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Die
Erfindung betrifft das Gebiet von Vorrichtungen zum Speichern und
Abgeben von losen Materialien, bekannt zum Beispiel aus
US-A-5 499 746 . Die
Erfindung bezieht sich insbesondere auf das Speichern und Abgeben
von Keramikpulvern in Maschinen zur Herstellung von Keramikfliesen,
auf welche die vorliegende Beschreibung Bezug nimmt, ohne dabei
den Blick auf mehr allgemeine Anwendungen der Erfindung zu verlieren.
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Wie
bekannt ist, werden Keramikfliesen durch Pressen von Keramikpulvern
erhalten, die durch spezielle Trichter in Matrizen gegeben werden.
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Die
Keramikpulver sind in grossräumigen
Silos enthalten und werden durch verbindende Förderbänder zu den Trichtern transportiert.
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Anlagen
des oben erwähnten
Typs sind geeignet zur Produktion von grossen Serien, bei welchen
grosse Mengen von Materialien verwendet werden, jedoch nur wenige
Pulverqualitäten.
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Die
bekannte Technik verfügt
ebenfalls über Anlagen,
in welchen das Speichern des Pulvers unter Verwendung von kleinen
verformbaren Säcken
erfolgt. Obwohl diese Lösun gen
die Verwaltung einer grösseren
Zahl von Pulvertypen erlaubt, weist sie einige Nachteile auf, die
mit dem Zuführen
der Pulver zu den Trichtern zusammenhängen.
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Die
Säcke müssen angehoben
und an ihren unteren Enden zum Weiterleiten der Pulver geöffnet werden,
und zwar durch ein Hebesystem, das in der Lage ist, die Pulver in
den Trichter zu geben.
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Während dieses
Vorgangs geht ein Teil des Inhalts des Sackes verloren, verschmutzt
den umliegenden Arbeitsbereich und das hier arbeitende Personal,
und es kann durch das Personal eingeatmet werden mit Folgen für die Gesundheit.
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In
diesem Zustand ist die durch die vorliegende Erfindung vorgesehene
Lösung,
eine Vorrichtung zum Speichern und Abgeben von losen Materialien
zu bieten, welche die erwähnten
Nachteile überwindet.
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Insbesondere
ist ein Zweck der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Speichern
und Abgeben von losen Materialien vorzusehen, welche ebenso ein
Behälter
zum Speichern der Pulver ist wie auch ein Trichter zum Abgeben derselben.
Ein weiterer Zweck ist, eine Vorrichtung zum Speichern und Abgeben
von losen Materialien vorzusehen, welche während des Abgabevorgangs unerwünschte Verluste
von Pulvern verhindert. Ein weiterer Zweck der Erfindung ist, eine
Vorrichtung zum Speichern und Abgeben von losen Materialien zu realisieren,
welches die Arbeit des Pulverwechsels erleichtert.
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Die
wie oben erwähnten
technischen Zwecke sind erreicht durch eine Vorrichtung zum Speichern
und Abgeben von losen Materialien nach Patentanspruch 1.
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Es
wird nun ein nicht begrenzendes Beispiel einer vorgezogenen Ausführung beschrieben,
wie sie in den Abbildungen der beiliegenden Zeichnungen dargestellt
ist, in welchen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Speichern und Abgeben
von losen Materialien nach der Erfindung in einem ersten Betriebszustand
ist;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung aus 1 in
einem zweiten Betriebszustand, mit einigen Teilen entfernt, um andere
besser hervorzuheben;
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3 ist
eine seitliche Ansicht der Vorrichtung aus Abbildung 2;
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4 ist
eine zerlegte, vergrösserte
perspektivische Ansicht von einem Teil der Vorrichtung;
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5 ist
eine vergrösserte
Ansicht von einem Teil aus 3 im Schnitt,
und zwar nach einer vertikalen, die Achse X enthaltenden Ebene;
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6 ist
eine schematische Ansicht der Erfindung, angebracht an einer Anlage
zur Produktion von Keramikfliesen.
