EP2520495B1 - Dosierverfahren - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a metering method.
- Dosage organs are usually used, which allow a conditioning of the materials to be filled for volumetric and / or gravimetric dosing. For this purpose, on the one hand, they must be able to ensure a selectable flow rate of the material to be filled and, on the other hand, to ensure a desired degree of homogeneity, for example freedom from density variations, as present, for example, with clumped material.
- metering devices include for this purpose screws, vibrating troughs, vibration valves and rotary valves.
- the dosing method according to the invention comprises the steps of fluidizing a solid to be filled, controlling the flow rate of the fluidized solid using a swelling or pinch valve, buffering and breathing the fluidized solid in a pipe section, which may in particular have an outlet pipe, and taking up and depositing the solid in a force-free manner , In particular, while avoiding Crowkraft remplin stored container. It has been found that in this way a surprisingly fast and also very gentle material filling of sensitive solids is possible.
- FIG. 1 shows an external view of an embodiment of a metering 1. It can be seen a hopper 11 with a plurality of gas inlet 12, which must be connected during operation of the metering 1 via hoses or pipes, not shown, with a gas supply.
- a gas is blown from the gas supply with overpressure through the gas inlet nozzle into the interior of the hopper, so that in the hopper 11 poured in solid particles are fluidized in the resulting gas stream.
- the filling hopper 11 with gas inlet 12 thus represents a fluidizing device for solids.
- an optional holder 13 is also arranged for a knocker, not shown, with the settling of solid particles on the inner surface of the hopper 11 avoided and a possible complete Fluidization is supported.
- FIG. 1 in each case indicated by an arrow general flow direction of the material to be filled, from which the current direction of movement of a fluidized material particle may differ, downstream of a blow valve 20 is arranged.
- the inflating valve 20 is flanged to the hopper 11 in this embodiment.
- FIG. 1 can be seen particularly well ventilation valves 21 and 22 of the inflate valve 20, by means of which a particularly only in FIG. 2 to be recognized, there hatched ring hose 23 can be pressurized by gas filling.
- the inflating valve 20 Without pressure supply is the inflating valve 20, as in FIG. 2 shown, opened, closed at maximum pressure supply, by targeted pressure variation, the degree of opening of the inflation valve can be selectively varied.
- the unillustrated control of the inflation valve 20 can manually, electrically, pneumatically or mechanically realized.
- a significant advantage here is that with the expansion valve 20 a fast-reacting and precisely controllable throughput control is achieved with complete avoidance of mechanical assemblies.
- FIG. 1 recognizable ventilation device 50 In the flow direction of the material to be filled downstream closes to the inflating valve 20 a only in FIG. 2 recognizable outlet pipe 30, which via a described below, only in FIG. 1 recognizable ventilation device 50 can be ventilated and ventilated.
- the provision of a ventilated and ventable outlet pipe has proven to be essential, since the achieved buffering and ventilation of the fluidized solid significantly contributes to a precise filling that can not otherwise be achieved.
- a second important effect is that bursting of the container 60 to be filled is reliably avoided,
- the ventilation does not take place directly, so not indirectly by a directly on an opening or a nozzle of the outlet pipe 30 arranged ventilation device 50, but indirectly.
- the outlet pipe 30 is, as in FIG. 2 can be seen, concentric with a the outer tube 31 surrounding the outlet pipe 30, which projects beyond the outlet pipe 30 in the downstream direction, so that there is a free space between the outlet pipe 30 and outer tube 31, in the outgoing from the outlet pipe 30 gas with fluidized Solid can enter.
- the outer tube 31 is then only in FIG. 1 recognizable ventilation 32 arranged, to which the ventilation device 50 with manifold 51, funnel 52 and exhaust pipe 53, held together by ring clamps 54 and 55, is flanged.
- the suction nozzle 53 communicates with a suction device, not shown, for example, a suction pump, so that an active ventilation by suction is possible.
- a bag clamp 40 is attached as a holding device for a container to be filled in the form of a bag 60.
- the bag clamp 40 has clamping brackets 41, 42 which, controlled by pneumatic cylinders 43, 44, press the bag 60 against a filling nozzle 33 which is pushed onto the outer tube 31 and thus ensure that leakage of the material to be filled into the environment is largely prevented ,
- two optional touch sensors 45, 46 are provided, which only allow closing of the clamping brackets 41, 42 of the bag clamp 40 when they are actuated by an operator pushing the bags, both contact sensors 45, 46 with one hand each a closing of the bag clamp, safe to stop, as long as a hand of the operator could be in the area between the clamps 41,42.
Landscapes
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Dosierverfahren.
- Zur dosierten Abgabe von Materialien, insbesondere Schüttgütern und anderen Feststoffen wie z.B. Pulvern oder Granulaten, aus einem Vorratsbehälter (siehe z.B.
