DE3818637A1 - Vorrichtung zum zusammenfuehren rieselfaehiger materialkomponenten zu einer mischung - Google Patents
Vorrichtung zum zusammenfuehren rieselfaehiger materialkomponenten zu einer mischungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zusammenführen
einzelner rieselfähiger Materialkomponenten kleinen Gewich
tes zu einer Mischung mit genauer Rezeptur der Komponenten,
bestehend aus einer der Anzahl der Komponenten entsprechen
den Anzahl von Vorratsbehältern, je einer jedem Vorrats
behälter zugeordneten Waage mit Wiegebehälter und einer die
abgewogenen Komponenten aus den Wiegebehältern übernehmenden
und zwei oder mehr Mischern zuführenden Fördereinrichtung.
In vielen Bereichen der Technik tritt das Problem auf,
Mischungen aus einer Vielzahl von Schüttgut-Komponenten
zu bilden. Dabei sind die einzelnen Komponenten zu ver
wiegen und entsprechend der Rezeptur zu der Mischung zu
sammenzuführen. Dabei kommt es insbesondere auf eine rezep
turgetreue Verwiegung der Komponenten an. Je kleiner das
Gewicht der einzelnen Komponente innerhalb der gesamten
Rezeptur ist, um so schwieriger läßt sich das Zusammen
führen der Komponenten automatisieren. Weiterhin ist von
großer Bedeutung die Arbeitsgeschwindigkeit solcher Ver
wiegeanlagen.
Es ist bekannt (DE-PS 9 72 193, US-PS 30 58 622), jedem
Vorratsbehälter einen eigenen Wiegebehälter mit Waage zu
zuordnen, um auf diese Weise alle Komponenten gleichzeitig
verwiegen zu können und nicht nacheinander im Additions
verfahren verwiegen zu müssen. Bei diesen bekannten Vor
richtungen ist eine der Anzahl der Komponenten entsprechen
de Anzahl von Vorratsbehältern vorgesehen, deren Ablauf
unmittelbar in je einen Wiegebehälter mündet. Unterhalb
sämtlicher Wiegebehälter ist eine Förderschnecke angeordnet,
in die die abgewogenen Komponenten abgegeben werden. Die
Förderschnecke transportiert die Komponenten dann zu einem
Mischer. Bei dieser Einrichtung muß die Förderschnecke
so lange laufen, bis sichergestellt ist, daß innerhalb
der Fördereinrichtung keine Materialreste mehr vorhanden
sind, anderenfalls die Rezeptur nicht exakt stimmen bzw.
die nachfolgende Rezeptur verfälscht würde. Dies setzt
also voraus, daß die Förderschnecke nach Abschluß des
letzten Wiegevorgangs noch einen Nachlauf hat, der im
ungünstigsten Fall der längsten Wegstrecke, den eine ein
zelne Komponente vom Wiegebehälter bis zum Mischer zurück
zulegen hat, entspricht. Hinzu kommt, daß Förderschnecken
insbesondere bei feinpulverigem Material und geringer Menge
der einzelnen Komponenten nicht einwandfrei leerlaufen
und Restmengen in der Förderschnecke verbleiben. Von Nach
teil ist ferner, daß mit der bekannten Vorrichtung nur ein
Mischer versorgt werden kann, so daß die Verwiegeanlage
einerseits und der Mischer andererseits in ihrem jeweiligen
Arbeitszyklus voneinander abhängig sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs
genannte Vorrichtung dahingehend weiterzubilden, daß auch
bei kleinen und kleinsten Chargen innerhalb einer Rezeptur
aus einer Vielzahl von Komponenten die Rezeptur exakt ein
gehalten und in kürzester Zeit hergestellt werden kann und
zwei oder mehr Mischer von der Vorrichtung mit gegebenen
falls wechselnden Rezepturen versorgt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Fördereinrichtung einen fahrbaren Sammelbehälter, dessen
Bewegungsbahn über sämtliche Wiegebehälter reicht, und eine
Antriebssteuerung aufweist, mittels der die Fahrbewegungen
des Sammelbehälters derart steuerbar sind, daß der Sammel
behälter die Wiegebehälter in der Reihenfolge, in der das
Sollgewicht erreicht ist, und abschließend eine Position
zur Übergabe der gesammelten Komponenten an einen der
Mischer anfährt.