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Unter
Bezugnahme auf die Abbildungen der Zeichnungen ist die Vorrichtung
zum Speichern und Abgeben von losen Ma terialien nach der Erfindung mit 1 bezeichnet.
Die Vorrichtung 1 enthält
einen Behälter 2 von
bekanntem Typ, starr und versehen mit einer Öffnung 3 zum Füllen und
Leeren des Behälters 2 mit
losen Materialien, insbesondere mit Keramikpulvern, die zur Produktion
von Keramikfliesen bestimmt sind.
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Zu
diesem Zweck ist die Öffnung 3 mit
speziellen Mitteln 4 zum Öffnen und Schliessen der Öffnung 3 versehen.
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Wie
in den Abbildungen der Zeichnungen dargestellt ist, weist der Behälter 2 vorteilhafterweise eine
insgesamt parallelflache Form auf, vorzugsweise eine kubische.
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Der
Behälter 2 ist
drehbar an einem Trägerrahmen 5 befestigt
und kann sich um eine Drehachse X drehen.
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Insbesondere
weist der Trägerrahmen 5 eine Basis 6 auf,
welche aus zwei gegenseitig voneinander abstehenden Balken 7 gebildet
ist, und von welchen aus sich zwei Ständer vertikal erstrecken. Jeder Ständer, welche
Ständer
in der gezeigten Ausführung
die Form einer rechteckigen Platte 8 haben, ist starr mit
den beiden Balken 7 verbunden. Die Platten 8 sind
einander zugewandt und sind Seite an Seite mit dem starren Behälter 2 angeordnet,
welcher zwei Flächen 9 parallel
zu den Platten 8 hat. Folglich verläuft die Drehachse X lotrecht
zu den Platten 8 und zu den Flächen 9 des Behälters 2.
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Vorteilhafterweise
erstreckt sich die Öffnung 3 teilweise
ent lang einer Ecke 10 des Behälters 2; diese Ecke 10 mit
der Öffnung
wird nachstehend als Zugangsecke 10a bezeichnet. Wenigstens
die Zugangsecke 10a ist eine abgerundete Ecke, um zu verhindern,
dass sich infolge der Umdrehung loses Material ansammelt, es ist
jedoch vorzuziehen, dass alle Ecken 10 parallel zu der
Drehachse X abgerundet sind. Vorzugsweise weist der Behälter 2 eine
Anzahl von Öffnungen 3 auf,
die entlang der Zugangsecke 10a gegenseitig zueinander
ausgerichtet sind.
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Folglich
erstrecken sich bei der gezeigten Ausführung die Öffnung 3 oder die
Anzahl von Öffnungen 3 parallel
zu der Drehachse X des Behälters 2.
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Die
Vorrichtung 1 weist ausserdem spezielle Mittel 11 zum
Drehen auf, welche im Betrieb zwischen dem Behälter 2 und dem Trägerrahmen 5 wirken.
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Mehr
im Detail gesehen sind die Drehmittel 11 durch einen Zahnkranz 12 gebildet,
der fest an dem Behälter 2 angebracht
und koaxial im Verhältnis zu
der Achse X des Behälters 2 angeordnet
ist. Der Zahnkranz 12 ist dazu vorgesehen, in ein Zahnritzel 13 zu
greifen, welches mit Hilfe einer Hohlwelle 19 durch einen
Motor 14 angetrieben wird, der fest an einem Rahmen einer äusseren
Halterung 50 gehalten ist, auf welcher der Trägerrahmen 5 aufgenommen werden
kann.
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Wie
in den Abbildungen gesehen werden kann, ist der Zahnkranz 12 an
einer Fläche 9 des
Behälters 2 montiert,
welche einer Platte 8 zugeordnet ist.
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Der
Zahnkranz 12 ist kreisförmig
und hat Zähne
an seinem äusseren
Umfang 12a. Ein interner Umfang 12b des Zahnkranzes 12 ist
glatt und ist mit Führungsrädern 15 verbunden,
die leerlaufend an der Platte 8 montiert sind.
