DE4136717C2 - Einrichtung zum Dosieren und Wägen von schüttfähigen Materialien - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Dosieren und Wägen von schüttfähigen Materialien, insbesondere für einer Verarbeitungsmaschine zuzuführenden Kunststoffen in Pulver- oder Granulatform mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruchs 1.

Einrichtungen dieser Art sind beispielsweise aus der DE 37 05 963 C1 bekannt. Der Wägebehälter hängt bei diesen bekannten Konstruktionen an einer oder mehreren Wägezellen, wobei diese Wägezellen mehr oder weniger geschützt untergebracht sind, so daß sie unmittelbar ihren Umgebungseinflüssen ausgesetzt sind, die u. a. das Meßergebnis beeinflussen können.

Von diesem Stand der Technik geht die Erfindung aus und sie zielt darauf ab, die bekannten Maßnahmen konstruktiv zu verbessern, um so die Meßzelle den unmittelbaren Umgebungseinflüssen zu entziehen, was nach der Erfindung durch jene Maßnahmen und Vorschläge gelingt, die Inhalt und Gegenstand des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 sind. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Um die Erfindung und ihre Vorteile zu veranschaulichen, wird sie anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, ohne dadurch die Erfindung auf dieses gezeigte Ausführungsbeispiel einzuschränken. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die Einrichtung,

Fig. 2 einen Detailschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 (in einem - gegenüber Fig. 1 - vergrößerten Maßstab)

Fig. 3 ebenfalls einen Detailschnitt, dieser nach der Linie III-III in Fig. 1.

Die in Fig. 1 im Vertikalschnitt dargestellte Einrichtung weist einen Wägebehälter 1 auf, der sich von oben nach unten verjüngt, unten eine Ausflußöffnung 2 besitzt und der als Kegelmantel oder Pyramidenmantel ausgebildet sein kann. Es sei hier vorausgesetzt, daß es sich um einen Pyramidenmantel handelt, und was im folgenden im Zusammenhang mit dieser konstruktiven Gestaltung der Einrichtung gesagt wird, gilt in analoger Weise für deren Ausgestaltung als Kegelmantel. Der obere Teil des Wägebehälters 1 ist von einem, vertikale Begrenzungsflächen aufweisenden, rahmenartigen Abschnitt 3 gebildet, und dieser Abschnitt 3 ist quer von einem horizontal liegenden Rohr 4 durchsetzt, das den Wägebehälter 1 nach beiden Seiten hin überragt, und das mit dem Abschnitt 3 fest verbunden, beispielsweise verschweißt ist.

In diesem Rohr 4 liegt, mit Spiel umschlossen, ein Tragrohr 5, das beidseitig das Rohr 4 überragt und diese überragenden Enden des Tragrohres 5 sind ortsfest gelagert, hier in Haltebuchsen 6, die die Enden des Tragrohres 5 aufnehmen und die ihrerseits in einem mit einer nicht dargestellten Verarbeitungsmaschine fest verbundenen Gehäuse 7 verankert sind. Dieses Gehäuse 7 umschließt den Wägebehälter 1 ebenfalls mit Spiel und ist im wesentlichen korrespondierend zu diesem ausgebildet. Unten läuft dieses Gehäuse 7 in einem Flansch 21 aus, der zur Verbindung des Gehäuses mit der Verarbeitungsmaschine dient. Das Gehäuse 7 ist oben mit einem Deckel 8 verschließbar, in dem eine Einfüllöffnung 9 ausgespart ist, die von einem Schieber 10 geöffnet bzw. verschlossen werden kann. Diese Einfüllöffnung 9 ist so im Deckel 8 angeordnet, daß sie unmittelbar über dem Rohr 4 liegt, sie ist also aufgrund der hier gewählten Anordnung der Rohre in der Mitte des Deckels 8 vorgesehen.

Der zwischen den Haltebuchsen 6 und den stirnseitigen Enden des äußeren Rohres 4 notwendigerweise vorgesehene Ringspalt ist zweckmäßigerweise mit einem biegeweichen Belag oder Schlauchstück 11 überbrückt.

Im Tragrohr 5 ist ein Lagerbock 12 fixiert, mit welchem das eine Ende einer Wägezelle 13 fest verbunden ist. Das andere Ende der Wägezelle 13 trägt eine Futtermuffe 14 mit einer Kegelbohrung, in welche ein Konus 15 eindreh­ bar oder einschraubbar ist. An einander diametral gegenüberliegenden Stellen sind in dieser Futtermuffe 14 Aussparungen 16 vorgesehen, die radial ver­ laufen und in welchen hier paarweise vorgesehene Spreizbacken 17 stecken, die mit ihren inneren Seiten am Konus 15 anliegen. Diese, bezogen auf eine Querschnittsebene des Tragrohres 5 radial nach außen sich erstreckenden Spreizbacken 17, ragen durch Öffnungen 18 im Tragrohr 5, wobei diese Öffnungen 18 diese Spreizbacken 17 mit Spiel umschließen, und die Spreiz­ backen 17 liegen mit ihren äußeren Seiten an der Innenseite des Rohres 4 an und fixieren und zentrieren so das eine Ende der Wägezelle 13 gegenüber den Rohren 4 und 5. Der Konus 15 besitzt an seiner freien Stirnseite eine Konfiguration, die es ermöglicht, ein durch die stirnseitige Öffnung des Tragrohres 5 einführbares Verdrehwerkzeug formschlüssig anzusetzen, damit der Konus 15 verdreht werden kann.

