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"Vorrichtung zum Fördern von in zylindrischen Behältern
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befindlichen pasteusen Stoffen" Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Fördern von in zylindrischen Behältern befindlichen pasteusen Stoffen mit einem
den Faßquerschnitt ausfüllenden und in Längsrichtuno; des Fasses bewegbaren Stempel
und mit einer an diesem angebrachten, mit ihrer Saugseite mit dem Faßinnern verbundenen
und von einem elektromotorischen Antrieb antreibbaren Exzenterschneckenpumpe.
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Derartige Vorrichtungen sind zum Entleeren von Fässern mit hochviskosem
Inhalt, wie z.B. Pigmentpasten, Mineralfette u. dgl. bekannt. Der aut dem Faßinhalt
aufliegende Stempel kann mit leichtem Druck gegen den Faßinhalt gedrückt werden,
um sicherzustellen, daß der pasteuse Stoff immer unmittelbar vor der Saugseite .der
Exzenterschneckenpumpe liegt. Der Stempel selber dient nicht dazu, den Inhalt des
Fasses herauszudrücken. Die Stempel haben in der Regel an ihrem Umfang verhältnismäßig
große Lippendichtungen, damit der Stoff nicht zwischen Stempel und Faßinnenwand
herausgedrückt werden kann, und damit kleinere-Durchmessertoleranzen der international
vereinheitlichten Fässer ausgeglichen werden können.
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Wenn die mit diesen bekannten Vorrichtungen geförderten pasteusen
Stoffe portioniert, d.h. in volumen- oder gewichtsgleiche Teilmengen zerlegt werden
sollen, dann werden ihnen sogenannte Portioniervorrichtungen nachgeschaltet, die
nach dem Prinzip von Kolbenpumpen mit einstellbarem Hub des Förderkolbens arbeiten.
Solche aus Fördervorrichtung und Portioniervorrichtung bestehenden Anlagen sind
verhältnismäßig aufwendig. -Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, daß sie mit nur geringem Zusatzaufwand
auch als Portioniervorrichtung einsetzbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Portionieren
zwischen Antrieb und Pumpenrotor eine elektromagnetische Kupplungs-Brems-Einheit
geschaltet ist, daß mit dem Pumpenrotor ein als Ist-Wert-Geber dienender, vorgegeben
Drehwinkel des Pumpenrotors repräsentierender Impulsgeber gekoppelt ist, und daß
dem Impuisgeber ein als Soll-Ist-Wert-Vergleicher dienender, einstellbarer Impulszähler
zugeordnet ist, der bei Erreichen des vorgewählten Soll-Werts der vom Impulsgeber
abgegebenen Impulszahl ein die Kupplung öffnendes und die Bremse betätigendes Signal
abgibt. Einer Umdrehung des Pumpenrotors entspricht je nach Bauart der Exzenterschneckenpumpe
ein bestimmtes konstantes Fördervolumen. Wenn der Drehwinkel des Pumpenrotors, der
je-.weils durch einen Impuls repräsentiert wird, genügend klein gemacht wird, dann
ist Jeweils einem Impuls ein verhältnismäßig kleines Teilvolumen des pasteusen Stoffes
zugeordnet.
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Mit anderen Worten heißt dies, daß durch die Voreinstellung der Impulszahl
am Impulszähler eine praktisch stufenlose Verstellung der zu portionierenden Teilmengen
möglich ist.
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Die Kupplung-s-Brems-Einheit zwischen Antrieb und Pumpenrotor hat
den Zweck, ein exaktes Anhalten der Pumpe nach Abgabe des Signals vom Soll-Ist-Wert-Vergleicher
zu ermöglichen.
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Hierbei läuft also der Antrieb selber ständig um und das Einkuppeln
und Losen der Bremse bzw. Auskuppeln und Eingreifen der Bremse erfolgt dann jeweils
auf ein entsprechendes Signal hin. Wenn der Antrieb zusammen mit seiner Schwungmasse
ständig umläuft, so werden hierbei auch die Hochlaufeigenschaften verbessert. Derartige
mit einer Kupplungs-Brems-Einheit und gegebenenfalls einem zwischengeschalteten
Untersetzungsgetriebe versehene e lektromotorische Antriebe sind bekannt und in
vielen Ausführungen handelsüblich. Dies gilt gleichermaßen für die Bauelemente des
Soll-Ist-Wert-Vergleichers.
