DE4116327A1 - Dosiereinrichtung fuer glasfasern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Dosierung von Glasfasern mit unterschiedlichem Fließverhalten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei der Kunststoffherstellung werden dem Kunststoff als Füllstoffe häufig Glasfasern beigegeben. Dabei werden die Glasfasern über Dosiereinrichtungen in den Kunststoffher­ stellungsprozeß eingebracht. Hierbei werden die Glasfasern sowohl als Schnittglas als auch als gemahlenes Glas dem Kunststoff zugesetzt. Beide Glasfaserarten besitzen allerdings sehr unterschiedliches Fließverhalten, das bei den verwendeten Dosiereinrichtungen berücksichtigt werden muß.

Ein derartiges Dosierverfahren für Schnittglas ist aus der DE-OS 38 00 565 bekannt. Bei diesem Verfahren zur Dosierung von Glasfasern in Form von Schnittglas wird dieses in einen trichterförmigen vertikal angeordneten, Vorratsbehälter gefüllt, aus dem es mit Hilfe der Schwerkraftwirkung ungehindert auf eine Dosierrinne ausfließt, die im wesentlichen horizontal angeordnet ist. Die Dosierrinne wird über einen Schwingantrieb in Förderrichtung in Schwingung versetzt, so daß das Schnittglas durch eine regelbare Schwingbewegung dosierbar ist. Um eine Brückenbildung auf der Dosierrinne zu verhindern, enthält diese Einrichtung Rüttelelemente in Längsrichtung der Dosierrinne, die quer zur Bewegungsrich­ tung des Dosiergutstromes schwingen und dadurch eine Auflockerung bewirken.

Dieses Verfahren hat allerdings bei Schnittglas den Nachteil, daß dieses nicht durch die Schwerkraft aus dem Vorratsbehälter ungehindert auf die Dosierrinne ausfließt, sondern es häufig zu Brückenbildungen im Vorratsbehälter kommt.

Es werden deshalb zur Verhinderung derartiger Brückenbil­ dungen Rührwerke in Vorratsbehältern eingesetzt. Ein solches Rührwerk ist aus dem Kochsiek, Handbuch des Wägens, Braunschweig-Wiesbaden, 1985, Seite 370 bekannt. Dort ist eine Schneckendosiermaschine beschrieben, bei der in einem trichterförmigen Vorratsbehälter ein Rührflügel angeordnet ist, der während des Dosierens von dem Schneckenantrieb angetrieben wird. Dabei besteht der Flügel aus zwei sich gegenüberliegenden flachen Flügel­ blättern, die parallel zur Behälterwand angeordnet sind. Beim Betrieb der Dosiereinrichtung bewegt sich der Rührflügel innerhalb des Dosiergutes, so daß eventuelle Schüttgutbrücken zerstört werden, und das Dosiergut durch seine Schwerkraft in Richtung der Dosierschnecke nach­ rutscht. Derartige Rührwerke werden vorzugsweise für Austragsorgane verwendet, die Schneckenförderer verwenden.

Bei der Verwendung eines derartigen Rührwerks zur Verhinderung von Brückenbildungen bei gemahlenem Glas als Dosiergut wird das gemahlene Glas sowohl zwischen der Behälterwand und dem Rührflügel als auch innerhalb des Raumes zwischen den Rührflügeln mitgedreht. Dadurch kommt es zu einem ungleichmäßigen Austrag aus dem Behälter zur Dosierrinne. Hierdurch entsteht eine Verschlechterung der Dosierkonstanz auf der Rinne.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Dosierverfahren für Glasfasern zu schaffen, das sowohl für Schnittglas als auch für gemahlenes Glas gleichermaßen geeignet ist und bei der als Austragsorgan eine Schwing­ rinne verwendbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebe­ ne Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß durch die spezielle Ausbildung des Rührwerks im Vorratsbehälter überhaupt gemahlenes Glas gleichmäßig auf eine Dosierrinne aufge­ bracht werden kann und dadurch die Dosierkonstanz erheblich verbessert wird. Darüber hinaus gestattet eine Dosierrinne gegenüber einer Doppelschnecke eine wesentlich höhere Förderstärke des Dosierguts bei vergleichbaren Außenabmessungen. Da derartige Dosiervorrichtungen in der Regel mit Hilfe einer Wiegevorrichtung dosiert werden, wird bei der Verwendung einer einzigen Dosiereinrichtung auch nur eine Wiegevorrichtung benötigt.

