DE2815940C3

DE2815940C3 - Dosiereinrichtung zur Portionierung von kontinuierlich anfallenden festen und/oder flüssigen Stoffen

Info

Publication number: DE2815940C3
Application number: DE19782815940
Authority: DE
Inventors: Thomas 4300 Essen Walten
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1978-04-13
Filing date: 1978-04-13
Publication date: 1982-02-11
Also published as: DE2815940B2; DE2815940A1

Description

Das exakte Abwägen in Form einer Portionierung ^Γ)0 von kontinuierlich anfallenden festen und/oder flüssigen Gütern erfordert eine genaue Wägung der Substanzen und, nachdem eine vorher festgesetzte Menge in das Gefäß abgefüllt ist, eine Unterbrechung des Abfüllvorganges, die so lange dauern muß, bis die abgefüllte Menge abtransportiert ist und ein neuer Abfüllvorgang beginnen kann. Die bisher bekannten Dosiervorrichtungen arbeiten mit Waagen, die die zur Wägung erforderliche Vergleichskraft zum Abwiegen des Gewichtes z. B. durch Dehnung einer Feder, pneumatisch oder hydraulisch oder auch elektrodynamisch erzeugen. Diese Waagen werden mit aus einem Vorratsbehälter strömenden Gut belastet, wobei eine elektronische Steuerungsanlage dafür sorgt, daß bei Erreichen eines eingestellten Sollwertes die Zufuhr aus dem Vorratsbc- ^br> halter unterbrochen wird.

Derartige Dosiervorrichtungen werden beispielsweise in der GB-PS 14 87 730 und der FR-PS 22 16 564 beschrieben. Beiden Vorrichtungen sind die zur Steuerung verwendeten elektrischen Hilfsmittel (Elektromagnete. Unterbrecher) gemeinsam, wobei allerdings in der Funktionsweise Unterschiede bestehen. Während die in der GB-PS 14 87 730 beschriebene Vorrichtung mit drei um eine Achse rotierenden Behältern arbeitet, in die jeweils eine bestimmte Menge des Förderstromes eingefüllt wird, besteht die aus der FR-PS 22 16 564 bekannte Vorrichtung im wesentlichen aus einer in zwei Hälften geteilten Kammer, die mittels über eine Kette miteinander verbundener Klappen geöffnet und geschlossen werden können.

Auch aus der DE-PS 1 16 827 ist eine selbsttätige Balkenwaage bekannt, die durch Elektromagnete gesteuert wird.

Alie diese Vorrichtungen besitzen jedoch den Nachteil, teilweise sehr aufwendig, störanfällig und energieverzehrend zu sein.

Demgegenüber kann die in der DE-PS 4 29 240 beschriebene Vorrichtung nur bedingt Abhilfe schaffen. Zwar ist bei dieser selbsttätig wirkenden Wiegevorrichtung auf elektrische Hilfsmittel verzichtet worden, jedoch liefert dieses rein mechanische System keine reproduzierbaren Abfüllmengen: an dem mit einer Balkenwaage kombinierten Meßrad entstehen Reibungskräfte, die mitunter dazu führen, daß nach Erreichen der vorbestimmten Menge aufgrund der fehlenden Mittel zur Unterbrechung des Stoffstromes weiteres Fördergut in die entsprechende Portionierkammer des Meßrades gegeben wird.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dosiervorrichtung zur Portionierung von kontinuierlich anfallenden festen und/oder flüssigen Stoffen, bestehend aus mindestens einer Auffangvorrichtung und Mitteln zur Umlenkung bzw. Unterbrechung des Stoffstromes, die mit einer Einrichtung zur Gewichtsmessung des in der Auffangvorrichtung vorhandenen Gutes verbunden sind.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, unter Verwendung einfachster Hilfsmittel eine Dosiervorrichtung zu schaffen, die keiner aufwendigen elektrischen oder elektronischen Hilfsmittel bedarf und die störunanfällig und kontinuierlich arbeitet.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung, wie sie nach dem Patentanspruch 1 gekennzeichnet ist, gelöst.

