DE3900664A1 - Verfahren und vorrichtung zum reinigen des rohmaterial-beschickungsbehaelters einer verarbeitungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen des Rohmaterial-Beschickungsbehälters einer Maschine zur Verarbeitung im wesentlichen rieselfähiger Rohmaterialien,

insbesondere zur Reinigung des Abscheidebehälters einer Kunststoffverarbeitungsmaschine. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Obschon die Versorgung einer Vielzahl von Verarbeitungsmaschinen heute vorzugsweise automatisch mittels pneumatischer Fördersysteme von einem zentralen Rohmaterialsilo erfolgt, war es bislang nicht möglich, auch die bei der Umstellung auf eine andere Rohmaterialsorte erforderliche vorherige Reinigung der Beschickungsbehälter der einzelnen Verarbeitungsmaschinen ebenfalls, wie an sich erwünscht, automatisch durchführen zu können. Eine Schwierigkeit bei diesem Vorgang resultiert insbesondere aus der Neigung vieler Rohmaterialien, insbesondere von Kunststoffrohmaterial, relativ fest elektrostatisch an den Wänden des Behälters anzuhaften, so daß ein bloßes Absaugen der Luft im Beschickungsbehälter nicht gewährleisten würde, daß sämtliche Rohmaterialteilchen aus dem Behälter entfernt werden. Die daher bislang erforderliche Reinigung der Beschickungsbehälter von Hand ist wegen des damit verbundenen Aufwandes an Zeit und Kosten unwirtschaftlich und stellt ein ernstes Hindernis gegen einen häufigen Wechsel der Rohmaterialsorte dar, eine Option, die andererseits zur besseren Auslastung der Verarbeitungsmaschinen wünschenwert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, die in wirtschaftlicher Weise eine automatische Reinigung des Beschickungsbehälters ermöglicht und geeignet zur Integration in automatische Rohmaterialversorgungssysteme ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst. Danach wird durch den Beschickungsbehälter, nachdem dieser entleert worden ist, einmalig oder wiederholt ein kräftiger Luftstrom geleitet, indem man stoß- oder schlagartig eine wesentliche Luftmenge in den Behälter einströmen läßt. Der Luftstrom erzeugt im Behälterinneren eine zyklonartige Wirkung mit dem Ergebnis, daß sämtliche Teilchen, die an der Innenwand des Behälters anhaften, mitgerissen werden. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung nach Patentanspruch 2, die besonders geeignet für eine automatische Steuerung des Verfahrensablaufes ist, wird der reinigende Luftstrom,

ausgehend von einem im wesentlichen geschlossenen Beschickungsbehälter mit einer Auslaßöffnung an seiner Unterseite, wie er im allgemeinen in Verbindung mit Kunststoffverarbeitungsmaschinen, z.B. in Gestalt von sog. Abscheidern verwendet wird, dadurch erzeugt, daß an den Beschickungsbehälter eine Saugkraft angelegt und bei anliegender Saugkraft die Auslaßöffnung über einen geeigneten Zeitraum geschlossen gehalten wird, bis sich im Beschickungsbehälter ein bestimmter hoher Unterdruck aufgebaut hat. Wird danach die Auslaßöffnung ausreichend schnell wieder geöffnet, kann erreicht werden, daß schlagartig eine relativ große Luftmenge in den Beschickungsbehälter mit der erwähnten Wirkung einströmt. Sofern die Erfindung in Verbindung mit einem pneumatischen Saugfördersystem zur Versorgung der Verarbeitungsmaschinen mit Rohmaterial aus einem zentralen Vorratssilo verwendet wird, kann die Saugkraft gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung nach Patentanspruch 3 durch das Fördersystem aufgebracht werden, d.h. mit nur geringem zusätzlichen apparativen Aufwand. Versuche haben gezeigt, daß häufig eine Vorreinigung des Beschickungsbehälters zweckmäßig ist. Diese Vorreinigung kann gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung gemäß Patentanspruch 5 dadurch erfolgen, daß nach Leerung der Rohmaterialzuführleitung und bei geschlossener Auslaßöffnung im Beschickungsbehälter ein Unterdruck aufgebaut und anschließend Luft über die Rohmaterialzuführleitung in den Beschickungsbehälter einströmen gelassen wird. Da die Rohmaterialzuführleitung im allgemeinen tangential in den Beschickungsbehälter einmündet, wird hierdurch im oberen Bereich des Behälters eine umlaufende Luftströmung geschaffen, die wirksam einen großen Teil der verbliebenen Materialpartikel mitreißt.