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Auf ähnliche
Art trägt
die Fläche 9 des
Behälters 2,
welche sich entgegengesetzt von der Fläche befindet, an welcher der
Zahnkranz 12 montiert ist, ein kreisförmiges Hilfszahnrad 16,
verbunden mit einer Platte 8 durch identische Führungsräder 15.
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Bei
einer weiteren, hier nicht gezeigten Ausführung der Erfindung weist das
Hilfszahnrad 16 eine Anzahl von Zähnen an seinem äusseren
Umfang auf, und die Drehmittel 11 sind symmetrisch an beiden Platten 8 der
Vorrichtung 1 vorhanden.
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Die
Drehmittel 11 ermöglichen
die Bewegung des Behälters 2 aus
wenigstens einer ersten Position, in welcher die Öffnung oder
die Anzahl von Öffnungen 3 des
Behälters 2 in
einer oberen Position angeordnet sind, um das lose Material einzufüllen, in wenigstens
eine zweite Position, in welcher die Öffnung 3 oder die
Anzahl von Öffnungen
in einer unteren Position angeordnet sind, um das lose Material aus
dem Behälter 2 abzugeben.
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In
der unteren Position ist die Öffnung 3 zwischen
den Balken 7 angeordnet und das Material wird direkt in
einen Hilfs trichter T abgegeben.
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Ausserdem
ermöglicht
es der Motor 14 dem Behälter 2,
kontinuierlich gedreht zu werden, um das darin enthaltene Material
vor der Abgabephase zu mischen.
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Vorteilhafterweise
können
spezielle Bewegungsmittel 17 das Ritzel 13 zwischen
einer Eingriffsposition mit dem Zahnkranz 12, in welcher
der Motor 14 das Drehen des Behälters 2 vornimmt,
und einer Freigabeposition von dem Zahnkranz 12 bewegen,
in welcher der Behälter 2 feststeht.
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Die
Mittel 17 zum Bewegen des Ritzels 13 enthalten
eine Trägerplatte 21,
welche in der Umdrehung mit einer Hohlwelle 19 verbunden
ist, und wenigstens zwei Triebe 22, angeordnet mit ihren
Längsachsen
parallel zu einer Bewegungsrichtung des Zahnritzels 13 und
angeschlossen mit einem Ende an den äusseren Trägerrahmen 50 und mit
dem anderen Ende an die Platte 21. Die Triebe 22 verschieben
die Platte 21, welche dann in Längsrichtung die Hohlwelle 19 bewegt,
auf welche das Zahnritzel 13 aufgezogen ist.
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Wenn
sich das Zahnritzel 13 in einer Freigabeposition befindet,
wird der Behälter 2 mit
Hilfe von Feststellern 18 angehalten, welche auf den Zahnkranz 12 wirken.
Mehr im Detail, und mit besonderer Bezugnahme auf die 5,
ist das Ritzel 13 auf die Hohlwelle 19 aufgezogen,
welche intern gerillt ist.
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Eine
Welle 20 des Motors 14 ist gleitbar in den Hohlraum der
Hohlwelle 19 eingesetzt. Die Welle 20 des Motors 14 weist
Rillen an ihrer äusseren Oberfläche auf,
welche sich mit den Rillen der Hohlwelle 19 ergänzen, um
die Übertragung
des Drehmomentes von dem Motor 14 auf das Ritzel 13 zu
ermöglichen.
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Die
Hohlwelle 19 ist drehbar mit der Trägerplatte 21 verbunden,
welche durch die Triebe 22 in Richtung des Behälters 2 bewegt
wird, hin in die Eingriffsposition des Ritzels 13, oder
von dem Behälter 2 fort
in die Freigabeposition des Ritzels 13.