Mit der Erfindung wird ein Sammelbehälter vorgeschlagen,
der die Komponenten aus sämtlichen Wiegebehältern nach
dem jeweiligen Wiegevorgang übernimmt und die aufgesammel
ten Komponenten nach Übernahme der zuletzt verwogenen Kom
ponente an den Mischer abgibt. Der Fahrantrieb des Sammel
behälters wird so gesteuert, daß er die einzelnen Wiege
behälter in derjenigen Reihenfolge anfährt, in der jeweils
das Sollgewicht erreicht wird. Es wird also die Komponente
mit dem geringsten Gewicht zuerst übernommen, während gleich
zeitig das Verwiegen der anderen Komponenten fortgesetzt
wird, bis die nächste Komponente das Sollgewicht erreicht
hat und der entsprechende Wiegebehälter vom Sammelbehälter
angefahren wird. Es wird somit die gesamte Zeit für den
am längsten dauernden Verwiegevorgang ausgenutzt, um in
diesem Zeitraum die verwogenen Komponenten einzusammeln.
Nach Übernahme der letzten Komponente fährt der Sammel
behälter in eine Übergabeposition, in der sämtliche auf
genommenen Komponenten einer Charge an einen der Mischer
abgegeben werden. Die Entleerung des Sammelbehälters erfolgt
in kürzester Zeit. Während der Fahrbewegungen in die Über
gabeposition und während des Entleerens kann bereits wieder
verwogen werden, insbesondere für eine Charge mit gegebe
nenfalls anderer Rezeptur, um nach Einsammeln dieser Kompo
nenten die Charge an einen anderen Mischer abzugeben.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
ist vorgesehen, daß der Sammelbehälter auf einer sich
unterhalb sämtlicher Wiegebehälter erstreckenden Führung
läuft und mittels eines Positionierantriebs verfahrbar ist.
Als Positionierantrieb kann ein pneumatischer oder hydrau
lischer Zylinder vorgesehen sein, der fest eingestellte
Positionen an den einzelnen Wiegebehältern aufweist, wobei
lediglich die Reihenfolge des Anfahrens der einzelnen Posi
tionen in Abhängigkeit von dem Erreichen des Sollgewichtes
an den einzelnen Wiegebehältern entsprechend der jeweils
gewünschten Rezeptur geändert wird.
Vorzugsweise sind die Wiegebehälter kippbar gelagert und
aus einer Wiegeposition zur Aufnahme der Komponenten aus
den Vorratsbehältern um 180 Grad in eine Entleerposition
oberhalb des Sammelbehälters kippbar.
Die Kipplagerung der Wiegebehälter hat den Vorteil, daß
die Entleerung schnell und ohne weitere Hilfsmittel, wie
Lockerungseinrichtungen od. dgl., erfolgen kann und daß
ferner ein rückstandsfreies Entleeren des Wiegebehälters
möglich ist, wodurch eine hohe Rezepturgenauigkeit gewähr
leistet ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Wiegebehälter
an einem Arm mit einem Kippantrieb angeordnet, der bei
Erreichen des Sollgewichtes und untergefahrenem Sammel
behälter den Wiegebehälter in die Entleerposition kippt.
Der Kippantrieb wird also einerseits von einem das Soll
gewicht aufnehmenden Sensor, andererseits von einem Posi
tionsmelder des Sammelbehälters angesteuert.
Um die Kippmomente, die durch die Anordnung der Wiege
behälter an einem Kipparm entstehen, für den Wiegevorgang
zu kompensieren, ist jeder Wiegebehälter mit seinem Kipp
arm von einem Parallelogrammgestänge geführt, das von der
Waage aufgenommen ist. Auf diese Weise wirkt sich das Kipp
moment des Wiegebehälters nicht auf die Verwiegung aus.
Die Wiegebehälter können mit einer mechanischen Lockerungs
einrichtung, z. B. einer Rüttel- oder Klopfeinrichtung,
versehen sein, um auch haftende Produkte, z. B. Pigmente,
die durch das Kippen allein nicht ausfließen, vollständig
zu entleeren.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen,
daß jedem Vorratsbehälter eine eigene Dosierschnecke zuge
ordnet ist, deren oberhalb des Wiegebehälters liegender Ab
lauf mit einem Verschluß versehen ist.