Je nach Beschaffenheit des zu entfernenden Rohmaterials kann es erforderlich sein, die vorerwähnten Reinigungsschritte mehrmals zu wiederholen. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglichen eine hochwirksame vollautomatische Reinigung des Beschickungsbehälters einer Verarbeitungsmaschine sowie der angeschlossenen das Rohmaterial zuführenden Leitungen. Die Erfindung eignet sich daher insbesondere zur Integration in automatischen Rohmaterial-Fördersystemen zur Versorgung einer Vielzahl von Verarbeitungsmaschinen.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 7 aus. Im übrigen wird bezüglich anderer Weiterbildungen der Erfindung auf die Patentansprüche verwiesen.

Zusammengefaßt wird durch die Erfindung mit überraschend einfachen Mitteln das bislang bestehende Problem gelöst, wie in wirtschaftlicher Weise ohne Handarbeit die Beschickungsbehälter der einzelnen Verarbeitungsmaschinen in hochwirksamer, vorzugsweise automatischer Weise gereinigt werden können.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Ansicht ein Saugfördersystem zur Versorgung einer Vielzahl von Verarbeitungsmaschinen mit Rohmaterial aus einem zentralen Vorratssilo mit darin integrierter Erfindung,

Fig. 2 in vergrößerter schematischer Ansicht einen Beschickungsbehälter mit Mitteln zu seiner Reinigung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der bevorzugten Einbindung in ein pneumatisches Fördersystem, insbesondere Saugfördersystem, für die automatische Versorgung einer Vielzahl von Verarbeitungsmaschinen mit Rohmaterial aus einem zentralen Vorrat oder Silo beschrieben. Sie ermöglicht dabei eine automatische Umstellung von einer Rohmaterialsorte auf eine andere ohne aufwendige manuelle Reinigung des jeweiligen Beschickungsbehälters vor Übergang auf die neue Rohmaterialsorte. Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung auf diese Verwendung nicht beschränkt ist, sondern vorteilhaft auch bei dezentralen Rohmaterial-Beschickungssystemen eingesetzt werden kann. Obschon ferner die Erfindung mit der Verarbeitung im wesentlichen rieselfähigen Kunststoffroh­ materials auf Kunststoffverarbeitungsmaschinen, z.B. Schnecken-Spritzgießmaschinen, beschrieben wird, ist sie ebenfalls vorteilhaft bei der Verarbeitung anderer rieselfähiger Rohmaterialien anwendbar.

Wie Fig. 1 zeigt, umfaßt das Saugfördersystem zur Versorgung einer Vielzahl von Verarbeitungsmaschinen M 1, M 2 (in der Zeichnung sind nur zwei gezeigt) mit Rohmaterial einen nicht gezeigten Silo, in dem eine wesentliche Menge des Rohmaterials zentral bevorratet ist. Der Silo ist über ein oder mehrere Rohmaterialzuführleitungen 3 mit den im wesentlichen vertikal ausgerichteten Beschickungsbehältern 2 der einzelnen Verarbeitungsmaschinen M 1, M 2 verbunden. Jeder Beschickungsbehälter 2 kann mit weiteren Einrichtungen zum Einfärben, Dosieren und/oder Mischen der Rohmaterialien kombiniert sein. Der Beschickungsbehälter 2 kann jedoch auch, wie in Fig. 2 zeigt, direkt auf dem Einfülltrichter der Verarbeitungsmaschine aufgesetzt sein.