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Bei
der gezeigten Ausführung
sind die Triebe 22 zwei Druckluftzylinder, montiert zwischen
dem äusseren
Trägerrahmen 50 und
der Platte 8, und sie sind mit axial gleitenden Zapfen 22a versehen,
angeschlossen mit einem ihrer Enden an die Trägerplatte 21. Ebenfalls
dem äusseren
Trägerrahmen 50 zugeordnet
sind die Mittel zum Feststellen 18 des Behälters 2.
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Insbesondere
enthalten die Mittel zum Feststellen 18 eine verzahnte
Platte 23, welche beweglich ist zwischen einer Eingriffsposition
mit dem Zahnkranz 12, welche Position der Freigabeposition
des Ritzels 13 entspricht, und einer von dem Zahnkranz 12 freigegebenen
Position, welche einer Eingriffsposition des Ritzels 13 entspricht.
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Wie
in 5 gesehen werden kann, befindet sich die verzahnte
Platte 23 Seite an Seite mit dem Ritzel 13 und
ist mit einem ihrem Ende 24 fest an dem Trägerrahmen 5 montiert.
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Die
verzahnte Platte 23 bewegt sich von dem Zahnkranz 12 fort
oder zu diesem hin zusammen mit dem Ritzel 13, so dass
der Zahnkranz 12 entweder in das Ritzel 13 oder
in die verzahnte Platte 23 greift.
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Wenn
sich die Zähne 23a der
verzahnten Platte 23 mit dem Zahnkranz 12 im Eingriff
befinden, ist die Drehbewegung des Behälters 2 angehalten.
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Das
Anhalten der Drehbewegung erfolgt während der Phasen des Ladens
mit Pulver und des Entladens des Behälters 2, während welcher
die Öffnung 3 oder
die Anzahl der Öffnungen
durch die speziellen Mittel für
diese Funktion geöffnet
werden.
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Mehr
im Detail enthalten die Mittel 4 zum Öffnen und Schliessen der Öffnung 3 eine
kleine Platte 25, montiert im Inneren des Behälters 2,
welche kleine Platte 25 beweglich ist zwischen einer geschlossenen
Position, in der die kleine Platte 25 in einer Position
liegt, in welcher sie die Öffnung 3 oder
die Anzahl von Öffnungen
verschliesst, und einer geöffneten
Position, in welcher die kleine Platte 25 von der Öffnung 3 fort
verschoben ist.
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Die
kleine Platte 25 wird durch speziell dafür vorgesehene
Mittel bewegt.
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Insbesondere
ist die kleine Platte 25 an einem Trägerrahmen 27 montiert,
der an einer Welle 28 gehalten ist.
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Die
Welle 28 ist in dem Behälter 2 in
der Position der Zugangsecke 10a montiert und parallel
zu dieser.
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Die
Welle 28 ist drehbar um ihre Längsachse Y, und eine Umdrehung
derselben bewirkt eine Verschiebung der fest an dieser gehaltenen
kleinen Platte 25 zwischen der geöffneten Position und der geschlossenen
Position.
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Die
Umdrehung der Welle 28 wird erreicht durch einen Mechanismus 29,
enthaltend eine Gabel 30, die quer zu der Welle 28 an
einem Ende 28a der Welle 28 selbst montiert ist,
welches sich ausserhalb des Behälters 2 befindet
und dazu vorgesehen ist, mit zwei Zapfen 31 und 32 zusammenzuwirken.
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Die
Gabel 30 wirkt mit dem ersten Zapfen 31 zusammen,
welcher an dem äusseren
Trägerrahmen 50 in
einer Position angebracht ist, die dem oberen Abschnitt der Öffnung 3 entspricht,
oder mit dem zweiten Zapfen 32, angebracht an dem äusseren Trägerrahmen 50 in
einer Position, welche dem unteren Abschnitt der Öffnung 3 entspricht.
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Mehr
im Detail, und wie in den 3 und 4 gezeigt
ist, ist der erste Zapfen 31 in einer Position entsprechend
einem oberen Abschnitt 33 des äusseren Trägerrahmens 50 angebracht,
und der zweite Zapfen 32 ist angebracht in einer Position,
die einem unteren Abschnitt 34 des äusseren Trägerrahmens entspricht.
