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Vorrichtung zum Dosieren von festen
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Zusatzmitteln, insbesondere für Kunststoffe Die vorliegende Erfindung
betrifft die Dosierung von festen, korn- oder pulverförmigen Zusatzstoffen, insbesondere
von Farbstoffen, für Kunststoffe.
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Es ist wohlbekannt, dass zu den Kunststoffen, vor de ren Plastifizierung
(Weichmachung) bzw0 Verschmelzung zu Herstellung der Fabrikate, verschiedenartige
Zusatzmittel zugegeben werden, von denen einige feste, korn- oder pulverförmige
Stoffe sind, die nicht nur mit der gesamten, ebenfalls korn- oder pulverförmigen,
Charge der Pressmasse innig vermischt werden müssen, sondern auch mit einem gewissen
Grad von Genauigkeit dosiert werden sollen.
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Insbesondere stellt sich diese Aufgabe beim Zusatz von Farbstoffen,
bei denen auch eine bescheidene Änderung in der Dosierung nicht vernachlässigbare
chromatische Modifikationen im Endprodukt mit allen augenscheinlichen Nachteilen
bei grosser Serienfabrikation nach sich zieht.
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Ein weiteres mit der Dosierung solcher Zusatzmittel einhergehendes
Problem ist dasjenige der Zugabe derselben im vorherbestimmten Zeitpunkt der Herstellung
des sogenannten "Kompound"; bisher erfolgte diese Zugabe von Hand mit beachtlicher
Rückwirkung auf die Herstellungszeiten eben des Kompounds und letztlich auf die
Produktivität.
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Hauptzweck der vorlie»Rnden Erfindung ist es, eine Dosiervorrichtung
für Zusatzmittel in Form korn- oder pulverförmiger Feststoffe zu schaffen, die imstande
sei, das Zusatzmittel mit einem vorgegebenen Grad an Genauigkeit zu do sieren und
die Zugabe dieses Zusatzmittels auf automatischem Weg (d.h. also selbsttätig) und
zu einem vorbestimmten Zeitpunkt des Zyklus der Kompoundherstellung zu bewerkstelligen.
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Dieser Zweck wird auf durchaus befriedigende Weise mit der Dosiervorrichtung
gemäss vorliegender Erfindung erreicht, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie
im wesentlichen einen liegenden zylindrischen Behälter umfasst, der mi-t-einer Füll-
und Ausladeöffnung längs einer seinen Erzeugenden parallel laufenden Teiloberfläche
versehen und derart montiers ist, dass er um seine Achse zwischen einer ersten Stellung,
in welcher die besagte Öffnung nach oben blickt und eine dosierte Charge Zusatzmittel
aufnimmt, und einer zweiten Stellung, in der die Öffnung nach unten blickt und die
Dosis Zusatzmittel in eine Mischkammer auslädt, drehbar ist, wobei ferner der besagte
zylindrische Behälter in der besagten zweiten Stellung von einer Vielfalt von Luftströmen
beaufschlagt wird, die imstande sind, den gesamten Innenhohlraum desselben Behälters
zu fegen.
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Wie aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung hervorgehen
wird, die auf eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Bezug nimmt,
sind unter den besonderen Merkmalen und Vorteilen der vorliegenden Erfindung zu
erwähnen: a.) die Automatisierung und Genauigkeit der Dosierung des Zusatzmittels,
insbesondere eines Farbstoffs, das bzw. der im geivruschten Zeitpunkt des Herstellungszyklus
des Kunststoffs zugegeben wird; b.) die Fortschaffung, durch Luftstrahlen, jeglichen
Rtokstands an Zusatzmittel aus der InnenhUhlung des Behalters, was nicht nur die
Genauigkeit der Dosierung gewährleistet, sondern eine Reinigung des Behälters nach
jedem Wechsel .zu dosierenden der Art des/Zusatzmittels erübrigt.
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In den beigefügten Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf
die erfindungsgemässe Dosiervorrichtung; 9
Die Figuren 2 und 3 Schnitte
nach den Schnittlinien II-II und 111-111 in Fig. 1; Fig. 4 einen Aufruss des Drehbehälters
oder Motors der Vorrichtung von Fig. 1; Fig. 5 einen Querschnitt nach der Schnittlinie
V-V in Fig. 4; Fig. 6 einen Teilschnitt des Rotorkopfes nach der Schnittlinie VI-VI
in Fig. 2.
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Es seien vor allem die Figuren 1 - 3 betrachtet. Die Dosiervorrichtung
gemäss vorliegender Erfindung umfasst einen ortsfesten Körper 10 und einen Rotor
16.
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Wie aus Fig. 3 deutlich zu ersehen ist, besteht der Körper 10 aus
einem Zylinder, der mit zwei Öffnungen versehen ist, die jeweils zur Scheitel-Erzeugenden
und zur tiefsten Erzeugenden symrnetrisch sind.
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In der Anlage, in die die Vorrichtung gemäss vorliegender Erfindung
eingebaut ist, steht die obere Öffnung 11 des Körpers 10 mit einem (nicht gezeigten)
Einffilltrichter für die Beschickung mit Zusatzmittel in Verbindung, während die
untere Öffnung 12 mit der Mischkammer des Mischers in Verbindung steht, wobei letzterer
beispielsweise ein Turbomischer zur Herstellung des Kompounds ist.