Jeder Beschickungsbehälter 2 ist über ein geeignetes Stell­ oder Absperrventil 7 mit einer allgemeinen Unterdruck- oder Saugleitung 4 verbunden, die ihrerseits über eine Filtereinrichtung 5 zum Abscheiden von Staub und dgl. aus der Saugluft mit einem Sauggebläse 6 in Verbindung steht. Bei eingeschaltetem Sauggebläse 6 und geöffnetem Absperrventil 7 wird daher im Beschickungsbehälter 2 ein Unterdruck aufgebaut, der bewirkt, daß das Rohmaterial über die Zuführleitung 3 in den Beschickungsbehälter 2 eingesaugt wird. Saugfördersysteme mit dem vorbeschriebenen Aufbau sind grundsätzlich bekannt. Bezüglich weiterer Details kann z.B. auf einen Prospekt der Anmelderin "Saugfördersysteme für die zentrale Materialversorgung von Kunststoff-Verarbeitungsmaschinen" Nr. 8801/3000 verwiesen werden.

Fig. 2 zeigt den Beschickungsbehälter 2 mit den erfindungsgemäßen Mitteln zu seiner automatischen Reinigung. Der Beschickungsbehälter 2 weist, wie dargestellt, an seiner Oberseite einen Anschluß für die Saugleitung 4 und an seinem gegenüberliegenden vorzugsweise verjüngten unteren Endbereich eine Auslaßöffnung 10 auf, unterhalb der schwenkbar ein Schließelement, z.B. in Gestalt einer Klappe 11 oder dgl., gehalten ist. Die Klappe 11 kann mittels eines geeigneten Betätigungsorganes 12, z.B. eines Solenoids oder einer Kolben/ Zylindereinrichtung, aufgrund eines Signales von einer nicht gezeigten Steuereinrichtung in Richtung auf und weg von der Auslaßöffnung 10 bewegt werden. Je nach Stellung der Klappe 11 wird daher die Auslaßöffnung 10 des Beschickungsbehälters 2 geschlossen oder geöffnet.

In den oberen Bereich des Beschickungsbehälters 2 mündet vorzugsweise tangential ein Anschlußstutzen 8 für die Rohmaterial-Zuführleitung 3. Ein Absperrventil 14 ist in der Rohmaterial-Zuführleitung 3 vorgesehen, um diese aufgrund eines Signales von der Steuereinrichtung zu schließen oder zu öffnen.

Der Beschickungsbehälter 2 ist in geeigneter nicht gezeigter Weise mittels einer bei 13 angedeuteten Betätigungseinrichtung, z.B. in Gestalt eines Spindeltriebes oder einer Kolben/Zylindereinrichtung, zwischen einer ersten (in Fig. 2 durch gestrichelte Linien angedeuteten) Stellung und einer zweiten (in Fig. 2 durch ausgezogene Linien angedeuteten) Stellung bewegbar. In der ersten oder Beschickungsstellung befindet sich die Auslaßöffnung 10 des Beschickungsbehälters 2 über dem Einfülltrichter 15 der Verarbeitungsmaschine M, so daß das Rohmaterial aus dem Beschickungsbehälter 2 über die Auslaßöffnung 10 in das Verarbeitungselement der Maschine, im vorliegenden Fall eine Schnecke, gelangen kann. In der zweiten oder Reinigungsstellung steht der Beschickungsbehälter 2 in Abstand vom Einfülltrichter 15 der Verarbeitungsmaschine M. In dieser Stellung kann die Klappe 11 in Eingriff mit der Auslaßöffnung 10 geschwenkt werden, um diese zum Zwecke des Reinigens des Beschickungsbehälters 2 vorübergehend zu verschließen. Die Bezugszeichen 9 und 9′ in Fig. 2 bedeuten Sensoren zur Erfassung einer oberen bzw. unteren Füllstandshöhe an Rohmaterial im Beschickungsbehälter 2.

Eine Reinigung des Beschickungsbehälters 2, wie sie erforderlich ist, wenn auf eine andere Rohmaterialsorte umgestellt werden soll, kann, wie folgt, durchgeführt werden:

Bei eingeschaltetem Sauggebläse 6 und geöffnetem Absperrventil 7 der Saugleitung 4 wird zunächst das Absperrventil 14 der Rohmaterial-Zuführleitung 3 in eine Position gebracht, die infolge der im Beschickungsbehälter 2 herrschenden Saugkraft ein Leersaugen der Rohmaterial-Zuführleitung 3 bewirkt. Der Beschickungsbehälter 2 befindet sich dabei in der in Fig. 2 gezeigten linksseitigen Beschickungsstellung, so daß durch die Auslaßöffnung 10 das im Behälter befindliche Rohmaterial gleichzeitig unter allmählichem Absinken der Füllstandshöhe der Verarbeitungsmaschine M zugeführt wird.

