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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Absperrschieber, der speziell
für Kunststoffgranulat
geeignet ist.
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Auf
dem Gebiet der Kunststoffverarbeitung empfindet man den Bedarf,
gespeicherte Mengen von Kunststoffgranulat bereitzustellen und das
Ganze oder Teile des Materials, das sich durch verschiedene Verarbeitungs-
und Vorbereitungsschritte angesammelt hat, zu verdrängen. Um
diese Arbeitsgänge auszuführen, werden
Schiebereinrichtungen verwendet, kurz als Schieber bezeichnet, die
die Funktion zum Öffnen
und Schließen
einer Säule
aus Granulat haben, das von einem Speicherbereich oder -behälter zugeführt wird,
um dessen Zuführung
zu steuern.
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Gewöhnlich verwendete
Schieber werden als Art einer Guillotine angesehen, da sie aus einer Klinge
bestehen, die ein Rohr verschließt, durch das das Material
fließt,
indem sie in einer Nut gleitet.
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Eine
Art des Schiebers vom Typ der Guillotine wird in 1, 2, 3 und 4 der
begleitenden Zeichnung gezeigt. Ein Schieber, der im Allgemeinen
mit S gekennzeichnet ist, ist so ausgebildet, dass er ein Rohr C öffnet und
schließt,
das mit einem Ausgabeauslass B eines Fülltrichters oder Silos T in
Verbindung steht und aus einem Schieberkörper besteht, der mit z. B.
einem Paar scheibenförmiger Elemente
P1 und P2 ausgebildet ist, die gegeneinander stoßen und z. B. durch eine Anzahl
von Schrauben V zusammengehalten werden.
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Eins
der scheibenförmigen
Elemente, z. B. das Element P2, ist mit einer Nut oder Fräsfläche F an
dessen Fläche ausgebildet,
die mit dem anderen scheibenförmigen
Element zusammengehört.
In einer Richtung erstreckt sich die Fläche F normal zum Rohr C, d.
h. normal zu der Richtung, in der das Granulatmaterial durch das
Rohr C fließt.
An einer vorgegebenen Position, in der Regel der zentralen, axialen Position
der Fräsfläche F, ist
ein Durchgangsloch oder eine Öffnung
A2 mit einer etwas kleineren Breite als der von der Nut oder Fräsfläche F vorgesehen.
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Die
Fräsfläche F wirkt
als Aufnahme- und Führungssitz
für das
Vorwärts-
und Rückwärtsgleiten einer
starren Klinge L, deren Länge
viel größer ist
als die Nut F, so dass sie sich bei Gebrauch im Wesentlichen zu
allen Zeiten in Eingriff befinden. Die Klinge L ist mit einem Durchgangsloch
oder einer Durchgangsöffnung
A3 ausgebildet, deren lichte Weite die gleiche ist wie die der Durchgangsöffnung A1.
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Das
andere scheibenförmige
Element, z. B. das Element P1, ist mit einem Durchgangsloch oder einer Öffnung A1
ausgebildet, deren lichte Weite die gleiche ist wie die der Öffnung A2,
und so angeordnet, dass sie bei Gebrauch zu allen Zeiten mit der Öffnung A2
ausgerichtet ist. Die Klinge L ist so ausgebildet, dass sie bei
einer Steuerung, die durch einen Linear-Stellantrieb wie einer druckluftbetriebenen
Hebevorrichtung, nicht dargestellt, ausgeübt wird, entlang der Nut F
gleitet, so dass sie von einer geschlossenen Position, in der sie
das Granulat versperrt, das durch das Rohr C fließt (4),
und einer vorgegebenen offenen Position verschoben wird, in der
die Durchgangsöffnung
A3 mit den Löchern
A1 und A2 übereinstimmt
(3), um einen Fluss des Granulats zu ermöglichen.