Weiterhin besitzt die Erfindung den Vorteil, daß auch bei großer Dosiermenge ein gleichmäßiger Schüttgutaustrag vom Vorratsbehälter auf die Dosierrinne erfolgt. Dadurch kann das Schüttgut gleichmäßig in Förderrichtung bewegt werden, wodurch Verdichtungen auf der Rinne vermieden werden, die sonst auch noch die Schwingamplitude der Rinne dämpfen würden, was wiederum zu einer ungleichmäßigen Förderstärke führt, die die Dosierung ungünstig beeinflußt.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.

In der Zeichnung ist eine Dosiereinrichtung dargestellt, die aus einem Vorratsbehälter 3 für das dosierende Schüttgut mit einem Vertikalrührwerk 2 und einer nach­ folgenden Schwingrinne 11 besteht. Der Vorratsbehälter 3 ist trichterförmig ausgebildet und vertikal an einer nicht dargestellten Rahmenvorrichtung befestigt. Gleichzeitig enthält er in seinem Innern ein vertikal angeordnetes Rührwerk 2, das beim Betrieb durch einen Antriebsmotor 1 bewegbar ist. Der Antriebsmotor 1 für das Rührwerk 2 ist oberhalb des Vorratsbehälters 3 angeordnet und über ein Winkelgetriebe mit der Drehachse 4 des Rührwerks 2 verbun­ den. Die Drehachse 4 ist mittig im Vorratsbehälter 3 angeordnet, und verläuft vertikal im Vorratsbehälter 3.

Die Antriebs- und Drehachse 4 ist mit einem flachen Rührwerksflügel 5 verbunden, der sich im Schüttgut rotierend bewegt. Der Flügel 5 ist symmetrisch zur Drehachse 4 angeordnet und besteht aus einem horizontalen und mit diesem verbundenen zwei seitlichen flachen Flügelteilen. Diese sind in einem spitzen Winkel zu dem horizontal angeordneten Flügelteil ausgerichtet und zeigen in Richtung auf die Austragsöffnung 8 des Vorratsbehäl­ ters 3.

In seinem unteren Bereich enthält der Vorratsbehälter eine horizontal angeordnete partielle Abdeckung 6, die in der Austragsöffnung 8 des Vorratsbehälters 3 angeordnet ist und eine Vergleichmäßigung des Austrags aus dem Vorratsbehälter 3 bewirkt. Die Größe der Abdeckung 8 bestimmt sich im wesentlichen von der vorgesehenen Förderstärke.

Die in Richtung der Austragsöffnung 8 verlaufenden Rührflügel lassen zur Abdeckung 6 einen bestimmten Abstand, der im Verhältnis zur Behälterhöhe gering ist. Die beiden seitlichen Rührflügel 5 sind in der Nähe der Behälterwand angeordnet. Wesentlich für die Anordnung der beiden seitlichen Rührflügelteile ist allerdings, daß ihr Abstand zur Behälterwand im Bereich der Abdeckung 6 größer ist als im Bereich des horizontal angeordneten Rührflügelteils. Der spitze Winkel β zwischen dem horizontal angeordneten Flügelteil und seinen beiden zur Austragsöffnung verlaufenden Rührflügelteilen ist geringer als der spitze Winkel τ zwischen der Behälterwand und einer oberen horizontalen Verbindung des Behälterrandes.

Durch den sich nach unten hin öffnenden Winkel α zwischen der Behälterwand und den beiden zur Austragsöffnung 8 ausgerichteten Rührflügelteilen wird insbesondere bei gemahlenem Glas verhindert, daß sich dieses nicht an der Behälterwand verdichtet, sondern durch den sich öffnenden Winkel Raum zum Nachrutschen gelassen wird.

Im Bereich des Behälterauslaufs ist am Rand der Austrags­ öffnung 8 in dem Bereich zur Förderrichtung ein vertikal ausgerichtetes zapfenartiges Geräteteil angeordnet, das zur Mitdrehverhinderung dient. Dabei ist dieses Geräteteil als flaches gebogenes Profilteil ausgebildet, das so gebogen ist, daß es an der trichterförmigen Behälterwand befestigbar ist. Dabei ist die Befestigungsmöglichkeit so vorgesehen, daß der vertikale Zapfen 13 einen verstellba­ ren Abstand zum Behälterauslauf freiläßt. Die Länge des Zapfens bestimmt sich im wesentlichen nach der Körnung bzw. Faserlänge der jeweils verwendeten Glasfasern und der Dosiergeschwindigkeit. In jedem Fall ist der Zapfen 13 so zu bemessen, daß er in den Raum zwischen den Rührflügeln 5 hineinragt. Der Zapfen 13 als auch dessen abgebogene Verlängerung stellen eine Mitdrehverhinderung 14 dar, die bewirkt, daß sich das mit den Rührflügel 5 mitdrehende Schüttgut im Vorratsbehälter 3 angehalten wird und in die Förderrinne 11 abfließt. Andernfalls käme es zu einer unbeabsichtigten Verdichtung der Glasfasern, die die Austragskonstanz aus der Förderrinne 11 ungünstig beeinflussen würde. In Zusammenwirkung mit der Abdeckung 8 wird bereits ein gleichmäßiger Schüttgutaustrag aus dem Vorratsbehälter 3 erreicht, der die Austragskonstanz aus der Förderrinne erheblich verbessert.