Sobald der untere Füllstandssensor 9′ ein Absinken der Rohmaterialfüllstandshöhe auf ein unteres Niveau erfaßt hat, d.h. der Beschickungsbehälter 2 im wesentlichen entleert worden ist, liefert die Steuereinrichtung ein Signal an das Betätigungsorgan 13 zur Bewegung des Beschickungsbehälters 2 aus der Beschickungsstellung in die in Fig. 2 rechtsseitig dargestellte Reinigungsstellung und ferner ein Signal zum Schwenken der Klappe 11 gegen die Auslaßöffnung 10, so daß diese geschlossen wird.

Danach wird die Rohmaterial-Zuführleitung 3 durch das Absperrventil 14 geschlossen. Infolge davon wird im Beschickungsbehälter 2 bei geöffnetem Absperrventil 7 der Saugleitung 4 ein Unterdruck aufgebaut. In diesem Zustand kann, wenn erwünscht, das Absperrventil 14 der Rohmaterial-Zuführleitung 3, ggf. mehrmals in einem bestimmten Zeitintervall, geöffnet und wieder geschlossen werden, um durch die über die Leitung 3 einströmende Luft im oberen Bereich des Beschickungsbehälters 2 anhaftende Partikelteilchen zu lösen und aus dem Beschickungsbehälter 2 durch die Saugleitung 4 zu entfernen.

Nach dieser Vorreinigung des Beschickungsbehälters 2 wird das Absperrventil 14 der Rohmaterial-Zuführleitung 3 wieder geschlossen. Infolge der ebenfalls geschlossenen Klappe 11 baut sich im Beschickungsbehälter 2 ein Unterdruck bis zu einer bestimmten, durch das Sauggebläse 6 vorgegebenen Höhe auf. Bei Erreichen eines ausreichend hohen Unterdruckes liefert die Steuereinrichtung ein Signal an das Betätigungsorgan 12 der Klappe 11, um diese innerhalb kurzer Zeit in die vollständig geöffnete Position zu bewegen, so daß durch die Auslaßöffnung 10 eine wesentliche Luftmenge innerhalb kurzer Zeit in den Beschickungsbehälter 2 einströmen kann. Die Luft kann aus dem Beschickungsbehälter 2 über die Saugleitung 4 zur Filtrierung in der Filtereinrichtung 5 abgeführt werden. Wenn erwünscht, könnte die Luft auch auf andere Weise an einer vorzugsweise axial der Auslaßöffnung 10 gegenüberliegenden Stelle aus dem Beschickungsbehälter 2 herausgeleitet werden.

Die zyklonartige Wirkung des Luftstromes löst feine an der Innenwand des Beschickungsbehälters 2 noch anhaftende Teilchen wirksam ab, so daß diese zusammen mit dem Luftstrom aus dem Beschickungsbehälter 2 herausgeführt werden. Wenn erwünscht, kann der erwähnte Vorgang ein- oder mehrmalig wiederholt werden, um sicherzustellen, daß sämtliche im Beschickungsbehälter 2 zurückgebliebenen Rohmaterialteilchen entfernt werden.

Nach der Reinigung des Beschickungsbehälters 2 werden aufgrund entsprechender Signale von der Steuereinrichtung nacheinander das Absperrventil 7 der Saugleitung 5 wieder geschlossen, die Klappe 11 in die Position geschwenkt, bei der die Auslaßöffnung 10 geöffnet ist, und der Beschickungsbehälter 2 durch das Betätigungsorgang 13 in die Beschickungsstellung bewegt, bei der seine Auslaßöffnung 10 zum Einfülltrichter 15 der Verarbeitungsmaschine M ausgerichtet ist. Danach steht der Beschickungsbehälter 2 bereit für die Aufnahme einer neuen Rohmaterialsorte, die über die Zuführleitung 3 nach Öffnen der Absperrventile 7 und 14 in der üblichen Weise zugeführt werden kann.