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Ein
weiterer weit verbreiteter Typ des Schiebers wird in 5 und 6 gezeigt
und besteht aus einem Schieberkörper,
der dem des Schiebers gemäß 1 bis 4 sehr ähnlich ist,
aber eine starre Klinge oder Scheibe L1 hat, die kürzer als die
Länge der
Nut und Fräsfläche F und
ohne jegliches Durchgangsloch A3 ist. Die Zwischenstellung einer
derartigen Klinge zwischen den Löchern
A1 und A2 des Sperrschiebers versperrt den Materialfluss, wogegen es
dazu führt,
dass der Durchgang geöffnet
wird, wenn die Klinge von den Löchern
beabstandet verschoben ist. Sobald jedoch der Abschnitt der Nut
F durch die Klinge L1 freigegeben ist, z. B. mit Bezug auf 6,
wenn die Klinge entfernt ist, können
die Granulate des Materials in der Nut selbst noch verweilen, besonders
in dem Bereich, der die Öffnung A2
umgibt, wobei daher, wenn sie so versetzt wird, dass sie zunehmend
dichter an die Löcher
A1 und A2 gebracht wird, die Klinge L1 die Granulate des Materials
zerrt, bricht und verdichtet, die noch entlang der Nut oder Mahlfläche F verweilen
und das Material, damit endet, dass es bewirkt, dass die Klinge
L1 festklemmt, wobei damit ihr Versetzen verhindert wird. Des Weiteren
ist das Material, das noch in der Nut verbleibt, falls die Art des
Granulats, das durch den Schieber fließt, geändert wird, für das neue
Material eine unerwünschte
Verunreinigungsquelle.
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DE-B-1
103 850 offenbart eine Schiebervorrichtung, die zwei zugewandte
Metallplatten, einen Abstandhalter zwischen den Metallplatten, zwei Dichtungsplatten
zwischen dem Abstandhalter und den Metallplatten, und ein Sektor-Schieberelement, das
so angeordnet ist, dass es winklig in einem Sitz versetzt ist, der
durch den Abstandhalter und die Metallplatten definiert ist.
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Eine
Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Absperrschieber
zum steuerbaren und wirksamen Versperren eines Stroms aus Kunststoffgranulat
aus einem Speicherbereich oder -behälter durch ein Rohr bereitzustellen,
ohne festzuklemmen.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Absperrschieber
bereitzustellen, der verhindern kann, dass sich Granulate ansammeln
und darin verweilen, so dass die Gefahr einer Verunreinigung ausgeschlossen
ist, falls die Art des zu versperrenden Granulats geändert wird.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Absperrschieber
bereitzustellen, der verhindern kann, dass die Granulate des zu
versperrenden Materials zerdrückt
oder in Stücke
zerbrochen werden, während
ein optimales Versperren der Strömung
durchgeführt
wird.
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Eine
weitere wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen
Absperrschieber bereitzustellen, der den Aufwand minimieren kann,
der erforderlich ist, um die Klinge anzutreiben, die den Schieber
bildet.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Absperrschieber
mit einem sehr einfachen Aufbau bereitzustellen, der damit wettbewerbsfähige Produktionskosten
mit sich bringt.
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Diese
und noch weitere Aufgaben, die unten noch deutlicher offensichtlich
werden, werden durch einen Absperrschieber für Kunststoffgranulat erfüllt, der
ein Paar scheibenförmiger
Elemente, von denen jedes eine durchgehende Öffnung aufweist, Befestigungsmittel,
um die scheibenförmigen
Elemente miteinander an einer zusammengehörigen Seite davon in Kontakt
zu halten, wobei dadurch deren jeweilige Durchgangsöffnungen
miteinander ausgerichtet sind, einen Aufnahmesitz, der in mindestens
einem der scheibenförmigen
Elemente an seiner Seite, die mit dem anderen scheibenförmigen Element
zusammengehört,
ausgebildet ist, wobei an der Durchgangsöffnung ein schieberartiges
Glied ausgebildet ist, um in dem Aufnahmesitz angeordnet zu werden,
und eine Gelenkeinrichtung aufweist, deren Gelenkmittelpunkt zwischen
zumindest einem der scheibenförmigen Elemente
und dem schieberartigen Glied ist, so dass das schieberartige Glied
so ausgebildet ist, dass es in Gebrauch zwischen einer geschlossenen
Posi tion, bei der es die Durchgangsöffnungen versperrt, und einer
offenen Position, beabstandet von den Öffnungen, winklig versetzt
werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmesitz und das
schieberartige Glied
- – zwischen sich einen Zwischenraum
abgrenzen, wenn das schieberartige Glied in seiner geschlossenen
Position ist, wobei der Spalt gering genug ist, um sicherzustellen,
das der Granulatfluss blockiert ist, und weit genug, um zu verhindern,
dass darin eingeschlossene Granulate zerdrückt werden, und
- – ein
Profil mit zumindest zwei kreisförmigen
Abschnitten aufweisen, deren Zentrum an der Gelenkeinrichtung ist,
wobei der kreisförmige
Abschnitt derart angeordnet ist, dass er nahe dem kreisförmigen Abschnitt
gleitet, wohingegen der kreisförmige
Abschnitt angeordnet ist, so dass er nahe dem kreisförmigen Abschnitt
gleitet, wobei die kreisförmigen
Abschnitte des schieberartigen Glieds aufweisen
- – einen
halbkreisförmigen
Flügel
oder Abschnitt, der zwischen ihnen angeordnet ist, der ausgebildet
ist, die Durchgangsöffnungen
zu versperren, die in den Scheiben vorgesehen sind, wenn sich das
schieberartige Glied in seiner geschlossenen Position befindet,
- – eine
Stufe, die zwischen dem kreisförmigen
Abschnitt und dem halbkreisförmigen
Abschnitt in dem schieberartigen Glied vorgesehen ist, und
- – eine
Schulter, die zwischen den kreisförmig geformten Abschnitten
vorgesehen ist,
wobei dadurch in Gebrauch die Ansammlung
von Granulat weggefegt wird, wenn das schieberartige Glied winklig
zu seiner geschlossenen Position versetzt ist.