Der verwendete Rührflügel 5 kann auch mehrteilig ausgebil­ det sein, so daß auch mehr als zwei Flügelteile in Richtung des Behälterauslaufs angeordnet werden. Es ist aber auch denkbar, einen Rührflügel 5 zu verwenden, der nur einen zum Behälterauslauf ausgerichteten Flügelteil besitzt. Die zum Behälterauslauf ausgerichteten Flügeltei­ le müssen auch nicht geradlinig verlaufen, sondern können auch geschwungen ausgebildet sein. Wesentlich ist allerdings, daß sich der Abstand der Rührflügel zum Behälterauslauf hin gegenüber der Behälterwand erweitert, so daß die Glasfasern nicht verdichtet werden können und so durch die Schwerkraft in den sich vergrößernden Zwischenraum einfließen. Auch der horizontal angeordnete Rührflügelteil kann in anderer Art und Weise mit der Drehachse 4 verbunden sein. Die Formgebung dieses Flügel­ teils ist für die Funktion des Rührwerks 2 nur von untergeordneter Bedeutung. Seine Funktion liegt im wesentlichen darin, den zum Behälterauslauf zeigenden Rührflügelteil in der Nähe der Behälterwand zu befestigen und für dessen Antrieb zu sorgen. Die vertikale Länge des Rührflügels 5 hängt im wesentlichen von der Behälterhöhe ab. Dabei muß der Rührflügel 5 in jedem Fall bis in die Nähe der Austragsöffnung reichen. In wieweit das Rührwerk 2 bis in den oberen Behälterteil hineinreichen muß, hängt im wesentlichen von der Gesamthöhe und damit von der Verdichtungswirkung im Vorratsbehälter ab. Zweckmäßiger­ weise reicht eine Rührwerkslänge aus, die nur die untere Vorratsbehälterhälfte ausfüllt.

In vertikaler Richtung unterhalb des Behälterauslaufs ist horizontal eine Schwingrinne 11 angeordnet. Die Schwing­ rinne 11 besteht aus einem nach oben geöffneten Einfüll­ schacht 9, einem horizontalen Förderteil und einem nach unten geöffneten Austragsteil. Die Schwingrinne 11 ist mit ihrem Einfüllschacht 9 unterhalb der Austragsöffnung 8 des Vorratsbehälters 3 angeordnet. Unterhalb des Einfüll­ schachtes 9 ist die Schwingrinne 11 auf einem Schwingan­ trieb 12 befestigt, der die Rinne 11 in Schwingung versetzt, so daß es zu einem Materialtransport in Förderrichtung der Schwingrinne 11 kommt. Die Schwingrinne ist über eine flexible Verbindung, die in der Regel aus einem Gummibalg 7 besteht, staubdicht mit dem Vorratsbe­ hälter 3 verbunden. Der Einfüllschacht 9 der Förderrinne 11 ist rund und besitzt in etwa den gleichen Durchmesser wie die Austragsöffnung 8 des Vorratsbehälters 3. Der Einfüllschacht 9 besitzt einen abgerundeten Boden, der das zugeführte Fördergut wie auf einer Förderschurre, in die die horizontale Bewegungsrichtung umlenkt. Im Bereich des Einfüllschachtes 9 befindet sich ein hinterer Rechen 10, der zur Auflockerung der eingefüllten Glasfasern dient. Dieser besteht aus mehreren nebeneinander angeord­ neten in Förderrichtung zeigenden Profilstäben. Diese sind mit einem separaten Schwingungsantrieb 15 verbunden, der eine Schwingung quer zur Förderrichtung erzeugt. Dadurch wird eine Auflockerung der eingefüllten Glasfasern bewirkt, wodurch sich ein gleichmäßigerer Materialtrans­ port und damit eine höhere Dosiergenauigkeit einstellt.

Im mittleren Teil der Förderrinne 17 ist ein vorderer Rechen 17 angeordnet, der ebenfalls aus nebeneinander in Förderrichtung zeigenden Profilstäben besteht. Der Vorderrechen 17 und der hintere Rechen 10 sind mit einem gemeinsamen Schwingantrieb 15 verbunden, der auch den Vorderrechen 17 quer zur Förderrichtung schwingend bewegt. Der Vorderrechen 17 ist dabei so ausgebildet, daß er im Betrieb in das geförderte Glasfasergut eintaucht, aber einen gewissen Abstand zum Rinnenboden aufweist. Dadurch ist sowohl oberhalb als auch unterhalb des Rechens ein Quertransport der Glasfasern möglich, die zu einer Auflockerungswirkung auf der Dosierrinne führen und damit die Dosiergenauigkeit erhöhen.