Die Vorteile dieser Anordnung liegen darin, daß deren Bauart äußerst einfach und damit deren Herstellungskosten niedrig sind. Ferner ist man nicht auf energieverzehrende elektrische Steuerungselemente angewiesen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung braucht nicht gewartet zu werden, die eingestellten Abfüllmengen sind jederzeit gut reproduzierbar.

Die zur Wägung nötige Vergleichskraft wird nicht mittels einer bekannten Masse, sondern durch Permanent-Magnete erzeugt. Je nach Gewicht der gewünschten Abfüllmenge und der dazu erforderlichen Abreißkraft des oder der Permanent-Magneten kann ein Magnetpaar oder ein einzelner Magnet mit zugehöriger Rückschlußplatte eingesetzt werden. Die Feineinstellung und Eichung der zur Wägung nötigen Vergleichskraft kann vorteilhaft durchgeführt werden, indem ein Magnet eines Magnetpaares oder die Rückschlußplatte eines einzelnen Magneten auf einem Schlitten befestigt ist, der mit Hilfe einer Stellschraube o. ä. verschoben werden kann. Durch diese Verschiebung wird die Kontaktfläche und damit die Anziehungs-, d. h. die Vergleichskraft verändert. Die Feineinstellung und Eichung kann aber auch durch Größenänderung des

Luftspaltes zwischen einem Magnetpaar bzw. einem Magneten und zugehöriger Rückschlußplatte vorgenommen werden.

In einer Weiterentwicklung des Gegenstandes der Erfindung sind Einfüllvorrichtung, Vei Schluß und Auffangbehälter zentrisch zu einer gemeinsamen Mittelachse angeordnet Die Unterbrechung des Einfüllvorganges wird dann vorteilhafterweise durch ringförmige Magnete sowie einen Kegelkörper als Verschluß bewerkstelligt

Die Trennung des Magneten von seiner Rückschlußplatte kann aber auch ein Wegschwenken des Einfüllrohres auf eine seitlich vorgesehene Abdeckplatte bewirken, wodurch der Abfüllvorgang so lange unterbrochen wird, bis der Dosierbehälter von neuem gefüllt werden kann. Hier bietet sich eine rechteckige oder zylindrische Form der Magnete bzw. des Magnetpaares an.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen dargestellt, und zwj zeigt

Fig. I eine Dosiervorrichtung mit einem um eine horizontale Achse drehbar gelagerten Balken im Querschnitt,

F i g. 2 eine Dosiervorrichtung mit 2 Ringmagneten in der Vorderansicht,

F i g. 3 die Seitenansicht einer mit einem Förderband gekoppelten Dosiervorrichtung,

Fig.4 die Seitenansicht einer um den Winkel β kippbaren Dosiervorrichtung,

Fig.5 eine Variante des in Fig.4 dargestellten Ausführungsbeispieles.

In F i g. 1 ist der um den Winkel λ aus der Horizontalen gekippte Balken 1 mit auf seinen Enden befestigten Magneten 2 bzw. 2' dargestellt Diesen Magneten stehen fest mit dem äußeren Gehäuse 3 verbundene Rückschlußplatten 4 bzw. 4' gegenüber. An dem um den Winkel « aus der senkrechten Lage gekippten Steg 5 sind zwei Dosierbehälter 6 bzw. 6' angebracht, die die über die geneigten Flächen 7 bzw. T und die Zunge 39 einfallenden Güter 8 aufnehmen. Das Gehäuse 3 besitzt noch einen Auffangbehälter mit Kammern 9,9', der zur Aufnahme des portionierten, aus den Dosierbehältern 6,6' stammenden Gutes dient.

Die RückschluQplatten 4 und 4' sind auf einem Schlitten befestigt, der eine seitliche Verschiebung gegenüber den Magneten 2 und 2' ermöglicht. Damit können die gemeinsamen Kontaktierungsflächen der Magnete 2 bzw. 2' und der Rückschlußplatten 4 bzw. 4' und damit die zu dosierenden Mengen eingestellt werden.