Diese Ausbildung hat zunächst den Vorteil, daß die einzel
nen Komponenten aus dem Vorratsbehälter auf kürzestem Weg
in die Dosierschnecke gelangen, um von dieser in den Wiege
behälter ausgetragen zu werden. Der am Ablauf der Dosier
schnecke angeordnete Verschluß kann zwei Funktionen erfül
len. Zum einen kann er betätigt werden, wenn das Sollgewicht
an dem entsprechenden Wiegebehälter erreicht ist, so daß
der Materialfluß schlagartig unterbrochen wird. Zum anderen
kann durch Schließen des Ablaufs die Dosierschnecke zusammen
mit dem Vorratsbehälter unter Vakuum oder Überdruck gesetzt
werden, um auf diese Weise beispielsweise das Füllen der
Vorratsbehälter durch Saug- oder Druckförderung zu ermög
lichen. Es ist deshalb ferner zweckmäßig, die Dosierschnecke
unmittelbar an den Ablauf des Vorratsbehälters anzuflanschen.
Schließlich kann in der Bewegungsbahn des Sammelbehälters
ein Auffangbehälter zur Aufnahme fehlverwogener Komponenten
angeordnet sein, um eine solche Fehlcharge im gleichen
Arbeitszyklus aussondern zu können.
Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung
schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispiels beschrie
ben.
In der Zeichnung sind mehrere Vorratsbehälter 1 erkennbar,
die einen größeren Vorrat der einzelnen Komponenten auf
nehmen. Die Vorratsbehälter 1 sind über eine Leitung 2
an ein Vakuumgebläse 3 angeschlossen und weisen in ihrem
oberen Bereich je einen Filter 4 auf. Jeder Vorratsbehälter
1 ist weiterhin mit einem Komponentenzulauf 5 versehen,
über den er mittels des Vakuumgebläses 3 aus einem Tank
wagen od. dgl. gefüllt werden kann.
An den Boden 6 jedes Vorratsbehälter, der gegebenenfalls
noch mit einer Lockerungseinrichtung ausgestattet ist,
ist eine motorisch angetriebene Dosierschnecke 7 ange
flanscht, deren Ablauf 8 mittels eines Verschlusses 9,
der beispielsweise pneumatisch gesteuert ist, verschlossen
werden kann.
Unterhalb des Ablaufs 8 jeder Dosierschnecke 7 ist ein
Wiegebehälter 10 angeordnet, der an einem drehbar gelager
ten Kipparm 11 sitzt und mittels eines Motors aus der in
der Zeichnung wiedergegebenen Füll- und Wiegeposition um
180 Grad nach unten gekippt werden kann. Der Wiegebehälter
10 sitzt zusammen mit dem Kipparm 11 in einem Parallelo
grammgestänge 11 mittels dessen er parallel geführt ist,
um die Wiegezelle 13 von Kippmomenten freizuhalten.
Unterhalb der Wiegebehälter 10 ist eine Führung 14 angeord
net, die sich über sämtliche Wiegebehälter 10 erstreckt und
auf der ein Sammelbehälter 15 entsprechend den angegebenen
Richtungspfeilen verfahrbar ist. Der Sammelbehälter 15 weist
einen verschließbaren Ablauf 16 auf. Er ist mittels eines
nicht näher gezeigten Antriebs, z. B. eines Pneumatik
oder Hydraulikzylinders, von Wiegebehälter zu Wiegebehälter
und zu der in der Zeichnung wiedergegebenen Übergabeposition
verfahrbar, in der er sich oberhalb eines Behälters 17
befindet, an den wiederum ein Mischer angeschlossen ist.
Für eine vorgegebene Rezeptur werden sämtliche Komponenten
mittels der Dosierschnecken 7 gleichzeitig in die jeweiligen
Wiegebehälter 10 übergeben. Der Sammelbehälter 15 fährt
in die Position desjenigen Wiegebehälters 10, der zuerst
das Sollgewicht erreicht, also bei dem die geringste Menge
verwogen wird. Ist das Sollgewicht erreicht, wird der Kipp
antrieb dieses Wiegebehälters in Betrieb gesetzt, so daß
der Wiegebehälter in den Sammelbehälter 15 entleert. An
schließend fährt der Sammelbehälter 15 die einzelnen Wiege
behälter in derjenigen Reihenfolge ab, wie dort das Soll
gewicht erreicht wird. Hat der Sammelbehälter 15 die letzte
Komponente, die in der Regel diejenige mit dem größten
Gewicht ist, aufgenommen, so fährt er in die in der Zeich
nung wiedergegebene Übergabeposition und gibt die einge
sammelten Komponenten nach Öffnen des Verschlusses 16 an
den Behälter 17 ab. Während des Einfahrens in die Übergabe
position und der Ubergabe an den Behälter 17 kann bereits
wieder die nächste Rezeptur verwogen werden.