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Weitere
Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der
folgenden ausführlichen
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels davon
besser verdeutlicht, das mittels eines nicht einschränkenden
Beispiels durch die begleitenden Abbildungen der Zeichnung veranschaulicht
wird, in denen zeigen:
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1 eine
diagrammatische teilweise Vorderansicht eines Speicher-Fülltrichters
oder Silos zur Speicherung von Granulat und eines unteren Ausgaberohrs,
das mit einer schieberartigen Öffnungs-
und Schließvorrichtung
einer herkömmlichen
Art versehen ist, um den Fluss des Granulatmaterials dort hindurch
zu hemmen;
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2 eine
Draufsicht der schieberartigen Verschlussvorrichtung gemäß 1;
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3 eine
Schnittansicht entlang der Linien III-III von 2;
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4 eine
Schnittansicht entlang der Linie IV-IV von 2;
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5 eine
Ansicht, ähnlich
zu der von 1, aber einen anderen Typ von
schieberartiger Öffnungs-
und Verschlussvorrichtung betreffend, die in der Technik bekannt
ist;
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6 eine
Draufsicht der schieberartigen Öffnungs-
und Verschlussvorrichtung gemäß 5;
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7 eine
teilweise Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Absperrschiebers, der mit
seinem schieberartigen Element in seiner geschlossenen Position
gezeigt wird; und
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8 eine
Ansicht, ähnlich
zu der von 7, aber mit seinem schieberartigen
Element in seiner offenen Position; und
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9 eine
Perspektivansicht, ähnlich
zu der gemäß 7,
die aber eine Variation des Absperrschiebers veran schaulicht, wobei
sich sein schieberartiges Element in der offenen Position befindet.
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Mit
Bezug zuallererst auf 7 und 8 wird angemerkt,
dass selbst ein Absperrschieber gemäß der vorliegenden Erfindung,
der im Allgemeinen mit 1 gekennzeichnet ist, mit einem
Paar Scheiben P1 (in 7 und 8 nicht
dargestellt) und P2, die jeweils eine Durchgangsöffnung oder Loch A1 bzw. A2
haben, und mit Befestigungsmitteln, z. B. vier Schrauben (nicht
dargestellt), gebildet wird, die ausgebildet sind, um durch Gewinde
in jeweilige Gewindelöcher 2 zu
passen, die an den Ecken der Scheiben P1 und P2 vorgesehen sind,
um die Scheiben selbst an deren zusammengehöriger Fläche aneinander anstoßend zu
halten, so dass deren jeweilige Durchgangsöffnungen oder Löcher miteinander
ausgerichtet sind.
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An
der zusammengehörigen
Seite von einer Scheibe mit der anderen und an ihrer Durchgangsöffnung oder
ansonsten teilweise in einer und teilweise in der anderen Scheibe
ist ein flacher Aufnahmesitz 3 vorgesehen, der z. B. durch
Fräsen
ausgebildet ist, um eine schieberförmige, im Wesentlichen starre
planare Klinge 4 aufzunehmen.
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Anders
als bei herkömmlichen
Vorrichtungen ist die Klinge 4 mit einer Gelenkeinrichtung
versehen, die in dem Ausführungsbeispiel
gemäß 7 und 8 aus
einem Stift 5 besteht, der sich von dem Boden des planaren
Sitzes 3 erhebt und senkrecht dazu ist, um gleitend mit
einem Loch 6, mit dem die Klinge 4 ausgebildet
ist, in Eingriff zu kommen, so dass die Klinge 4 winklige
Versetzungen um den Stift 5 herum zwischen einer geschlossenen
Position gemäß 7,
in der sie die Durchgangsöffnungen
A1 und A2 versperrt, und einer offenen Position gemäß 8,
von den Öffnungen
selbst beabstandet, bewirken kann, um zu ermöglichen, dass das Granulat durch
sie fließt.
