DE2857739C2

DE2857739C2 - Dosiergerät zum Zudosieren von festen Stoffen in den Vorrats- oder Mischtrichter von Kunststoffverarbeitungsmaschinen

Info

Publication number: DE2857739C2
Application number: DE2857739A
Authority: DE
Inventors: Werner 7536 Ispringen Koch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-02-14
Filing date: 1978-02-14
Publication date: 1984-09-20

Description

Die Erfindung geht aus von einem Dosiergerät mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Ein solches Dosiergerät ist aus der DE-OS IO 963 bekannt und dient zum Zudosieren von körnigen Farbstoffen (Farbgranulat) zu Kunststoffgranulaten vor der Weiterverarbeitung in Spritzgießmaschinen, Hohlkörperblasmaschinen, Extrusionsanlagen und dergleichen. Das zur Förderung des Farbgranulats verwendete Zellenrad ist bei dem bekannten Dosiergerät eine Scheibe mit an ihrem Außenumfang vorgesehenen Einbuchtungen, welche radial sowie axial offene Zellen bilden. Die Scheibe ragt radial teilweise und axial bis an die Innenwandung der Ausnehmung im Gehäuse, in die die Scheibe eingesetzt ist, heran und dichtet damit den Austragkanal so gegen den Vorratsbehälter ab, daß das Farbgranulat nicht unter Umgehung der Scheibe vom Vorratsbehälter in den Austragkanal fließen kann.

Bei dem bekannten Dosiergerät besteht die Gefahr, daß sich kleinste Körner des Farbgranulates zwischen dem Zellenrad und der Innenwand der Ausnehmung verklemmen, wodurch die Bewegung des Zellenrades gehemmt, der Dosiervorgang gestört und ein beträchtlicher Materialverschleiß bewirkt wird. Die Überwindung der Hemmung des Zeilenrades erfordert einen leistungsstarken Motor zu seinem Antrieb. Solche Dosiergeräte können störungsfrei nur Granulat, d. h. körniges Material mit einer bestimmten Mindestkorngröße dosieren. Solche ausgesuchten Granulate sind teurer als Materialien mit natürlicher Korngrößenverteilung und führen beim Zudosieren von Farbstoffen zu einer ungleichmäßigen Einfärbung.

Ferner ist aus dem DE-GM 19 53 584 bereits eine Zellenradschleuse bekannt, bei welcher im Ringspalt

ίο zwischen den beiden das Zellenrad axial begrenzenden Endwänden und der umgebenden Mantelfläche der Gehäuseausnehmung, in welcher sich das Zellenrad dreht, je ein Dichtring vorgesehen ist, der an einer dieser Flächen befestigt ist und an der jeweils gegenüberliegenden Fläche aufsitzt. Aus der DE-AS 12 80 142 ist es bei einer Zellenradschleuse darüber hinaus bekannt, derartige Dichtringe in einer Ringnut der umgebenden Mantelfläche der Gehäuseausnehmung anzuordnen. In beiden Fällen tritt an jener Umfangsfläche der Dichtringe, welche nicht an einem der Bauteile befestigt ist, sondern an einer Dichtfläche anliegt, eine Reibungskraft auf, wenn der Dichtring infolge der Zellenraddrehung über diese Dichtfläche gleitet Diese Reibungskraft ist äußerst unerwünscht, denn sie erhöht zum einen die benötigte Motorleistung und verursacht zum anderen ausgerechnet im Bereich des Dichtspaltes einen Verschleiß des Dichtrings, wodurch die Dichtwirkung beeinträchtigt und ein häufiger Ersatz verschlissener Dichtringe erforderlich wird.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Dosiergerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem durch eine reibungsarm wirkende Abdichtung dafür gesorgt ist, daß eine Verklemmung von Körnern am Rand des Zellenrades nicht auftritt und Material beliebiger Korngröße dosiert werden kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Wegen der seitlich, also an den axialen Enden des Zellenrades, durch Endwände geschlossenen Zellen kann von den zu dosierenden Feststoffen seitlich nichts aus den Zellen herausfallen und zwischen dem Zellenrad und der quer zur Drehachse sich erstreckenden Wandung der Ausnehmung im Gehäuse eingeklemmt werden. Eine Klemmung an dieser Stelle wäre nur möglich, wenn vor allem körnige Feststoffpartikel die axialen Endwände des Zellenrades überwinden könnten. Dies wird jedoch durch die erfindungsgemäß angeordneten Dichtringe verhindert. Mit seiner einen Umfangsfläche liegt ein solcher Dichtring unverschieblieh entweder auf einer der Endwände des Zellenrades oder auf der gegenüberliegenden Mantelfläche und unterliegt dort mangels gleitender Reibung auch keinem Verschleiß. Die Dichtfläche, mit welcher ein solcherart angeordneter Dichtring gleitend zusammenarbeitet, liegt in einer Ringnut, und darin bewegt sich der Dichtring mit radialem Spiel. In der Ringnut tritt deshalb nur eine geringe Reibung auf und der damit einhergehende Verschleiß tritt ebenfalls im Innern der Ringnut auf, wo er ungefährlich ist. Da der Dichtring in der Ringnut radiales Spiel hat, kann entsprechend auch das Zellenrad innerhalb des Einsatzes ein erhöhtes Spiel haben, was wegen der möglichen reichlichen Toleranzen nicht nur seine Herstellung "erbilligt und erleichtert, sondern auch seinen reibungsarmen Lauf begünstigt. Die Erfindung erreicht also nicht nur eine sichere Abdichtung, sondern gleichzeitig einen reibungsarmen Lauf und einen geringen Verschleiß der Dichtripge, der einen Austausch von Dichtringen praktisch entbehrlich macht.

