DE4434710C2 - Wiege- und Dosiervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wiege- und Dosiervorrichtung mit einer Wiegeeinheit und einem von einer Aufhängung getragenen Behälter.

Im Verlauf von Herstellungsprozessen einer Vielzahl von Mate­ rialien, zum Beispiel von chemischen Verbindungen, ist eine Vermischung exakt bemessener Mengen von Komponenten der Mate­ rialien notwendig. Die genau bemessenen Mengen der Komponen­ ten erhält man üblicherweise durch dosiertes Einfüllen des entsprechenden Rohmaterials in einen mit einer Wiegeeinheit verbundenen Behälter einer Dosiervorrichtung, wobei die Wie­ geeinheit eine oder mehrere Waagen umfassen kann. Je nach Herstellungsprozeß kann das eingewogene Material über be­ trächtliche Zeiträume (bis zu 40 Stunden) in dem Behälter der Dosiereinrichtung verbleiben, bevor es Mischkammern oder anderen Prozeßeinrichtungen zugeführt wird. Insbesondere bei der Herstellung von Sintermaterialien mit genau definiert er Zusammensetzung oder auch bei der Herstellung von Pellets für Nuklearbrennelemente können die pro Charge einzuwiegenden Ma­ terialmengen bei sehr geringen Toleranzen der Waage (< 1 mg) sehr groß sein (etwa 40 kg). Für derartige Vorgänge werden empfindliche, hochauflösende Waagen benötigt. Die durch der­ artig große Materialmengen der einzuwiegenden Komponenten be­ dingte andauernde Belastung hochauflösender Waagen mit hohen Lastkräften bedingt eine geringe Lebensdauer der Waagen und erfordert kostenintensive Wartungs- und Reparaturarbeiten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Wiege- und Dosiervorrichtung mit einer Wiegeeinheit und mit einem von einer Aufhängung getragenen Behälter anzugeben, bei der eine Verringerung der Lebensdauer der Wiegeeinheit aufgrund einer Dauerbelastung vermieden ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Zwischenzustand umfaßt dabei alle möglichen Zustände, in denen sich die Wiege- und Dosiervorrichtung befinden kann, in denen keine Wiegebereitschaft der Wiegeeinheit erforderlich ist. Mit anderen Worten: Mit dem Zwischenzustand sind alle Phasen eines Herstellungsprozesses umfaßt, in denen die Wie­ geeinheit nicht aktiviert ist, wie etwa Wartephasen oder Be- und Entladephasen des Behälters.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß Verschleiß­ erscheinungen an den Waagen auch auf eine Dauerbelastung der Waagen durch Lastkräfte der sich in einem Zwischenzustand in der Dosiervorrichtung befindlichen großen Materialmengen zu­ rückzuführen sind, wobei zur Sicherstellung der bestimmungs­ gemäßen Funktionsweise einer Wiege- und Dosiervorrichtung ei­ ne derartige Dauerbelastung der Waage auch im Zwischenzustand nicht erforderlich ist.

Durch die Entkopplung der Aufhängung zusammen mit dem von ihr getragenen Behälter und den im Behälter befindlichen Mate­ rialmengen von der oder jeder Waage der Wiegeeinheit ist die­ se im Zwischenzustand entlastet, so daß Verschleißerscheinun­ gen vermindert sind und ihre Lebensdauer verlängert ist.

Zweckmäßigerweise ist die Haltevorrichtung in vertikaler Richtung verschiebbar. Somit ist im Zwischenzustand auch der mit der Haltevorrichtung mittels der Aufhängung verbundene Behälter in vertikaler Richtung verschiebbar. Eine derartige Anordnung kann beispielsweise mittels Positionsmeßfühlern oder mittels Feststellschrauben gegen zu weitreichende Ver­ schiebungsbewegungen gesichert sein.

Zweckmäßigerweise weist der Behälter mindestens ein Einfüll­ element zum dosierten Einfüllen eines Mediums auf.

In seinem unteren Bereich kann der Behälter in verschiedener Weise ausgebildet sein. So kann er beispielsweise halbkugel­ förmig oder zylinderförmig ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Behälter jedoch in seinem unteren Bereich mindestens an­ nähernd trichterförmig ausgebildet. Ein Entleerungsvorgang des Behälters durch eine in seinem Behälterboden vorgesehene Entleerungsöffnung wird dadurch begünstigt. Zum Verschließen der Entleerungsöffnung weist der Behälter zweckmäßigerweise ein Kegelventil auf.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist die Aufhängung durch den Behälter hindurch bis an dessen Unterseite geführt, wobei das Kegelventil am unteren Ende der Aufhängung angeordnet ist, und wobei der Behälter in geschlossenem Zustand des Kegelven­ tils mit dem Rand der Entleerungsöffnung auf dem Kegelventil aufliegt. Dabei ist eine Andockvorrichtung zur Entleerung des Behälters vorgesehen, wobei das Kegelventil beim Andocken des Behälters an die Andockvorrichtung selbsttätig öffnet. Da­ durch bleibt die Entleerungsöffnung des Behälters in der Re­ gel geschlossen und öffnet nur in angedockter Position der einen Auffangbehälter umfassenden Andockvorrichtung. Durch einen derartigen Selbstsicherungsmechanismus der Wiege- und Dosiervorrichtung gegen unbeabsichtigtes Entleeren ist diese besonders für den Einsatz in Herstellungsprozessen zur Verar­ beitung von zum Beispiel toxischen oder radioaktiven Materia­ lien geeignet.