Hier beim gezeigten Ausführungsbeispiel liegt die Wägezelle 13 in der Mitte der Rohre 4 und 5 und wird darüber hinaus von der gedachten vertikalen Mittelachse 19 der Einrichtung gekreuzt.

Oberhalb der unteren Ausflußöffnung 2 liegt hier eine kreuz- bzw. stern­ förmige Abdeckung 20, deren Abmessungen im Mittelbereich in der horizontalen Ebene so groß sind, daß sie den horizontalen Abmessungen der Ausflußöffnung 2 entsprechen. Das macht Fig. 3 anschaulich.

Die hier gezeigte und beschriebene Einrichtung wird z. B. auf die Einlauf­ öffnung eines hier nicht dargestellten Extruders für Kunststoffverarbeitung aufgesetzt und mit dieser über den Flansch 21 fest verbunden. Über eine nicht dargestellte Zuführeinrichtung und über den Schieber 10 wird das Kunststoffmaterial, das in Pulver- oder Granulatform vorliegt, eingebracht, bis im Wägebehälter 1 das gewünschte und vorprogrammierte Füllniveau bzw. Füllgewicht erreicht ist. Die Abdeckung 20 oberhalb der Ausflußöffnung 2 stellt sicher, daß im Einlaßbereich des Extruders stets eine Materialsäule von konstantem Gewicht ansteht, und zwar unabhängig vom jeweiligen Füllniveau im Wägebehälter 1. Wird im Zuge der Kunststoffverarbeitung das vorgegeben Füll- oder Gewichtsniveau unterschritten, so wird der Schieber 10 geöffnet und das erforderliche Material nachgefüllt. Diese Vorgänge werden elektronisch gesteuert, wobei diese Steuereinrichtung ihre Signale von der Wägezelle 13 erhält.

Es ist aus Fig. 1 ersichtlich, daß die Wägezelle 13 - es handelt sich hier um handelsübliche Wägezellen - gegenüber äußeren Einflüssen bestens geschützt ist. Diese Konstruktive Gestaltung der Einrichtung ermöglicht es auch, daß der Wägevorgang sogar unter Schutzgasatmosphäre betrieben werden kann, wenn dies das zu verarbeitende Material notwendig machen sollte, da alle hier wesentlichen Konstruktionsteile in einem verschlossenen, umfangsgeschlossenen Raum liegen. Muß das zu verarbeitende Material, bevor es in den Wägebehälter 1 eingebracht wird, aufgeheizt werden, so kann, um die Wägezelle 13 nicht Temperatureinflüssen auszusetzen, durch das Tragrohr 5 ein Kühlmittel geleitet werden. In diesem Fall werden die Haltebuchsen 6 mit entsprechenden Rohranschlüssen ausgestattet sein.

Ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel vorgesehen, daß die beiden Rohre 4 und 5 im oberen Abschnitt des Wägebehälters 1 liegen, so ist es denkbar, sich auch im unteren Bereich desselben vorzusehen, wobei in diesem Falle die Anordnung so getroffen werden kann, daß diese Anordnung gleichzeitig die Funktion der Abdeckung 20 übernimmt.

Ferner ist es möglich, die Wägezelle 13 gegenüber der Mittelachse 19 vorsetzt anzuordnen. Auch wäre es möglich, nur einseitig offene Rohre 4 und 5 zu verwenden, wobei dann das Tragrohr 5 sozusagen als Kragarm ausgebildet ist, das einseitig in das Rohr 4 des Wägebehälters 1 hineinragt. Dies würde jedoch die Montage und Wartung der Einrichtung nicht unbedingt erleichtern. Die Meßleitung für die Wägezelle 13, die hier nicht eingetragen sind, werden zweckmäßiger Weise durch den Lagerbock 12 und die rechte (Fig. 1) Haltebuchse 6 nach außen geführt und mit einem hier nicht dargestellten elektronischen, programmierbaren Rechner verbunden, der den Beschickungsvorgang steuert. Anstelle von zwei Spreizbacken 17 (Fig. 2) können solche Spreizbacken auch in einer anderen Anzahl vorhanden sein, wobei diese Anzahl sowohl geradzahlig wie auch ungeradzahlig sein kann. Zweckmäßig werden auf jeden Fall die einzelnen Backen gleiche Winkelabstände voneinander aufweisen.

Sind beim gezeigten Ausführungsbeispiel die Rohre 4 und 5 mit kreisrundem Querschnitt veranschaulicht, so können auch Rohre mit Kastenprofilen eingesetzt werden.

Gegenüber des bisherigen Konstruktionen bietet die erfindungsgemäße Lösung einen hervorragenden Schutz für die Meßzelle 13, die aufgrund dieser vorschlagsmäßigen Anordnung nicht nur auf einfache Weise Temperatureinflüssen entzogen werden kann, die evtl. Meßergebnisse verfälschen, die vorgeschlagene Konstruktion kann sogar im Bedarfsfall unter Schutzgas betrieben werden.