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Der Körper 10 ist an den beiden Enden durch Hauben 13 bzw. 14 abgeschlossen,
deren letztere eine axiale Bohrung aufweist, durch die der Wellenstumpf 15 hindurchgeht,
der mit einem nicht gezeigten elektrischen Motor verbunden ist, wobei in der Durchgangsbohrung
für den Wellenstumpf Dichtungsringe 17 eingebaut sind.
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Im Innern des Körpers 10 ist der Rotor 16 montiert, dessen Aussenfläche
gegen die Innenfläche des Körpers 10 streift, weswegen die beiden betreffenden Flächen
einer ganz besonders sorgfaltigen Obelflächenschlussbehandlung bedürfen0 Der Rotor
16 weist einen Innenhohlraum 18 auf, der nach aussen durch eine Öffnung 19 kommuniziert,
die solche Ausmaasse hat, dass sie im Perimeter (Umfang) der Öffnungen 11 und 12
des Körpers 10 enthalten ist.
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Der Rotor 16 wird an einem ersten, der Haube 13 des Körpers 10 entsprechenden
Ende von einem mit Hilfe von Stiften und Schrauben befestigten Kopfstück 20 abgeschlossen;
zwischen dem Kopfstück 20 und der Innenfläche des Körpers 10 ist das Roll-Lager
22 eingebaut.
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Eine Arretierbuchse 26 hält das Lager 22 in seiner Lage fest.
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Schliesslich sperrt ein Korn 27 die Einstellschraube in der gewünschten
Stellung.-Wie deutlich aus Fig. 2 hervorgeht, ist am Ende der Einstellschraube 23
ein Läufer 28 befestigt, der die Innenkammer 18 des Rotors 16 regelbar abgrenzt
derart, dass es möglich wird, die von der Vorrichtung ausgegebene dosierte Menge
an Zusatzmittel innerhalb gewisser Grenzen zu ändern.
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Zum Einstellen des Kopfstückes 28 ist eine Einstellschraube 23 vorgesehen,
die von einer Arretierbuchse 24 in Lage festgehalten wird, während eine Abschluss-Schraube
25 den Zugang zur Einstellschraube 23 durch eine in der Haube 13 vorgesehene Bohrung
gestattet.
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Dichtungsringe 30 gewährleisten die Abdichtung zwischen der Innenfläche
des Körpers 10 und dem Rotor 16 im Bereich des Läufers 28.
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Am entgegengesetzten Ende ist der Rotor von einem zweiten Kopfstück
31 abgeschlossen, welches ausser dem Abschliessen das.1tWaschenll der Kammer 18
mit Druckluft besorgt.
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Das Kopfstück 31 ist mit Hilfe von Stiften und Schrauben 32 am Rotor
16 befestigt und dreht sich in Bezug auf den Körper 10 auf durch eine Buchse 34
am Kopfstück 31 in Lage gesperrten Roll-Lagern 33.
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Das Kopfstück 31 hat eine Verlängerung im Wellenstumpf 15, der durch
eine Kupplung 35 mit dem oben erwähnten elektrischen Motor verbunden ist0 Dichtungsringe
36 gewährleisten die Abdichtung während deu Umlaufs zwischen Kopfstück 31 und Innenfläche
des Körpers 10.
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In der Haube 14 ist eine Radialbohrung 37 vorgesehen, die geeignet
ist, mit einer Druckluftquelle verbunden zu werden. Im Bereich der Oberfläche des
Wellenstumpfs 15 ist
ein ringförmiger Durchgang 38 vorgesehen, dem
im lfellenstumpf 15 in eine Axialleitung 40 zusammenlaufende Radialleitungen 39
entsprechen. Die sich auch im Kopfstück 31 fortwetzende Axialleitung 40 endet in
einem Verteiler 41, von welchem eine Reihe vertikaler Abzweigungen 42 ausgeht; diese
Abzweigungen 42 sind mit in geeigneten Abständen verteilte Lochungen versehen derart,
dass die ganze Kammer 18 durch Reinigungsblasluft beaufschlagt wird.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäss vorliegender Erfindung ist
leicht aus der vorstehenden beschreibung abzuleiten.
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Wenn der Rotor 16 in der in Fig. 2 gezeigten Stellung ist, das heisst
also mit nach oben gwandter Öffnung 19, wird die Kammer 18 mit dem gewünschten Zusatzmittel
in der durch Regeln der Stellung des Läufers 28 vorbestimmten Dosierung0 Im gewünschten
Zeitpunkt des Zyklus der Herstellung des Kunststoffs führt der Wellenstumpf 15 eine
Drehung ilin 1800 aus derart, dass die Öffnung 19 nach unten kommt, so, dass das
Zusatzmittel in den Turbomischer zur Herstellung des Kompounds abgeladen wird.
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Dem Wellenstumpf 15 sind vorzugsweise Steuerkurven zugeordnet, die
geeignete ikro-ndschalter betätigen, Insbesondere betätigt einer dieser Mikroschalter
nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer ab Beginn des Umlaufs des Wellenstumpfs
15 die Beschickung der Bohrung 37 mit Drokluft, wodurch die Entladung des Zusatzmittels
aus der Kammer 18 vervollständigt und die Kammer selbst gründlich gereinigt wird.
Ein weiterer Mikroschalter steuert seinerseits die Rückkehr des Rotors 16 in die
Ruhestellung, in der die Öffnung 19 neuerlich nach oben gewandt isto Die Erfindung
wurde an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben, es versteht sich
jedoch, dass begrifflich und mechanisch äquivalente Änderungen und Varianten möglich
sind, ohne den Schutzumfang dieser Erfindung zu verlassen.