Im Bereich des Einfüllschachtes 9 ist an deren Oberseite eine Schichthöhenbegrenzung 16 angebracht. Diese besteht aus einem klappenartigen Teil, das nach unten einstellbar in die Förderrinne 11 bewegbar ist. Dabei ragt das klappenartige Teil mit seinem frei beweglichen Ende in den Hohlraum der horizontal angeordneten Förderrinne 11. Dadurch wird eine Querschnittsverringerung im oberen Bereich der Förderrinne 11 erreicht, mit deren Hilfe die Höhe der dosierbaren Glasfaserschicht eingestellt, werden kann.

Zur Optimierung der Dosiergenauigkeit und Förderstärke sind sowohl der Schwingantrieb 12 der Schwingrinne 11 als auch der Schwingantrieb 15 der Rechen 10, 17 separat regelbar. Da es sich bei dieser Dosiereinrichtung um eine gravimetrische Dosiereinrichtung handelt, ist sowohl der Vorratsbehälter 3 als auch die Dosierrinne 11 auf nicht dargestellten Wägezellen gelagert, so daß diese Einrich­ tung als Differentialdosierwaage betreibbar ist.

Claims (10)

1. Dosiereinrichtung für Glasfasern bestehend aus einem sich nach unten verjüngenden Vorratsbehälter (3) mit einer im Behälterauslauf befindlichen Austragsöffnung (8), unter der eine Schwingrinne (11) angeordnet ist, da­ durch gekennzeichnet, daß im Vorratsbehälter (3) ein Vertikalrührwerk (2) vorgesehen ist, das über mindestens einen Rührflügel (5) verfügt, der in der Nähe der Behälterwand angeordnet ist und dessen Abstand zur Behälterwand in Richtung auf den Behälterauslauf größer wird.

2. Dosiereinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Austragsöffnung (8) des Vorratsbehälters (3) eine Mitdrehverhinderung (14) angebracht ist, bei der mindestens ein Zapfen (13) so weit in den Behälterinnenraum ragt, daß er mindestens von einem geringen Teil des Rührflügels (5) umkreisbar ist.

3. Dosiereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Behälterauslaufs eine partielle Abdeckung (8) vorgesehen ist, die im Bereich des Auslaufs angeordnet ist, der der Förder­ richtung gegenüber liegt.

4. Dosiereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzei­ chnet, daß die Mitdrehverhinderung (14) aus einem gebogenen flachen Profilteil besteht, das so gebogen ist, daß es parallel zur Behälterwand anbringbar ist und mit einem zapfenartigen Geräteteil (13) in Richtung der Behälteroberseite ragt.

5. Dosiereinrichtung für Glasfasern nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vertikalrührwerk (2) aus einem separaten Antrieb (1) besteht, der über eine Drehachse (4) mit zwei sich gegenüberliegenden flachen Rührflügeln (5) verbunden ist und die in einem gewissen Abstand vom Behälterauslauf um eine Mittelachse des Behälters (3) drehbar sind.

6. Dosiereinrichtung für Glasfasern nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (13) des Mitdrehverhinderers (14) im Bereich der Behälteraus­ tragsöffnung (9) zur Förderrichtung hin angeordnet ist.

7. Dosiereinrichtung für Glasfasern nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Einfüllschacht (9) der Schwingrinne eine Schichthöhenbegrenzung (16) vorgesehen ist, die als einstellbare Klappe an der Oberseite des Einfüll­ schachtes angeordnet ist und mit einer Kante in die Dosierrinne (11) hineinragt.

8. Dosiereinrichtung für Glasfasern nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Einfüllschachtes (9) der Dosierrinne (11) ein hinterer Rechen (10) angeordnet ist, der aus mindestens zwei in Förderrichtung verlaufende nebeneinander angeordnete Stäbe verfügt, die mit einem separaten Schwingantrieb (15) verbunden sind, der quer zur Förderrichtung schwingt.

9. Dosiereinrichtung nach wenigstens einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Dosierrinne (11) ein vorderer Rechen (17) vorgesehen ist, bei dem mehrere in Förderrichtung verlaufende nebeneinander angeordnete Profilstäbe mit einem separaten Schwingantrieb verbunden sind und die im Dosierbetrieb quer zur Förderrichtung schwingen.

10. Dosiereinrichtung für Glasfasern nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung auf mindestens einer Wägezelle angeordnet ist und daß die Dosierung nach einem Differentialdosierverfahren durchführbar ist.