Körper einrastet,
der z.B. eine Kugel, ein Kegel oder dergleichen sein kann und insbesondere aus elastisch-nachgiebigem
Material besteht. Vorzugsweise ist der rotationssymmetrische Körper mit dem Schwingantrieh
lösbar bzw. abhebbar verbunden, so daß nicht nur die Montage und Wartung erleichtert
sind, sondern auch durch bequemen Austausch die Dosierbedin ungen rasch verändert
werden können.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung, für die selbständiger Scutz
in Anspruch genommen wird, kann der Tröger bzw. der Auflageteil waagrecht angeordnet
und/oder in einer im wesentlichen waagrechten Ebene schwin end bewegbar sein. Ist
die Ventilspindel im wesentlichen senkrecht angeordnet und hat sie ein vorgegebenes
oder einstellbares seitliches Bewegungsspiel, so erfolgt durch die vorzugsweise
schwache Vibration, für die schon eine kleine Amplitude genügt, bereits eine hinreichende
periodische Erschütterung der Ventilspindel, um kontinuierlich Schüttgut zu lockern
und dosiert durch den Trichterhals abzuspeisen.
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ine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Auflageteil
des Trägers ein Ring, ein Rost oder dergleichen ist, der vorzugsweise aus Federstahldraht
mit wenigstens einem Seitenarm besteht, was eine besonders einfache und billige
Fertigung ermöglicht. Der Auflageteil kenn aber auch rorationssymetrisch ausgebildet
sein, insbesondere als Regelstumpf oder Kegel mit einer ulde an der Regelspitze.
Ferner können Träger und/oder Auflageteil eine Fe derung aufweisen oder bilden,
die zweck-@@ aus einem Zwischenstück besteht, des auch aus der waagres ten Ehene
herausfährende Bewegungen auszuführen bzw. zu Übertragen vermag. Vibrationen, die
der Schwingsantrieb ein-@@@@elt, werder durch derartige Elemente gegebenenfalls
verg@@rkt oder moduliert, so daß die Dosierung mit einfachsten Mitteln wesentlich
verfeinert werden kann.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Auflageteil
ein mit den Träger starr verbundenes oder einstäckiges, bieselastisches Elemnt ist,
im einfachsten Falle ein Federstahldreht von gerader oder geknickter Gestalt. Der
Auflageteil bzw. das biegeelastische Element kann jedoch mit der Ventilspindel auch
gelenkig verbunden oder einteilig sein, dadurch erfndungsgemäß bei denkbar kleinen
Aufwand die verschiedensten konstruktiven Möglichkeiten verwirklicht werden können.
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Eine andere Gestaltun eines erfindunGsgemäßen Dosiergeräts besteht
darin, daß die Ventil spindel mit dem Träger bzw. dem Auflageteil durch eine das
untere Spindelende aufnehmende Pfanne verbunden ist, in der die Ventilspindel abgestützt
ist.
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Die Pfanne stellt dann das Koppelglied für die Übertra ung der SchwinCbewegung
dar.
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Umgekehrt ist es möglich und erfindun sgemäß vorgesehen, daß das untere
Ende der Ventilspindel mit einer Glocke, einem Korb oder dergleichen das freie Ende
des Trägers bzw. des Auflageteils übergreift. Das bei dieser Anordnung das Koppelglied
bildende Übergreif-Teil kann durch eine Abweisfläche bilden oder aufweisen, was
in der Herstellung keinerlei Verteuerung bewirkt, aber das Abfließen des dosierten
Gutes noch verbessern kann.
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Eine besonders vorteilhafte Anwendung eines Dosiergeräts nach der
Erfindung sieht vor, daß der Trager bzw. der Auflageteil mit einer Rinne verbunden
oder verbindbar ist, vorzugsweise mit einer Dosierrinne z.B. eines vorgeschalteten
Dosiergeräts, eines Antriebsblocks oder dergleichen, so daß die Dosierung des Schüttg-.utes
auch zu einem Materialstrom vorgenommen werden kann, der seinerseits bereits dosiert
oder gesteuert gefördert ist bzw. wird. Konstruktiv ist es günstig, wenn der Auflageteil
an der Rinne klemmend oder steckbar befestigt ist, wodurch mit äußerst kleinem Aufwand
die Zumischung einer weiteren Stoffkomponente realisierbar ist.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.
Darin zeigen: Fig. 1 eine schematisierte Draufsicht auf einen Antriebsträger eines
erfindungsgemäßen Dosiergeräts, Fig. 2 einen schematisierten Axi>lschnitt durch
ein Dosiergerät nach der Erfindung,
Fig. 3 eine schematisierte Teil-Schnittansicht
einer abgewandelten Ausführungsform eines erfindun:;sgemäßen Dosiergeräts, Fig.
4 eine Draufsicht auf einen Auflageteil des Dosiergeräts von Fig. 3, Fig. 5 eine
Draufsicht auf einen abgeänderten Auflageteil und Fig. 6 eine schematisierte Teil-Schnittansicht
noch einer anderen Ausführungsform eines Dosiergeräts nach der Erfindung.