Ein Dosierprozeß läuft folgendermaßen ab. Das über die geneigten Flächen 7 bzw. T einfallende Gut 8 gelangt wie in F i g. 1 dargestellt, in den Dosierbehälter 6' und übt auf dessen Grundfläche eine Gewichtskraft aus. Durch die starre Verbindung des Dosierbehälters 6' mit dem Steg 5, der wiederum mit Balken 1 starr verbunden ist, wird die Stellung des Balkens 1 sich dann ändern, wenn das Gewicht des Gutes 8 im Dosierbehälter 6' die Kraft, mit der sich Mapnet 2 und Rückschlußplatte 4 anziehen, übersteigt. Dann trennen sich Magnet 2 und Rückschlußplatte 4, während Magnet 2' und Rückschlußplatte 4', unterstützt durch die Gewichtskraft des mit Schüttgut gefüllten Dosierbehälters 6', kontaktieren. Gleichzeitig wird durch das Umklappen der Zunge 39 der Weg für das nachfolgende h5 Gut 8 in den Dosierbehälter 6 geöffnet, während der Dosierbehälter 6' s. '. währenddessen in den Auffangbehältern 9' entleert. Es folgt ein neuer Dosierprozeß mittels Dosierbehälter 6. Während dieses Prozesses ist es möglich, beispielsweise durch Verwendung eines Förderbandes, den Auffangbehälter 9' zu leeren, so daß er für den übernächsten Dosierprozeß zu neuer Gutaufnahme bereit ist

Die in F i g. 2 dargestellte Dosiervorrichtung besteht aus einem Einfüllbehälter iO, zwei sich um das Auslaufrohr des Einfüllbehälters befindlichen Ringmagneten 11 und 12, von denen Magnet ! t fest mit dem Gehäuse 13 verbunden ist, während der Magnet 12 mit dem vertikal über einen Weg s beweglichen Dosierbehälter 14 fest verbunden ist Unterhalb der Verlängerung des Auslaufrohres des Einfüllbehälters, des Einfüllstutzens 15, befindet sich ein ebenfalls fest mit dem Gehäuse 13 verbundener Kegel 16, der im Falle der um die Strecke s auseinandergezogenen Magnete die öffnung des Einfüllstutzens 15 verschließt Falls feinkörniges Gut dosiert werden soll, empfiehlt sich noch eine Abschirmung 18.

Die Funktionsweise dieser Vorrichtung ist analog zu der in F i g. 1 beschriebenen. Zu Beginn des Dosierprozesses läuft Gut durch Einfüllbehälter 10 und Einfüllstutzen 15 in den Dosierbehälter 14. Die Magnete U und 12 liegen eng aufeinander. Ist das Gewicht des Dosierbehälters und des darin befindlichen Gutes größer als die magnetische Anziehungskraft der Magnete 11 und 12, so senkt sich der bewegliche Dosierbehälter 14 um den Weg s mit dem Magneten 12 nach unten, wo er durch eine starr mit dem Gehäuse 12 verbundene Platte 19 gehalten wird. Mit dem Absenken des Dosierbehälters 14 wird gleichzeitig die öffnung 17 verschlossen. Erst nach Entleerung des Dosierbehälters 14, d. h., wenn die Magnetkraft größer als das Gewicht des Behälters ist, legen sich die Magnete 11 und 12 wieder eng aneinander und heben damit auch den Einfüllstutzen, so daß ein neuer Dosierprozeß beginnt

In F i g. 3 wird das über ein Förderband 20 zugeführte Gut in einen Dosierbehälter 21 gegeben. Übersteigt das Gewicht des Behälters und des darin befindlichen Gutes die magnetische Anziehungskraft der Magnete 22 und 23, so löst sich der Magnet 22 vom Magnet 23. Gleichzeitig vollzieht der Dosierbehälter 21 eine Kippbewegung um die Drehachse 24, so daß das in dem Dosierbehälter 21 angestaute Gut aus dem offenen Ende 25 des Behälters 21 ausströmen kann. Damit über das Förderband 20 kein weiteres Gut während des Entleerungsprozesses des Behälters gefördert wird, wird gleichzeitig mit dem Kippvorgang ein Schalter 26 betätigt, der das Förderband stoppt. Ist der Dosierbehälter 21 entleert, kippt er wieder in die Ausgangslage zurück, wobei durch erneutes Betätigen des Schalters 26 das Förderband wieder angestellt wird.