Dies hat weiterhin zur Folge, daß ein erfindungsgemäßes Dosiergerät mit einem elektrischen Antriebsmotor auskommt, dessen Leistung und Gewicht nur ein Bruchteil dessen beträgt, was bekannte Dosiergeräte benötigen, und der deshalb billiger sein kann als beim Stand der Technik.

Die Dichtringe sind im Querschnitt vorzugsweise • echteckig, bestehen weiter vorzugsweise aus PoIytetrafluoräthyien und laufen zweckmäßigerweise in radial eingeschnittenen Ringnuten.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Ringnuten in einem in die Ausnehmung des Gehäuses eingesetzten Einsatz zur Aufnahme eines Zellenrades ausgebildet Dies ermöglicht eine bequemere Herstellung der Ringnuten außerhalb des Gehäuses.

Anhand von schematischen Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel erläutert.

F i g. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch den unteren Teil eines Dosiergerätes mit einem Zellenrad zur Pulverdosierung,

F i g. 2 zeigt einen Schnitt wie in F i g. 1 durch das zur Dosierung von körnigen Stoffen umgerüstete Dosiergerät,

F i g. 3 zeigt den Schnitt 5-5 gemäß F i g. 2,

Fig.4 zeigt als Detail einen Querschnitt durch den Einsatz zur Aufnahme eines Zellenrades gemäß F i g. 2 und 3,

F i g. 5 zeigt als Detail einen Längsschnitt durch den Einsatz gemäß F i g. 4, und

F i g. 6 zeigt als Detail die Anordnung eines Dichtrings zwischen dem Einsatz und dem darin befindlichen Zellenrad bei einem Dosiergerät gemäß F i g. 2 bis 5.

F i g. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch das Dosiergerät 6, welches in dieser Figur zum Dosieren von schwer rieselfähigen Pulvern ausgerüstet ist. Das Dosiergerät 6 besteht aus einem Gehäuse 7, an welches sich nach oben ein Vorratsbehälter 8 für den zu dosierenden Stoff anschließt. Der Vorratsbehälter 8 hat eine zylindrische Gestalt und einen konisch nach unten spitz zulaufenden Boden 9, in welchem exzentrisch eine Austrittsöffiiung 10 vorgesehen ist Diese mündet in eine zylindrische Ausnehmung 11 des Gehäuses 7, in welcher ein Zellenrad 12 mit waagerechter Drehachse 13 eingepaßt ist. Die Drehrichtung ist durch den Pfeil 14 bezeichnet.

Die Austrittsöffnung 10 wird durch ein waagerechtes Abschirmblech 15 überragt, welches das unter dem Blech 15 über dem Zellenrad 12 lagernde Pulver vom Gewicht des oberhalb des Blechs 15 lagernden Pulvers entlastet.

Vom Zentrum des Bodens 9 ragt eine Welle 16 nach oben, die durch einen Elektromotor 17 angetrieben wird. An der Welle 16 ist oberhalb des Blechs 15 ein waagerechter Rührarm 18 und unterhalb des R'echs 15 ein weiterer, parallel zum Boden 9 angeordneter Rührarm 19 befestigt.