Die Erfindung ermöglicht somit ein vollautomatisches Reinigen des Beschickungsbehälters einer Verarbeitungsmaschinen. Beim Beschickungsbehälter kann es sich z.B. um einen sog. Rohmaterialabscheider handeln, wie er im vorerwähnten Prospekt der Anmelderin näher beschrieben ist.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die reinigende Luftströmung durch einen Unterdruckaufbau im Beschickungsbehälter bewirkt. Anstelle davon könnte auch der Luftstrom eines gesonderten Gebläses durch den Beschickungsbehälter geleitet werden, wenn sichergestellt ist, daß dieser ausreichend wirksam ist, daß sämtliche an der Innenwand des Beschickungsbehälters anhaftenden Teilchen gelöst und mitgerissen werden. Auch könnte der reinigende Luftstrom in anderer Weise als durch die Rohmaterialauslaßöffnung in den Beschickungsbehälter eingelassen werden, so daß sich ggf. dessen Bewegung zwischen einer Beschickungs- und Reinigungsstellung erübrigen kann.

Claims (11)

1. Verfahren zum Reinigen des Rohmaterial-Beschickungs­ behälters einer Maschine zur Verarbeitung im wesentlichen rieselfähiger Rohmaterialien, insbesondere zur Reinigung des Abscheidebehälters einer Kunststoffverarbeitungsmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Entleeren durch den Beschickungsbehälter im wesentlichen stoßartig einmalig oder wiederholt eine wesentliche Luftmenge zum Mitreißen von an der Behälterwand anhaftenden Teilchen geleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 mit einem im wesentlichen geschlossenen Beschickungsbehälter mit einer Auslaßöffnung an seiner Unterseite, dadurch gekennzeichnet, daß an den Beschickungsbehälter eine Saugkraft angelegt und bei anliegender Saugkraft die Auslaßöffnung über einen einen bestimmten Unterdruck im Beschickungsbehälter schaffenden Zeitraum geschlossen gehalten und nachfolgend zum Einströmen der Luftmenge geöffnet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugkraft durch ein System zur pneumatischen Zuführung des Rohmaterials in den Beschickungsbehälter aufgebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschickungsbehälter aus einer Beschickungsstellung in eine Reinigungsstellung bewegt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch eine Vorreinigung des Beschickungsbehälters, indem nach Leerung einer Rohmaterialzuführleitung und bei geschlossener Auslaßöffnung im Beschickungsbehälter ein Unterdruck aufgebaut und anschließend durch die Rohmaterialzuführleitung Luft in den Beschickungsbehälter einströmen gelassen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Beschickungsbehälter abgesaugte Reinigungsluft einem Staubfilter zugeführt wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem im wesentlichen geschlossenen Beschickungsbehälter mit einer Auslaßöffnung für das Rohmaterial an seiner Unterseite, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (4-7) zum Anlegen einer Saugkraft an den Beschickungsbehälter (2) und eine Einrichtung (11, 12) zum Schließen und Öffnen der Auslaßöffnung (10).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß die Einrichtung (4-7) zum Anlegen einer Saugkraft Teil eines pneumatischen Fördersystems mit einer Leitung (3) zur Zuführung des Rohmaterials in den Beschickungsbehälter (2) ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (13) zur Bewegung des Beschickungsbehälters (2) zwischen einer Beschickungs- und Reinigungsstellung.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anlegen einer Saugkraft ein Sauggebläse (6), eine das Sauggebläse mit einem oberen Bereich des Beschickungsbehälters (2) verbindende Saugleitung (4) und eine in der Saugleitung angeordnete Filtereinrichtung (5) umfaßt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung zur Steuerung eines in der Rohmaterial-Zuführleitung (3) vorgesehenen Absperrventiles (14), des Elementes (11) zum Öffnen und Schließen der Auslaßöffnung (10), der Einrichtung (13) zur Bewegung des Beschickungsbehälters (2) und der Einrichtung (4-7) zum Anlegen einer Saugkraft an den Beschickungsbehälter.