DE 8813375 U oderCH 692143 A5 - Problematisch bei diesen bekannten Dosierorganen ist nicht nur, dass die erzielbaren Abfüllgeschwindigkeiten oftmals unbefriedigend sind, sondern auch, dass die Konditionierung in der Regel über eine mechanische Wechselwirkung mit dem Material erfolgt. Dies hat zwei Nachteile: Einerseits werden mechanische Bauteile im Materialstrom angeordnet, die deshalb verschmutzen und mit hohem Zeit- und Wartungsaufwand gereinigt werden müssen. Je mehr bewegliche Teile sich im Materialstrom befinden, desto schlechter sind die Reinigungsergebnisse und desto länger werden die Reinigungsstillstandszeiten. Dementsprechend hoch sind die Investitions- und Betriebskosten.
- Andererseits steht die mechanische Wechselwirkung einem schonenden Umgang mit dem Produkt entgegen und birgt das Risiko, eine unerwünschte Veränderung von Materialeigenschaften zu bewirken.
- Diese Probleme werden durch ein Dosierverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
- Das erfindungsgemäße Dosierverfahren weist die Schritte Fluidisieren eines abzufüllenden Feststoffs, Regeln der Flussrate des fluidisierten Feststoffs unter Verwendung eines Bläh- oder Quetschventils, Puffern und Beatmen des fluidisierten Feststoffs in einer Rohrstrecke, die insbesondere ein Auslaufrohr aufweisen kann und Aufnehmen und Ablagern des Feststoffs in einem kräftefrei, insbesondere unter Vermeidung von Nebenkraftschlüssen gelagerten Behältnis auf. Es hat sich gezeigt, dass auf diese Weise eine überraschend schnelle und darüber hinaus sehr materialschonende Abfüllung auch empfindlicher Feststoffe ermöglicht wird.
- Die Erfindung wird nun anhand von Figuren, die beispielhafte Ausgestaltungen eines zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignetes Dosierorgan darstellen, näher erläutert.
- Es zeigen:
- Fig. 1:
- Eine Außenansicht eines Ausführungsbeispiel eines Dosierorgans mit daran angeordnetem zu befüllenden Behälter und
- Fig. 2:
- eine Querschnittsdarstellung des Ausführungsbeispiels aus
Figur 1 , geschnitten an der Linie A-A. - Gleiche Komponenten gleicher Ausführungsbeispiele werden in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
-
Figur 1 zeigt eine Außenansicht eines Ausführungsbeispiel eines Dosierorgans 1. Man erkennt einen Einfülltrichter 11 mit einer Mehrzahl von Gaseinlasstutzen 12, die beim Betrieb des Dosierorgans 1 über nicht dargestellte Schläuche oder Rohre mit einer Gasversorgung verbunden sein müssen. Wenn das Dosierorgan 1 betrieben wird, wird von der Gasversorgung ein Gas mit Überdruck durch die Gaseinlassstutzen in das Innere des Einfülltrichters geblasen, so dass in den Einfülltrichter 11 hineingeschüttete Feststoffpartikel im entstehenden Gasstrom fluidisiert werden. Der Einfülltrichter 11 mit Gaseinlassstutzen 12 stellt also eine Fluidisiervorrichtung für Feststoffe dar. An der Außenwand des Einfülltrichters 11 ist ferner eine optionale Halterung 13 für einen nicht dargestellten Klopfer angeordnet, mit dem ein Absetzen von Feststoffpartikeln an der Innenfläche des Einfülltrichters 11 vermieden und eine möglichts vollständige Fluidisierung unterstüzt wird. - In der in
Figuren 1 und 2 jeweils durch einen Pfeil angedeuteten generellen Fließrichtung des abzufüllenden Materials, von der die momentane Bewegungsrichtung eines fluidisierten Materialpartikels abweichen kann, stromabwärts ist ein Blähventil 20 angeordnet. Das Blähventil 20 ist in diesem Ausführungsbeispiel am Einfülltrichter 11 angeflanscht. InFigur 1 erkennt man besonders gut Be- und Entlüftungsventile 21 und 22 des Blähventils 20, mittels derer ein besonders nur inFigur 2 zu erkennender, dort schraffiert dargestellter Ringschlauch 23 durch Gasbefüllung unter Druck gesetzt werden kann. - Ohne Druckzuführung ist das Blähventil 20, wie in
Figur 2 dargestellt, geöffnet, bei maximaler Druckzuführung geschlossen, durch gezielte Druckvariation kann der Grad der Öffnung des Blähventils gezielt variiert werden. Die nicht dargestellte Steuerung des Blähventils 20 kann manuell, elektrisch, pneumatisch oder mechanisch realisiert werden. Wesentlicher Vorteil ist hier, dass mit dem Blähventil 20 eine schnell reagierende und präzise regelbare Durchsatzkontrolle unter völliger vermeidung mechanischer Baugruppen erreicht wird. - In Fließrichtung des abzufüllenden Materials stromabwärts schließt sich an das Blähventil 20 ein nur in