Die Fig.2—6 befassen sich mit dem Dosiergerät 6 nach seiner Umrüstung zur Dosierung von körnigen, gut rieselfähigen Stoffen. Dazu ist in die Ausnehmung 11 des Gehäuses 7 ein Einsatz 31 eingesetzt, in den ein gegenüber dem Zellenrad 12 im Durchmesser deutlich verkleinertes Zellenrad 32 eingesetzt ist. Der Einsatz 31 hat die Gestalt eines Hohlzylinders, dessen Mantel bis auf zwei Ringe 33, 34 an den Enden, einen zwischen der Eintrittsöffnung 35 des Austragkanals 24 und der Austrittsöffnung 10 des Vorratsbehälters 8 liegenden Abschnitt 36 und ein dünnes Mantelblech 37 an der Außenseite des Einsatzes 31, welches die Austrittsöffnung 10 bis auf eine seitlich des Srhekels 23 verbleibende Eintrittsöffnung 38 des Einsatzes 31 verschließt, entfernt ist

Die Eintrittsöffnung 38 ist so weit bemessen, daß der Schüttkegel des körnigen Stoffes noch wenigstens eine Zelle 39 des Zellenrades 32 voll überdeckt Die in F i g. 4 gezeicnneten Zellen 39 sind schräg zur Radialrichtung in das Zellenrad 32 eingeformt, so daß sie unterhalb der Eintrittsöffnung 35 sich ungefähr senkrecht nach unten erstrecken und deshalb besonders leicht gefüllt und auch entleert werden können.

Auf dem Weg von der Eintrittsöffnung 38 zur Eintrittsöffnung 35 des Austragkanals 24 haben die Zellen 39 reichlich Abstand zum Mantelblech 37 und zur Innenwand der Ausnehmung 11, so daß hier ein Verklemmen von Körnern ausgeschlossen ist. Das körnige Material fällt ohne besondere Hilfe aus den Zellen 39 in den Austragkanal 24.

Um sicher zu verhindern, daß Körner seitlich (in Achsrichtung) zwischen den Einsatz 31 und das Zellenrad 32 eindringen, ist in den Ringen 33 und 34 innen eine Ringnut 43 radial eingeschnitten, in der sich ein flacher Dichtring 44 befindet. Der Außendurchmesser dieses Dichtrings 44 ist vorteilhaft geringer als der bis zum Grund der Ringnut 43 gemessene Durchmesser.

Der Dichtring 44 hat daher radiales Spiel in der Ringnut 43. Der Innendurchmesser des Dichtrings 44 ist so bemessen, daß der Dichtring auf den außen zylindrisch geformten Endwänden 45 und 46 aufsitzt. Die Dichtringt: 44 können sich daher gemeinsam mit dem Zellenrad 32 drehen und dichten es seitlich einwandfrei ab. Dabei kann das Zellenrad 32 im Einsatz 31 reichlich Spiel haben.

Die Endwände 45 und 46 begrenzen die Zellen 39 zur Seite. Die Weite der Eintrittsöffnung 38 des Einsatzes 31, d. i. der Abstand der Ringe 33 und 34, stimmt mit der Länge (in Achsrichtung) der Zellen 39 überein. Insbesondere, wenn kleine Mengen dosiert werden sollen, kann die axiale Ausdehnung der Zellen auch geringer sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Dosiergerät zum Zudosieren von festen Stoffen in den Vorrats- oder Mischtrichter von Kunststoffverarbeitungsmaschinen, mit einem feststehenden, unten eine Austrittsöffnung aufweisenden Vorratsbehälter und mit einem um eine waagerechte Achse drehbaren, auswechselbaren Zellenrad, das in einer im wesentlichen zylindrischen Ausnehmung des Gehäuses des Dosiergerätes angeordnet und von einer Mantelfläche umgeben ist, die einerseits zur Austrittsöffnung des Vorratsbehälters und andererseits zur Eintrittsöffnung eines nach unten zum Vorratsoder Miscbtrichter führenden Austragkanals offen ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Ringspalt zwischen zwei das Zellenrad (12; 32) axial begrenzenden Endwänden (4-, 46) und der umgebenden Mantelfläche je ein Dichtring (44) vorgesehen ist, der entweder einerseits fest auf der Mantelfläche sitzt und andererseits mit radialem Spiel in einer Ringnut in den Endwänden (45,46) des Zellenrades liegt oder einerseits fest auf der Umfangsfläche der Endwände (45,46) des Zellenrades (32) sitzt und andererseits mit radialem Spiel in einer Ringnut (43) in der umgebenden Mantelfläche liegt.

2. Dosiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtringe (44) im Querschnitt rechteckig sind.

3. Dosiergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtringe (44) aus Polytetrafluorethylen bestehen.

4. Dosiergerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (43) radial eingeschnitten ist.

5. Dosiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnuten (43) in einem in die Ausnehmung (11) des Gehäuses (7) eingesetzten Einsatz (31) zur Aufnahme eines Zellenrades (32) ausgebildet sind.