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Beide,
der erste Zapfen 31 und der zweite Zapfen 32,
sind beweglich zwischen einer von dem Behälter 2 entfernten
Position und einer dicht an dem Behälter 2 liegenden Position.
Bei der gezeigten Ausführung
sind die ersten und zweiten Zapfen 31, 32 in jeweilige
Druckluftzylinder 31a, 32a eingesetzt.
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In
der geschlossenen Position wirken die Zapfen 31, 32 mit
der Gabel 30 zusammen, während sich der Behälter 2 noch
in Umdrehung befindet.
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Insbesondere
werden die Zapfen 31, 32 durch eine Steuertafel
gesteuert, die von bekanntem Typ und weder näher beschrieben noch gezeigt
ist. Die Steuertafel bewirkt das Einschieben der Zapfen 31, 32 zwischen
die Arme 33 der Gabel 30. Während der folgenden Umdrehung
kommt der hintere Arm 33a (hinten im Verhältnis zu
der Vorschubrichtung der Gabel 30) in Kontakt mit den Zapfen 31, 32 und dreht
sich zusammen mit der Welle 28 im Verhältnis zu dem Behälter 2,
wobei eine Verschiebung der kleinen Platte 25 aus der geschlossenen
Position in die geöffnete
Position bewirkt wird. Beide Zapfen 31, 32 haben
dieselbe Funktion: wenn die Öffnung 3 in
der oberen Position angeordnet ist, wirkt die Gabel 30 mit dem
ersten Zapfen 31 zusammen, während, wenn die Öffnung in
der unteren Position angeordnet ist, die Gabel 30 mit dem
zweiten Zapfen 32 zusammenwirkt.
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Während der
Umdrehung des Behälters 2, um
die Öffnung 3 von
der oberen in die untere Position zu bringen, oder um das Material
in dem Behälter 2 zu
mischen, wird die kleine Platte 25 in der geschlossenen
Position gehalten, und zwar durch elastische Rückholmittel 34, die
an der Welle 28 arbeiten. Vorzugsweise, wie in 6 gezeigt
ist, sind die elastischen Rückholmittel 34 aus
einer Stange 35 gebildet, welche verschiebbar in einen
Zylinder 36 eingesetzt ist. Der Zylinder 36 ist
an dem Behälter 2 befestigt,
während
das äussere
Ende 35a der Stange 35 an einem Arm 33 der
Gabel 30 befestigt ist.
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Ein
Federelement ist in dem Zylinder 36 im Kontakt mit dem
internen Ende der Stange 35 angeordnet, hier nicht gezeigt,
welches die Stange 35 in einer maximal ausgedehnten Konfiguration
hält und die
Gabel 30 in Richtung der geschlossenen Position der kleinen
Platte 25 drückt.
Während
der Öffnungsphase
wirken die Zapfen 31, 32 den elastischen Rückholmitteln 34 entgegen.
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Nach
der oben erfolgten, vorwiegend strukturellen Beschreibung folgt
nun eine Beschreibung des Betriebes der Vorrichtung nach der Erfindung.
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Zum
Laden der Materialien in den Behälter 2 wird
die Öffnung 3 in
der oberen Position angeordnet. Kurz bevor die Öffnung 3 die obere
Position erreicht, während
sich der Behälter 2 noch
dreht, gibt die Steuertafel einen Befehl an den ersten Zapfen 31, welcher
sich aus der entfernten Position (von dem Behälter 2) in die angenäherte Position
zwischen die Arme 33 der Gabel 30 bewegt. Der
erste Zapfen 31 kommt in Kontakt mit dem hinteren Arm 33a der
Gabel 30 und bewirkt die Verschiebung der kleinen Platte 25,
wie oben beschrieben wurde.