Figur 2 erkennbares Auslaufrohr 30 an, das über eine weiter unten beschriebene, nur inFigur 1 erkennbare Be- und Entlüftungsvorrichtung 50 be- und entlüftbar ist. Das Vorsehen eines be- und entlüftbaren Auslaufrohrs hat sich als wesentlich erwiesen, da die dadurch erreichte Pufferung und Beatmung des fluidisierten Feststoffs wesentlich zu einer exakten Befüllung beiträgt, die sonst nicht erreicht werden kann. Ein zweiter wichtiger Effekt besteht darin, dass ein Platzen des zu befüllenden Behälters 60 sicher vermieden wird, - In der dargestellten Ausführungsform erfolgt die Be- und Entlüftung nicht direkt, also nicht durch eine unmittelbar an einer Öffnung oder einem Stutzen des Auslaufsrohrs 30 angeordnete Be- und Entlüftungsvorrichtung 50, sondern indirekt. Das Auslaufrohr 30 ist, wie in
Figur 2 zu erkennen ist, konzentrisch mit einem das Auslaufrohr 30 umgebenden Außenrohr 31, das das Auslaufrohr 30 in Stromabwärts-Richtung überragt, angeordnet, so dass sich zwischen Auslaufrohr 30 und Außenrohr 31 ein freier Raum ergibt, in den aus dem Auslaufrohr 30 austretendes Gas mit fluidisiertem Feststoff eintreten kann.Am Außenrohr 31 ist dann ein nur inFigur 1 erkennbarer Be- und Entlüftungsstutzen 32 angeordnet, an den die Be- und Entlüftungsvorrichtung 50 mit Krümmer 51, Trichter 52 und Absaugstutzen 53, zusammengehalten durch Ringschellen 54 und 55, angeflanscht ist. Der Absaugstutzen 53 kommuniziert mit einer nicht dargestellten Absaugvorrichtung, z.B. einer Absaugpumpe, so dass auch eine aktive Entlüftung durch Absaugen möglich ist. - An dem Außenrohr 31 ist als Haltevorrichtung für einen zu befüllenden Behälter in Form eines Sackes 60 eine Sackklemme 40 befestigt. Die Sackklemme 40 weist Klemmbügel 41,42 auf, die durch Pneumatikzylinder 43,44 gesteuert den Sack 60 an einen Befüllstutzen 33, der auf das Außenrohr 31 aufgeschoben ist, andrücken und so sicherstellen, dass ein Austreten des abzufüllenden Materials in die Umgebung weitgehend verhindert wird. Aus Sicherheitsgründen sind zwei optionale Berührungssensoren 45,46 vorgesehen, die ein Schließen der Klemmbügel 41,42 der Sackklemme 40 nur dann erlauben, wenn sie von einem Bediener, der die Säcke aufschiebt, beide Berührungssensoren 45,46 mit jeweils einer Hand betätigt werden, um ein Schließen der Sackklemme, sicher zu unterbinden, solange noch eine Hand des Bedieners im Bereich zwischen den Klemmbügeln 41,42 sein könnte.
- Wesentlich ist, dass der Sack 60 und allgemein der zu befüllende Behälter kraftentkoppelt, insbesondere unter völliger Vermeidung von Nebenkraftschlüssen mittels der Haltevorrichtung an dem Dosierorgan 1 angeordnet ist, so dass er in unbefülltem Zustand kräftefrei auf einer Waage aufliegt da sonst Fehldosierungen auftreten können.
-
- 1
- Dosierorgan
- 11
- Einfülltrichter
- 12
- Gaseinlassstutzen
- 13
- Halterung
- 20
- Blähventil
- 21,22
- Be- und Entlüftungsventile
- 23
- Ringschlauch
- 30
- Auslaufrohr
- 31
- Außenrohr
- 32
- Entlüftungsstutzen
- 33
- Befüllstutzen
- 40
- Sackklemme
- 41,42
- Klemmbügel
- 43,44
- Pneumatikzylinder
- 45,46
- Berührungssensoren
- 50
- Be- und Entlüftungsvorrichtung
- 51
- Krümmer
- 52
- Trichter
- 53
- Absaugstutzen
- 54,55
- Ringschellen
- 60
- Sack
- A-A
- Schnittlinie
Claims (1)
- Dosierverfahren mit den Schritten Fluidisieren eines abzufüllenden Feststoffs, Regeln der Flussrate des fluidisierten Feststoffs unter Verwendung eines Bläh- oder Quetschventils (20), Puffern und Beatnen des fluidisierten Feststoffs in einer Rohrstrecke, die insbesondere ein Auslaufrohr (30) aufweisen kann, und Aufnehmen und Ablagern des Feststoffs in einem kräftefrei, insbesondere unter Vermeidung von Nebenkraftschlüssen gelagerten Behältnis.
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Legal Events
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