Die Wiege- und Dosiervorrichtung kann ohne Elemente zur Ver­ stärkung der Schließkraft des Kegelventils ausgeführt sein. In vorteilhafter Ausgestaltung ist jedoch ein Federsystem zur Verstärkung der Schließkraft des Kegelventils vorgesehen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson­ dere darin, daß durch die Entkopplung der Aufhängung zusammen mit dem von dieser getragenen und mit dem einzuwiegenden Ma­ terial befüllten Behälter von der Wiegeeinheit diese in einer Zwischenphase entlastet und somit die Lebensdauer der oder jeder Waage der Wiegeeinheit verlängert ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Wiege- und Dosiereinrichtung im Zustand der Wie­ gebereitschaft und

Fig. 2 die Wiege- und Dosiervorrichtung gemäß Fig. 1 in ei­ nem Zwischenzustand.

Eine Wiege- und Dosiervorrichtung 1 gemäß den Fig. 1 und 2 umfaßt eine Wiegeeinheit 2, eine Aufhängung 3 und einen Be­ hälter 4. Der Aufhängung 3 ist eine mit dieser in Eingriff einbringbare Haltevorrichtung 5 zugeordnet, die in vertikaler Richtung x verschiebbar ist. Der Behälter 4 ist mit nicht nä­ her dargestellten Einfüllelementen 6 zum dosierten Einfüllen von pulverförmigen Medien M in den Behälter 4 versehen. Ein unterer Bereich 7 des Behälters 4 ist trichterförmig ausge­ bildet.

Im Zustand der Wiegebereitschaft der Wiege- und Dosiervor­ richtung 1 (Fig. 1) umgreift eine an der Wiegeeinheit 2 vor­ gesehene klammerartige Halterung 8 den in Form eines Kopf­ stücks 3' ausgebildeten oberen Bereich der Aufhängung 3. Da­ bei wird die an der Aufhängung 3 angreifende Gewichts­ kraft - wie durch den Kraftpfeil F angedeutet - mittels der klam­ merartigen Halterung 8 auf die Wiegeeinheit 2 übertragen. Eine Entleerungsöffnung 9 am Boden des Behälters 4 ist durch ein Kegelventil 10 verschlossen. Das Kegelventil 10 ist am freien, unteren Ende der durch den Behälter 4 geführten Auf­ hängung 3 angeordnet.

Der Behälter 4 liegt in diesem Zustand der Wiegebereitschaft der Wiege- und Dosiervorrichtung gemäß Fig. 1 mit dem Rand der Entleerungsöffnung 9 auf dem Kegelventil 10 auf, so daß die Entleerungsöffnung 9 verschlossen ist. Zur Verstärkung der Schließkraft des Kegelventils 10 weist die Wiege- und Do­ siervorrichtung 1 ein Federsystem 12 auf.

Anstelle der klammerartigen Halterung 8 sind zur lösbaren Verbindung der Aufhängung 3 mit der Wiegeeinheit 2 auch an­ dere Ausgestaltungen möglich. So können beispielsweise Schraubverbindungen oder ein an der Wiegeeinheit 2 angeordne­ ter und in eine an der Aufhängung 3 vorgesehene Öse ein­ bringbarer Haken vorgesehen sein.

Im geöffneten Zustand der klammerartigen Halterung 8 ist die Aufhängung 3 von der Wiegeeinheit 2 entkoppelt, so daß sich die Wiege- und Dosiervorrichtung 1 in einem Zwischenzustand (Fig. 2) befindet. In diesem Zwischenzustand wird die Ge­ wichtskraft F der Aufhängung 3 und des Behälters 4 von der Halterung 5 aufgenommen.

In einem solchen Zwischenzustand sind die Aufhängung 3 und der von ihr getragene Behälter 4 von der in vertikaler Rich­ tung x verschiebbaren Haltevorrichtung 5 getragen. Somit ist im Zwischenzustand der Behälter 4 vertikal verschiebbar.

Beim Andocken des Behälters 4 an eine Andockvorrichtung 11 durch Absenken der Haltevorrichtung 5 liegt der Behälter 4 auf der Andockvorrichtung 11 auf, wobei bei weiterem Absenken der Haltevorrichtung 5 das Kegelventil 10 selbsttätig öff­ net. In diesem angedockten Zustand wird das in dem Behälter 4 befindliche Medium M durch die Entleerungsöffnung 9 in den Andockbehälter entleert.

Claims (6)

1. Wiege- und Dosiervorrichtung (1) mit einer Wiegeeinheit (2) und mit einer einen Behälter (4) tragenden Aufhängung (3), die in einem Zustand der Wiegebereitschaft lösbar mit der Wiegeeinheit (2) verbunden ist, und die in einem Zwi­ schenzustand von der Wiegeeinheit (2) entkoppelt und von ei­ ner Haltevorrichtung (5) getragen ist, wobei die Aufhängung (3) durch den Behälter (4) hindurch bis an dessen Unterseite geführt ist, und wobei der Behälter (4) in geschlossenem Zu­ stand eines am unteren Ende der Aufhängung (3) angeordneten Kegelventils (10) mit dem Rand einer Entleerungsöffnung (9) auf dem Kegelventil (10) aufliegt.

2. Wiege- und Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hal­ tevorrichtung (5) und im Zwischenzustand der mit ihr mittels der Aufhängung (3) verbundene Behälter (4) in vertikaler Richtung (x) verschiebbar sind.

3. Wiege- und Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Einfüllelement (6) zum dosierten Einfüllen eines Mediums (M) in den Behälter (4).

4. Wiege- und Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (4) in seinem unteren Bereich (7) mindestens an­ nähernd trichterförmig ausgebildet ist.

5. Wiege- und Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kegelventil (10) beim Andocken des Behälters (4) an eine Andockvorrichtung (11) selbsttätig öffnet.

6. Wiege- und Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Federsystem (12) zur Verstärkung der Schließkraft des Kegelventils (10) vorgesehen ist.