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Als besonders einfach und störunanfällig hat es sich erwiesen, wenn
zur Betätigung des ortsfest angeordneten Impulsgebers ein mit dem Pumpenrotor gekoppeltes
Zahnrad vorgesehen ist, wobei vorteilhafterweise der Impulsgeber kontaktlos ausgebildet
ist.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
eines Ausführunasbeispiels anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt
Fig.
1 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in vertikaler Vorderansicht in schematischer
Darstellung, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1 und Fig. 3 einen
Impulsgeber an einer Vorrichtung nach Fig. 1 und 2.
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Auf einer am Boden 1 zu beSestigenden Grundplatte 2 sind zwei doppelseitig
beaufschlagbare pneumatische oder hydraulische Hubzylinder 3 im Abstand voneinander
in vertikaler Anordnung angebracht, deren Kolbenstangen 4 an ihren.
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oberen freien Enden mittels eines Joches 5 miteinander verbunden sind.
An dem Joch 5 ist ein sich vertikal nach unten erstreckender Träger 6 angebracht,
an dem eine Exzenterschneckenpumpe 7 (Prinzip Moineau) achsparallel zu den Kolbenstangen
4 angebracht ist. Der konzentrisch zur Pumpenachse 8 angebrachte Saugstutzen 9 der
Pumpe 7 ist mit einem in Form einer Abdeckplatte ausgebildeten Stempel lo versehen,
wobei die Saugöffnung der Pumpe durch den Stempel 1o hindurchgeht, also nach unten
offen ist.
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Der Stempel ist an seinem Außenumfang mit einer Lippendichtung 11
versehen, deren radiale Erstreckung über den Außenrand des Stempels lo hinaus verhältnismäßig
groß, beispielsweise 15 bis 20 mm, ist. Unter dem Stempel lo wird bei hochgefahrenem
Joch 5 ein Faß 12 mit zylindrischem Querschnitt auf die Grundplatte 2 gestellt,
wobei radial zum Faß 12 verstellbare Anschläge 13 an der Grundplatte 2 dazu dienen,
in einfacher Weise eine konzentrische Anordnung des Fasses 12 zur Pumpenachse 8
und damit zum Stempel lo zu gewährleisten. Der Durchmesser des Stempels lo
ist
etwas kleiner als der Innendurchmesser des Fasses 12, während der Außendurchmesser
der Lippendichtung 11 etwas größer ist als der Innendurchmesser des Fasses 12. Auf
dem Joch 5 ist eine elektromotorische Antriebseinheit 14 koaxial zur Pumpenachse
8 angebracht, die aus einem elektromotorischen Antrieb 15 mit stufenlos verstellbarer
Antriebsdrehzahl, also einem sogenannten Getriebemotor, und einer nachgeschalteten
Kupplungs-Brems-Einheit 16 besteht. Diese Einheit 16 ist über eine Welle.17 mit
dem nicht dargestellten Pumpenrotor drehfest gekoppelt. Die Kopplung zwischen der
Antriebseinheit 14 und der Welle 17 erfolgt in der Weise, daß der Abtriebswellenzapfen
18 der Kupplungs-Brems-Einheit 16 mit einer Hülse 19 mittels 2o einer Paßfeder/drehfest
verbunden ist, und daß die Welle 17 mit der Hülse 19 wiederum ebenfalls mittels
einer Paßfeder 21 verbunden ist. Am oberen Ende der Hülse ist koaxial ein Zahnrad
22 mit Außenverzahnung drehfest angeschraubt. An der Unterseite des Anschlußflansches
23 der Antriebseinheit 14 ist ein zylindrischer Ring 24 angeschraubt, der das Zahnrad
22 in verhältnismäßig geringem Abstand umgibt und nach unten über das Zahnrad 22
vorsteht. Dieser Ring 24 liegt auf den beiden, das Joch 5 bildenden U-Profilen 25,
25' auf und ist mit diesen im Bereich der Auflagestellen verschraubt. In einer radialen