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Man erkennt aus Fig. 1 und 2, daß das Dosiergerät nach der Erfindung
einen Vorratsbehälter 1 haben kann, der z.B. aus Kunststoff, Holz oder dergleichen
besteht und in den ein Einlauftrichter 2 eingelassen ist, vorzugsweise derart, daß
dessen oberer Rand 15 form- und/oder stoffschlüssig in einer Radialnut des zylindrischen
Behälters 1 sitzt. Der Trichter 2 ragt mit seinem Hals 8 bis über oder in eine Zuführüffnung
5 in einer Deckplatte 4, welche eine Kammer an der Oberseite abschließt, in der
das in Richtung 3 eingespeiste Dosiergut weitergefördert bzw. mit anderem Material
vermischt wird. Im oberen Teil des Trichters 2 befindet sich ein VerschluB-element
9, das beispielsweise ein Konus aus Gummi, Kunststoff oder dergleichen sein kann,
welcher mit seiner Grundfläche der Trichteröffnung bzw. dem Trichterhals 8 zugekehrt
ist. Das Verschlußstück 9 wird von einer Ventilspindel 10 getragen, die in dem sich
nach unten verjüngenden und/oder sich am unteren Ende wieder erweiternden oder zylindrisch
auslaufenden Trichterhals 8 lose gelagert ist und die an ihrem unteren Ende eine
Kugel 12 trägt, welche mit dem Antriebsträger 33 eines Antriebsblocks 38 in Antriebsverbindung
steht.
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Die Kugel 12 kann insbesondere aus Gummi oder einem anderen elastischen
Material bestehen und ein Gewindeloch oder einen Hohlgewindeeinsatz aufweisen, in
dem ein Schraubbolzen 30 befestigbar ist, welcher in die als hohler Schaft ausgebildete
Ventilspindel 10 einschraubbar ist. Ein Klemmsitz des Gewindezwangs sichert diese
Verschraubung, die auf ebenso einfache wie
zuverlässige Weise die
Justierbarkeit der Kugel 12 an der Ventilspindel 10 ermöglicht. Diese kann mit entsprechender
Befes-tiglm das Verschlußstück 9 tragen, d h. beispielsweise mit einem Bolzen einen
Konus haltern, über dem nach Bedarf noch Misch- bzw. Rührorgane angebracht sein
können. Der Verschlußkonus oder ein anderer den Trichterhals 8 abhebbar verschließender
Körper, z.B. eine Membran, kann auf die Ventilspindel 10 aufgeschraubt, aufgesteckt
oder aufgepreßt sein. Soweit Mich- bzw. Rührarme verwendet werden, können sie gebogene
FiWer sein, beispielsweise aus gezogenem Rund- oder Profilmaterial, doch können
auch gebogene oder gewölbte Blätter, Gitter, Wendeln usw. benutz-t werden. Wichtiffl
ist ein gewisses mindest-Eingegewicht der aus Kugel 12, Ventilspindel 10 und Verschlußstück
9 sowie gegebenenfalls aus aufgesetzten Misch-bzw. Rührarmen bestehenden Einheit,
damit eine ausreichende Rückstellkraft der Spindel und damit des Verschlußstücks
9 in den verschiedensten Schüttgütern sichergestellt ist.
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Im gezeichneten Beispiel ist der Vorratsbehälter 1 in die Deckplatte
4 eingelassen und mit ihr fest verbunden; er kann aber auch abnehmbar sein und/oder
z.B. mittels Führungsbolzen höhenverschieblich gelagert werden. Der Hub der Spindel
und mithin des Verschlußstücks 9 laßt sich besonders einfach einstelle--, indem
man den Vorratsbehälter 1 samt Trichter 2 zum Antriebstrer 33 hin oder von ihm wegstellt.
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Man sieht ferner, daß die Kugel 12 auf einem Auflageteil 34 zentrisch
gelagert und über den Träger 33 mit dem Antriebsblock 38 gekoppelt ist. An diesem
kann die zu übertragende Schwingung nach Frequenz und Amplitude vorzugsweise stufenlos
eingestellt werden. Der Schwingantrieb versetzt daher den Träger 33, den Auflageteil
34 und die Kugel 12 in Vibration, und zwar bevorzu-t in einer etwa waagrechten Ebene.
Diese Schwingung wird von der auf dem Auflageteil 34 "ruhenden" Kugel 12 auf die
Ventilspindel 10 und das Verschlußstück 9 weitergeleitet, wobei außer waagrechten
Schwingungsbewegungen auch solche in vertikaler RichtunCr auftreten, da die Kugel
12
auf dem vibrierenden Auflageteil 34 in Wirklichkeit tanzt.