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Spezieller
ist der Aufnahmesitz 3 so geformt, dass er ausgebildet
ist, um eine erste Kantenwand 7 und eine zweite Kantenwand 9 aufzuweisen,
die jeweils einen kreisförmigen
Abschnitt bilden, der um die Längsachse
des Stiftes 5 zentriert ist. Zwischen den kreisförmigen Abschnitten 7 und 9 ist
ein kreisförmiger
Abschnitt 10 mit dem im Wesentlichen gleichen Durchmesser
oder etwas größeren Durchmesser
als das Loch A2 vorgesehen. Darüber
hinaus hat der Sitz 3 nahe am Stift 5 zwei gerade
Kantenwand-Abschnitte 11 und 11a, die weiterhin
zueinander senkrecht sind.
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Die
planare Klinge 4 hat eine jeweilige Kante mit einem ersten
kreisförmigen
Abschnitt 12, der um die Achse des Lochs 6 zentriert
ist, wobei daneben eine Stufe 13 vorgesehen ist, von der
sich ein halbkreisförmiger
Abschnitt 14 erstreckt, dessen Durchmesser im Wesentlichen
der gleiche ist wie der der Öffnung
oder des Lochs A2 und der einen vorstehenden Abschnitt oder den
Flügel 15 abgrenzt,
der den Schieber selbst bildet und ein kreisförmiges Profil hat. Eine kleine
Schulter bzw. ein Absatz 16, der neben dem halbkreisförmigen Abschnitt 14 vorgesehen ist,
ist vorzugsweise parallel zur Stufe 13, wobei sich von
diesem ein zweiter kreisförmig
geformter Abschnitt 17 erstreckt, der um die Achse des
Lochs 6 zentriert ist, wobei dessen Radius erheblich kürzer ist als
der erste Abschnitt 13. Der Umfangsabschnitt 17 ist
ausgebildet, um in Gebrauch nahe und entlang des Abschnitts 9 der
Kantenwand zu gleiten, wohingegen der Abschnitt 12 nahe
am Abschnitt 7 der Kantenwand gleitet.
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Neben
dem Abschnitt 17 erstreckt sich ein gerader Abschnitt 18 und
begrenzt teilweise einen Ansatz 19 mit einem Ende, das
mit einem radialen Abschnitt 20 nahe am geraden Abschnitt 11 verbunden
ist. Ein gerader Kantenabschnitt 21 erstreckt sich daneben
und ist so ausgebildet, dass er gegen den gradlinigen Abschnitt 11a der
Wand von Sitz 3 stößt. Die Abschnitte 12 und 21 erstrecken
sich nach außen von
den Scheiben P1 und P2, wobei sie einen Griffzapfen 22 bilden,
der als ein Handgriff zur manuellen Betätigung der Klinge 4 oder
anderweitig als ein gelenkiges Verbindungselement zu einem Linear-Stellantrieb
wie eine dynamische Fluid-Einheit mit Zylinder und Kolben oder eine
andere geeignete Antriebsvorrichtung wirken kann.
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Andererseits
ist der Ansatz 19 mit einem Gelenkloch 8 und wahlweise
mit einem gekrümmten Schlitz 23 ausgebildet,
der als eine Führung
für einen kleinen
Stift oder Anschlag 24 wirkt, der sich vom Boden von Sitz 3 erhebt,
wie ein Stift 5, und der als ein Anschlag für die winklige
Versetzung der Klinge 4 wirkt. Wenn es so gewünscht wird,
kann der Anschlag 24 durch eine durchgehende Schraube ersetzt
werden, die so ausgebildet ist, dass sie zur Sicherung der zwei
Scheiben P1 und P1 miteinander beiträgt. Der Anschlag für die winkligen
Versetzungen der Klinge wird außerdem
durch den Abschnitt 21, der gegen den Abschnitt 11a der
Wand von Sitz (3) anstößt, und
durch den Abschnitt 20 sichergestellt, der gegen den Abschnitt 11 von
Sitz (3) anstößt.
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Die
Kantenabschnitte 12, 13, 14, 16 und 17 der
Klinge 4 sind so ausgebildet, dass in Gebrauch jede Ansammlung
von Granulat in den Bereichen nahe den Wandabschnitten 7 und 9 von
Sitz 3 weggefegt wird. Das Festklemmen von herkömmlichen Schiebervorrichtungen
wird in der Regel durch Granulate verursacht, die dort hineinfallen
und damit den Gleitweg der Klingen oder Verschlussschieber versperren.