Ist in der Einleitung zur gegenständlichen Beschreibung davon die Rede, daß die Einrichtung zum Dosieren und Wägen von schüttfähigen Materialien vorgesehen ist, so soll abschließend noch darauf hingewiesen werden, daß diese Einrichtung in besonderer Weise zum Erfassen des Materialdurchsatzes geeignet ist. Diese Erfassung des Materialdurchsatzes ist wichtig für eine ordnungsgemäße und vollständige Kalkulation. Zusammen mit einer elek­ tronischen Recheneinrichtung kann diese Materialgröße (Materialdurchsatz) herangezogen werden für die Automatisierung eines Arbeitsprozesses, der wiederum für die Eihaltung der in der Regel vorgeschriebenen Qualitäts­ erfordernisse wichtig und unerläßlich ist.

Legende zu den Hinweisziffern

1

Wägebehälter

2

Ausflußöffnung

3

Abschnitt

4

Rohr

5

Tragrohr

6

Haltebuchsen

7

Gehäuse

8

Deckel

9

Einfüllöffnung

10

Schieber

11

Balg

12

Lagerbock

13

Wägezelle

14

Futtermuffe

15

Konus

16

Aussparung

17

Spreizbacken

18

Öffnung

19

Mittelachse

20

Abdeckung

21

Flansch

Claims (13)

1. Einrichtung zum Dosieren und Wägen von schüttfähigen Materialien, ins­ besondere für einer Verarbeitungsmaschine zuzuführenden Kunststoffen in Pulver- oder Granulatform mit einem von oben beschickbaren, vorzugsweise sich nach unten verjüngenden, eine untere Ausflußöffnung (2) aufweisenden, mit mindestens einer Wägezelle (13) verbundenen Wägebehälter (1), dadurch gekennzeichnet, daß der Wägebehälter (1) von einem, mindestens einseitig offenen, mit ihm verbundenen Rohr (4) quer durchsetzt ist, und dieses mit dem Wägebehälter (1) verbundene Rohr (4) mit Spiel ein achsgleich liegendes, ortsfest gelagertes Tragrohr (5) aufnimmt und in diesem ortsfesten Tragrohr (5) die Wägezelle (13) liegt, die mit ihrem einen Ende mit diesem innen­ liegenden Tragrohr (5) verbunden ist und deren anderes Ende über Spreiz­ backen (17), die durch im inneren Tragrohr (5) ausgesparte, die Spreiz­ backen (17) mit Spiel umschließende Öffnungen (18) radial nach außen ragen, an der Innenseite des äußeren Rohres (4) verspannt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Wäge­ behälter (1) verbundene, horizontal liegende Rohr (4) beidseitig offen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Rohr (4) mit Spiel aufgenommene Tragrohr (5) jenes beidseitig überragt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden des Tragrohres (5) in der Wandung eines den Wägebehälter (1) mit Spiel umschließenden, zu diesem im wesentlichen korrespondierend ausge­ bildeten, ortsfest gelagerten Gehäuses (7) befestigt sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Enden des Rohres (4) und den Enden des Tragrohres (5) biegeweiche Bälge oder Schlauchstücke (11) vorgesehen sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (4, 5) nahe dem oberen Rand des Wägebehälters (1) liegen.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (4, 5) im unteren Bereich des Wägebehälters (1) vorgesehen sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wägezelle (13) im Mittelabschnitt des Tragrohres (5) und im Bereich der vertikalen Mittel­ achse (19) des Wägebehälters (1) liegt.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Wägezelle (13) eine mit ihrer Achse parallel zur Achse des Tragrohres (5) liegende Futtermuffe (14) mit einer Konusbohrung aufweist, in welche ein Konus (15) einschraubbar ist, und in der Futtermuffe (14) radial verlaufende Aussparungen (16) vorgesehen sind zur Aufnahme von Spreizbacken (17), die mit ihrer Innenseite am Konus (15) anliegen und die bezüglich des Trag­ rohres (5) sich radial erstrecken und von den im Tragrohr (5) vorgesehenen Öffnungen (18) mit Spiel aufgenommen sind und die mit ihrer Außenseite an der Innenseite des äußeren Rohres (4) anliegen.

10. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (7) mit einem aufliegenden Deckel (8) verschließbar ist, der eine mittels eines Schiebers (10) verschließbare Einfüllöffnung (9) aufweist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfüll­ öffnung (9) im Deckel (8) unmittelbar oberhalb des Rohres (4) liegt.

12. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Anordnung der Rohre (4, 5) nahe dem oberen Rand des Wägebehälters (1) oberhalb der unteren Ausflußöffnung (2) eine Abdeckung (20) liegt, deren horizontale Abmessungen zumindest so groß sind wie die korrespondierenden, horizontalen Abmessungen der Ausflußöffnung (2).

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der Rohre (4, 5) in einer vertikalen Symmetrieebene eines horizontalen Querschnittes des Wägebehälters (1) liegen.