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Infolge dieser kombinierten Hub- und Schubbewegungen gibt das Verschlußelement
einen variablen Ringspalt frei, durch de-i das Dosiergut entlang der Ventilspindel
10 im Trichterhals 8 abwartsströmt. Beim Austritt aus dem unteren Ende des Trichterhalses
8 fließt das Dosiergut über die Kugel 12, die hierbei zugleich als Verteiler dient.
Sie kann wahlweise oder zusätzlich mit Abweisflächen versehen sein, die das abfließende
Gut lenken. Das durch die lose Führung der Ventilspindel 10 und den Schwingantrieb
hervorgerufene seitliche Ausscheren des Verschlußstücks 9 tragt in dessen unmittelbarer
Umgebung zur fortgesetzten Lockerun- des Schüttguts bei und fördert dessen Abströmen.
Andererseits fällt die Kugel 12 immer wieder in den Auflageteil 34 zentrisch zurück,
so daß die Gleichmrßigkeit der Öffnung des Trichterverschlusses erhalten bleibt.
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Wenn die Kugel 12 aus elastisch-nachgiebigem Material wie Gummi besteht
oder wenn in die Antriebskette ein federndes Zwischenstück einweschaltet ist, können
die übertragenen Schwingungen verstärkt werden, ohne daß der ruhige Lauf des Dosiergeräts
im geringsten beeinträchtigt wurde. Man kann nach der Erfindung auch die Einheit
der Elemente 33, 34, 12, 10, 9 aus elastischen Teilen aufbauen und im Extremfall
einstückig ausbilden, z.B.
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aus einem abgebogenen oder abgewinkelten Federstahldraht, mit dem
das Verschluß stück in geeigneter Weise verbunden wird.
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Im Beispiel der Fig. 1 und 2 ist der Auflageteil 34 ein Ring, doch
können stattdessen auch andere Formen Verwendung finden, beispielsweise drei- oder
mehreckige Roste, Gitter u. dgl.
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Der Träger kann von einem Arm 33 gebildet sein, aber auch aus zwei
oder mehr Stützen bestehen, z.B. aus einem Gabelstück von Haarnadelform, oder aus
einem Flachmaterial mit Lochsitz für die Kugel 12, aus einem Kegelstumpf mit in
die Spitze eingearbeiteter Mulde usw.
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Besonders vorteilhaft ist eine in Fig. 3 dargestellte Anordnung eines
erfindungsgemäßen Geräts zur Zuführung von Dosiergut zu
einem anderen
Materialstrom, der im gezeichneten Beispiel von einem vorgeschalteten Vibrations-Dosiergerät
mit einer Dosierrinne 36 abgegeben werden kann. In diesem Falle wird der Träger
33 auf der Dosierrinne befestigt, z.B. durch Aufklemmen, AuSschralaben oder andere
Befestigungsmittel. Von der Dosierrinne 36 erhält so der Auflageteil 34 seinen Schwingantrieb,
ohne daß ein zusätzlicher Vibrationsmotor erforderlich wäre.
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Zweckmäßig wird der Träger 33 über dem Auslauf 37 der Dosierrinne
36 anmebracht, wobei nach Bedarf elastische Zwischenleder eingefügt werden können,
etwa Gummibeilagen, Tellerfedern oder beliebige andere Federelemente. Der vnn dem
vorgeschalteten Gerät zu liefernde Energiebedarf für den Schwingantrieb des Trägers
33 bzw. des Auflageteils 34 und damit der Ventileinheit ist so gering, daß der Betrieb
des VorschaltrerGts in keiner Weise beeinflußt wird.
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Während im Beispiel der Fig. 3 ein Auflageteil 34 verwendet ist, der
aus einem Ring mit beidseitig anschließenden Tragarmen besteht, können gemäß Fig.
4 auch Auflageteile 34 nach Art eines Gitters, Rostes oder dergleichen verwendet
werden.
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Zur Begrenzung der seflichen Fallbewegung des Dosiergutes können,
wie Fig. 3 und 6 zeigen, Führunrnsflächen 35 vorgesehen sein, die vorteilhaft ebene
Bleche, aber auch Rohre oder sonstige Leitkörper sein können.
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Das Ausführungsbeispiel der Fi. 6 zeigt einen Teil eines erfindungsgemäßen
Dosiergeräts, bei dem eine Kugel 12, welche die Ventilspindel 10 und das Verschlußstück
9 trägt, vertikal auf einer Schraubenfeder angeordnet ist, die sowohl den Auflageteil
34 als auch den Antriebsträger 33 bildet, der mit dem (hier nicht gezeichneten)
Schwingantrieb verbunden ist. Die Schraubenfeder wird nach der Erfindung so bemessen,
daß die Ventileinheit die gewünschte Vibration erhält, wobei je nach Anregungsfrequenz
auch Resonanzeffekte auftreten und genutzt werden können, um den Materialabfluß
zu fördern.
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Wesentliche Vorteile der Erfindung beruhen darauf, daß mit Geringstem
Aufwand auch solche Stoffe genau dosiert werden können, die bislang teueren, komplizierten
Apparaten vorbehalten waren.