Die in F i g. 4 dargestellte Dosiervorrichtung arbeitet nach einem ähnlichen Prinzip. Das durch die Gutzuführung 27 in den durch die Wand 28 an seinem offenen Ende begrenzten Behälter 29 gegebene Gut wird so lange aufgestaut, bis die durch sein Gewicht entstehende Kraft die magnetische Anziehungskraft der Magnete 30 und 31 übersteigt. Zu diesem Zeitpunkt kippt der Dosierbehälter 29 um den Winkel β und gibt dabei seine Öffnung 32 frei, so daß das Gut dort ausströmen kann. Gleichzeitig mit diesem Kippvorgang um die Achse 33 verschließt eine mit dem Dosierbehälter 29 starr verbundene Platte 38 die Gutzuführung 27. Ist der Behälter 29 vollständig entleert, so übersteigt die magnetische Anziehungskraft der Magnete 30 und 3t die Gewichtskraft des leeren Behälters 29, so daß dieser wieder in seine Ausgangslage zurückkehrt und dabei die

Gutzuführung freigibt; ein neuer Dosiervorgang kann ablaufen.

F i g. 5 zeigt eine Variante der in F i g. 4 dargestellten Anordnung mit einer nahezu horizontalen Gutzuführung 40, einem Dosierbehälter 41, der um eine Kippachse 34 schwenkbar ist, und einem Magnetpaar 35, 36. Der Dosierbehälter besitzt an seinem oberen Ende eine Platte 37 zum Verschließen der Gutzuführung 32, die dann anliegt, wenn das Gewicht des Dosierbehälters und des im Dosierbehälter befindlichen Gutes die Magnetkraft 35 und 36 überstiegen hat, so daß der Dosierbehälter 33 um die Achse 34 um den Winkel γ gekippt worden ist.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Dosiervorrichtung zur Portionierung von kontinuierlich anfallenden festen und/oder flüssigen Stoffen, bestehend aus mindestens einer Auffangvorrichtung und Mitteln zur Umlenkung bzw. Unterbrechung des Stoffstromes, die mit einer Einrichtung zur Gewichtsmessung des in der Auffangvorrichtung vorhandenen Gutes verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die um eine horizontale Achse kippbar gelagerte bzw. vertikal verschiebbare Auffangvorrichtung (6,6', 14, 21, 29, 41) mit der Einrichtung zur Umlenkung (39) bzw. Unterbrechung (16,26,38,37) des Stoffstromes verbunden ist und mindestens einen Permanentmagneten (2, 2', 12, 22, 30, 35) aufweist, dem ein mit einem Trag- oder Rahmengestell fest verbundener Permanentmagnet (11, 23, 31, 36) oder eine entsprechend wirkende Rückschlußplatte (4, 4') gegenüberliegt und daß dieses Magnetpaar aus gegenüberliegenden Permanentmagneten bzw. Permanentmagnet und Rückschlußplatte zur Messung der von dem zu proportionierenden Gut in der Auffangvorrichtung erzeugten Gewichtskraft dient

2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einfüllvorrichtung, Magnete und Verschluß eine gemeinsame Mittelachse besitzen und die Abreißrichtung der Magnete parallel zu dieser Achse ist.

3. Dosiervorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein um einen Punkt drehbarer, beidseitig mit Magneten bestückter Balken einen senkrecht über dem Drehpunkt auf dem Balken befindliche Zunge (39) und zwei " darunter liegende Auffangbehälter (6,6') besitzt.

4. Dosiervorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine an jedem Magneten vorhandene Verstellvorrichtung.

5. Dosiervorrichtung nach Ansprüchen 1,2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangvorrichtung (14) längs der gemeinsamen Mittelachse beweglich ist und ringförmige Magnete (11,12) und eine durch deren Mitte laufende Einfüllvorrichtung besitzt.