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In
dieser Phase hält
die Steuertafel den Motor 14 an und aktiviert die Triebe 22,
welche das Ritzel 13 aus der Eingriffsposition in die Freigabeposition
von dem Zahnkranz 12 bewegen; gleichzeitig wird die verzahnte
Platte 23 aus ihrer Freigabeposition in die Eingriffsposition
mit dem Zahnkranz 12 bewegt, um den Behälter 2 zu blockieren.
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Sobald
der Behälter 2 mit
den losen Materialien gefüllt
worden ist, das heisst mit den Keramikpulvern, bewegt die Steuertafel
den ersten Zapfen 31 aus der an den Behälter 2 angenäherten Position heraus
und in die entfernte Position, wobei die Gabel 30 freigegeben
wird. Die elastischen Rückholmittel 34 haben
die Aufgabe, die kleine Platte 25 in der geschlossenen
Position zu halten.
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An
diesem Punkt ist die gesamte Vorrichtung 1 bereit für den Transport
in einen Speicherbereich, oder sie kann direkt an dem Hilfstrichter
T installiert werden. Sobald sie installiert ist, bewegen die Triebe 22 das
Ritzel 13 und die verzahnte Platte 23 in eine zu
oben entgegengesetzte Richtung, und der nun mechanisch mit dem Zahnkranz 12 verbundene
Motor 14 kann den Behälter 2 drehen.
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Der
Behälter 2 kann
direkt in die Entladeposition der Materialien gebracht werden, oder
er kann mehrere Umdrehungen um die Drehachse X ausführen, um
die Materialien vor dem Einfüllen
in den Hilfstrichter T zu mischen.
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Während der
Entlade- oder Abgabephasen, kurz bevor die untere Position erreicht
ist und während
sich der Behälter 2 noch
dreht, befiehlt die Steuertafel dem zweiten Zapfen 32,
sich aus der von dem Behälter 2 entfernten
Position zwischen die Arme 33 der Gabel 30 zu
bewegen. Der zweite Zapfen 32 kommt in Kontakt mit dem
hinteren Arm 33 der Gabel und bewirkt das Verschieben der
kleinen Platte 25, wie oben unter Bezugnahme auf den ersten
Zapfen 31 beschrieben ist.
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In
dieser Position hält
die Steuertafel auch den Motor 14 an und aktiviert die
Triebe 22, welche das Ritzel 13 und die verzahnte
Platte 23 verschieben, um den Behälter 2 zu blockieren.
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Während dieser
Phase funktioniert der Behälter 2 als
Trichter, da das Material an den innen geneigten Wänden des
Behälters 2 gleitet
und aus der Öffnung 3 austritt,
um in den Hilfstrichter T zu gelangen.
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Die
Erfindung bietet wichtige Vorteile.
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Es
muss vor allem bemerkt werden, dass die Vorrichtung 1 nach
der Erfindung sei es als Behälter zum
Zwecke des Speicherns wie auch als Trichter zur Abgabe funktionieren
kann, sowie auch als Mischer, wodurch die Notwendigkeit des Be nutzens mehrerer
verschiedener Vorrichtungen vermieden wird, jede vorgesehen für eine spezielle
Funktion.
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Weiter
ermöglichen
die langen und schmalen Öffnungen
der Vorrichtung 1, die Matrizen der Fliesenpressen direkt
zu füllen.
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Es
kann weiter beobachtet werden, dass die Vorrichtung 1 nach
der vorliegenden Erfindung gewährleistet,
dass der Arbeitsbereich nicht durch Pulver verunreinigt wird, da
ein unerwünschtes
Austreten der Materialien während
der Arbeiten des Füllens vermieden
wird. Die spezielle Öffnungs-
und Schliessstruktur sichert, dass der Behälter 2 hermetisch
abgedichtet bleibt.
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Eine
letzte Beobachtung ist, dass die Vorrichtung nach der Erfindung
aufgrund des erreichten hohen Grades an Automation die Arbeiten
des Pulverwechsels erleichtert,.