In gleich vorteilhafter Weise kann der Sammelbehälter natür
lich auch zur Beschickung von zwei oder mehr Mischern ein
gesetzt werden, wobei die Rezepturen und die Fahrfolge
des Sammelbehälters 15 entsprechend dem Bedarf an den
Mischern gesteuert wird. Reicht das Volumen eines einzelnen
Wiegebehälters für das zu verwiegende Gesamtgewicht einer
Komponente nicht aus, so fährt der Sammelbehälter 15 zu
letzt an diese Position, übernimmt die erste Füllung des
Wiegebehälters und anschließend den zum Sollgewicht fehlen
den Rest.
Es kann schließlich entlang der Führung 14 ein nicht ge
zeigter Auffangbehälter in einer dem Behälter 17 entspre
chenden Position vorgesehen sein, um im Falle einer fehler
haften Verwiegung die vom Sammelbehälter 15 aufgenommene
Fehlcharge entleeren zu können, ohne den Arbeitszyklus
mehr als notwendig zu stören.
Claims (9)
1. Vorrichtung zum Zusammenführen einzelner rieselfähiger
Materialkomponenten kleinen Gewichtes zu einer Mischung
mit genauer Rezeptur der Komponenten, bestehend aus
einer der Anzahl der Komponenten entsprechenden Anzahl
von Vorratsbehältern, je einer jedem Vorratsbehälter
zugeordneten Waage mit Wiegebehälter und einer die
abgewogenen Komponenten aus den Wiegebehältern über
nehmenden und zwei oder mehr Mischern zuführenden
Fördereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die
Fördereinrichtung einen fahrbaren Sammelbehälter (15),
dessen Bewegungsbahn (14) über sämtliche Wiegebehälter
(10) reicht, und eine Antriebssteuerung aufweist,
mittels der die Fahrbewegungen des Sammelbehälters
derart steuerbar sind, daß der Sammelbehälter (15)
die Wiegebehälter (10) in der Reihenfolge, in der
das Sollgewicht erreicht ist, und abschließend eine
Position zur Übergabe der gesammelten Komponenten an
einen der Mischer (17) anfährt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sammelbehälter (15) auf einer sich unterhalb
sämtlicher Wiegebehälter (10) erstreckenden Führung
(14) läuft und mittels eines Positionierantriebs ver
fahrbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Wiegebehälter (10) kippbar gelagert
und aus einer Wiegeposition zur Aufnahme der Komponen
ten aus den Vorratsbehältern (1) um 180 Grad in eine
Entleerposition oberhalb des Sammelbehälters (15)
kippbar sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wiegebehälter (10) an einem
Arm (11) mit einem Kippantrieb angeordnet sind, der
bei Erreichen des Sollgewichtes und untergefahrenem
Sammelbehälter (15) den Wiegebehälter in die Entleer
position kippt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Wiegebehälter (10) mit seinem
Kipparm (11) von einem Parallelogrammgestänge (12)
geführt ist, das von der Waage (13) aufgenommen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß jedem Wiegebehälter eine mechani
sche Lockerungseinrichtung, z. B. eine Klopf- oder
Rütteleinrichtung, zugeordnet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß jedem Vorratsbehälter (1) eine
eigene Dosierschnecke (7) zugeordnet ist, deren ober
halb des Wiegebehälters (10) liegender Ablauf (8)
mit einem Verschluß (9) versehen ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dosierschnecke (7) unmittelbar
an den Ablauf des Vorratsbehälters (1) angeflanscht
ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Bewegungsbahn des Sammel
behälters (15) ein Auffangbehälter zur Aufnahme fehl
verwogener Komponenten angeordnet ist.
Priority Applications (3)
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