Ausnehmung 26 des Rings 24 ist ein kontakSlos,biispielsweisa induktiv arbeitender
Impulsgeber angebracht, der beim Vorbeiwandern jedes Zahnes 28 des Zahnrades 22
einen Impuls abgibt. Die Zahl der auf dem Umfang des Zahnrades
22
angebrachten Zähne kann sehr groß sein, beispielsweise loo oder mehr. Die vom Impulsgeber
27 abgegebenen Impulse werden in einem in einem zentralen Steuerkasten 29 untergebrachten,
voreinstellbaren Impulszähler registriert. Bei Erreichen des voreingestellten Sollwerts
der vom Impulsgeber 27 abgegebenen Impulszahl, also nach Drehung der Welle 17 und
damit des Pumpenrotors um einen durch die Zahnteilun& des Zahnrades 22 vorgegebenen
Drehwinkel,gibt der als Soll-Ist-wert-Vergleicher dienende Impulszähler ein Signal
ab, durch das die Kupplung der Kupplungs-Brems-Einheit geöffnet und deren Bremse
geschlossen wird, so daß innerhalb von Millisekunden die Welle 17 und damit der
Pumpenrotor stillgesetzt wird. Gleichzeitig wird der Impulszähler hierbei wieder
in bekannter Weise auf Null gesetzt. Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung
ist wie folgt: Die Kolbenstangen 4 und damit das Joch 5 und der Stempel lo befinden
sich in ihrer vollständig hochgefahrenen Stellung Anschließend wird ein mit pasteusem
Stoff gefülltes Faß 12 unter den Stempel lo geschoben. Danach werden die Kolbenstangen
4 durch entsprechende Beaufachlagung der Hubzylinder 3 synchron nach unten gefahren,
bis der Stempel lo dicht auf der Oberfläche des im Faß 12 befindlichen Stoffes unter
leichtem Druck aufliegt. Während des gesamten anschließenden Förder- und Portioniervorganges
bleiben die Kolbenstangen 3 nach unten mit Druckmittel beaufschlagt, um diesen erforderlichen
leichten Druck des Stempels auf den im Faß12 befindlichen pasteusen Stoff aufrechtzuerhalten.
Anschließend
wird am Impulszähler eine einem zu portionierenden
Volumen oder einer zu portionierenden Menge entsprechande Impulszahl voreingestells.
Über einen Hauptschalter wird der Antrieb 15 eingeschaltet. Anschließend wird über
einen weiteren, ebenfalls nicht dargestellten Betätigungsschalter die Kupplung der
Kupplungs-Brems-Einheit 16 betätigt und deren Bremse gelöst, so daß der Pumpenrotor
an die Antriebseinheit 14 angekoppelt wird. Nach Drehung der Welle 17 und damit
des Zahnrades 22 um einen der voreingestellten Impulszahl entsprechenden Drehwinkel
wird vom Impulszähler ein Signal abgegeben, durch das die Kupplung gelöst und gleichzeitig
die Bremse geschlossen wird. Ein gewisser, allerdings kleiner Nachlauf des Pumpenrotors
ist unvermeidlich. Da er aber konstant ist, kann er bei der Impulsvorwahl ohne weiteres
ausgeglichen werden. Anschließend wird der Impulszähler wieder auf Null gesetzt.
Das geförderte Stoffvolumen wird von der Druckseite 30 der Exzenterschneckenpumpe
7 durch eine Leitung 31 abgegeben, an deren Auslaßende noch ein ein Nachlaufen verhinderndes
Ventil angebracht sein kann, das zweckmäßigerweise als Magnetventil ausgebildet
ist. Dieses Ventil wird einerseits beim Einkuppeln des Pumpenrotors geöffnet und
beim Stillsetzen desselben von dem Stillsetzsignal geschlossen. Hierdurch wird wirksam
ein Nachtropfen oder Nachlaufen des pasteusen Stoffes aus der Leitung 31 verhindert,
so daß keine Ungenauigkeiten in die auf der Pumpenseite sehr exakte Portionierung
kommt.
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- Ansprüche -
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