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird das Problem durch gekrümmte Profile 13, 14, 16 und 17 der
Klinge gelöst,
die, wenn sie versetzt wird, sowohl den Boden als auch die Wände von
Sitz 3 glatt streicht, jede Ansammlung von Granulat wegfegt
und damit einen ausreichenden Grad der Reinigung sicherstellt, wobei
damit einen Festklemmen verhindert wird.
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Die
Möglichkeit
der Verhinderung einer Ansammlung im Schieber, indem diese Maßnahmen übernommen
werden, macht es möglich,
einen Eingriff und damit Zerlegungsarbeiten zur Reinigung der inneren
Teile des Schiebers am wirksamsten zu begrenzen, die normalerweise
beim Wechseln des Materials ausgeführt werden müssen, um
jegliche Spuren von früher
verwendetem Material zu entfernen, so dass eine Verunreinigung vermieden
wird.
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Des
Weiteren hat die Scheibe P2 eine Erweiterung 25 an ihrem
Durchgangsloch A2, die vorgesehen ist, um zu verhindern, dass Granulate
zerdrückt und
damit zerbrochen werden, wenn bewirkt wird, dass sich die Klinge 4 in
eine geschlossene Position über
dem Loch A2 bewegt. Selbst wenn sich die Klinge 4 in ihrer
vollständig
geschlossenen Position befindet, wird ein dünner Zwischenraum 26 zwischen der
Kante 14 der Klinge und der Wand 10 von Sitz 3 über der
Erweiterung 25 abgegrenzt (7). Ein
solcher Zwischenraum ist klein genug, um sicherzustellen, dass der
Fluss blockiert oder versperrt wird, und weit genug, um zu verhindern,
dass alle Granulate, die darin eingeschlossen sind, zerdrückt werden.
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Die
Kraft, die erforderlich ist, um die Klinge anzutreiben, ist im Vergleich
mit der Kraft, die durch die herkömmlichen Klingen erforderlich
ist, die mit einem linearen Wendehub versetzt werden, auf Grund des
Vorhandenseins des Hebels oder des Ansatzes 22 mit einem
Antriebsarm, der dem Abstand zwischen dem Drehstift 5 und
dem Handgriff 22 entspricht, dem einen Widerstandsarm entgegenwirkt, der
dem Abstand zwischen der Mitte des halbkreisförmigen vorstehenden Abschnitts 15 und
dem Drehstift 5 entspricht, gering. Das Verhältnis des
Antriebsarms (Abstand zwischen dem Ansatz 22 und dem Stift 5)
zum Widerstandsarm (Abstand zwischen der Mitte des Abschnitts 15 und
dem Stift 5) ist erheblich größer als das, das bei herkömmlichen
Schiebervorrichtungen festgestellt wurde, und stellt einen günstigen
Mechanismus bereit, der die aufgebrachte Kraft verstärkt.
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Die
Scheibe P1 befindet sich vorzugsweise über der Scheibe P2, könnte aber
auch unterhalb davon angeordnet sein, wobei in dem Fall die Erweiterung 25 im
Loch A1 bereitgestellt wird.
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Eine
vereinfachte strukturelle Variation des erfindungsgemäßen Absperrschiebers
wird in 9 gezeigt, die sich dahingehend
unterscheidet, das der Wandabschnitt 11 von Sitz 3 ein
gekrümmtes
Ende 27 hat, an der ein gekrümmtes Profil 28, das
die gradlinigen Abschnitte 19 und 20 der Klinge 4 miteinander verbindet,
konzentrisch gedreht werden kann.
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Die
Profile 27 und 28 sind mit Bezug aufeinander konzentrisch
und haben Kantenprofile 7, 12 und 9, 10.
Dieses Merkmal macht es für
den Schieber 4 möglich,
dass er durch derartige Profile geführt werden kann, wenn er in
einer hin- und herbewegenden
Weise winklig versetzt wird, wobei dadurch der Stift 5 und
das Loch 8 unnötig
werden.
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Die
Erfindung, wie sie oben beschrieben ist, ist für zahlreiche Modifikationen
und Variationen in deren Umfang und wie sie durch die Ansprüche definiert
ist empfänglich.
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Materialien
sowie Größen können entsprechend
den spezifischen Anforderungen verschiedenartig sein.
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Jedes
Bezugszeichen, das den technischen Merkmalen in jedem Anspruch folgt,
wurde bereitgestellt, um die Verständlichkeit des Anspruchs zu
erhöhen,
und soll nicht als Einschränkung
des Umfangs des Anspruchs aufgefasst werden.