Weber, Helmut (Am Wasserfall 3, Weinstadt-Beutelsbach, 71384, DE)
Brinz, Thomas (Schillerstr. 16, Bissingen A.D. Teck, 73266, DE)
Runft, Werner (Bildackerstrasse 11, Winnenden, 71364, DE)
Götz, Jürgen (Wernerstr. 23, Oberriexingen, 71739, DE)
Abel, Thomas (Eugen-Reutter-Strasse 3, Rosengarten, 74538, DE)
Klingler, Joerg (Mozartstr. 2, Fellbach, 70734, DE)
Geiger, Thomas (Birkenstrasse 8, Walddorfhaeslach, 72141, DE)
Knoll, Ursula (Torgasse 12/1, Marbach A. Neckar, 71672, DE)
Lemke, Kuno (Birkenweg 23, Bietigheim-Bissingen, 74321, DE)
Weber, Helmut (Am Wasserfall 3, Weinstadt-Beutelsbach, 71384, DE)
Brinz, Thomas (Schillerstr. 16, Bissingen A.D. Teck, 73266, DE)
Runft, Werner (Bildackerstrasse 11, Winnenden, 71364, DE)
Götz, Jürgen (Wernerstr. 23, Oberriexingen, 71739, DE)
Abel, Thomas (Eugen-Reutter-Strasse 3, Rosengarten, 74538, DE)
Klingler, Joerg (Mozartstr. 2, Fellbach, 70734, DE)
Geiger, Thomas (Birkenstrasse 8, Walddorfhaeslach, 72141, DE)
Knoll, Ursula (Torgasse 12/1, Marbach A. Neckar, 71672, DE)
| 1. | Vorrichtung zum Dosieren von Schüttgut (2), insbesondere von pulverförmigem Schüttgut (2) , mit einem Schüttgutabgabebehältnis (3) und einem das dosierte Schüttgut (2) aufnehmenden Aufnahmebehältnis (5) , welches mit einer Messeinrichtung (6) zur Erfassung einer jeweils dem Aufnahmebehältnis (5) zugeführten Menge an Schüttgut (2) verbunden ist, und mit einer Steuereinrichtung (8) zum Ansteuern der Schüttgutzufuhr in Abhängigkeit eines Ausgangssignals der Messeinrichtung (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (8) eine das Schüttgut (2) in dem Schüttgutabgabebehältnis (3) bewegende Einrichtung (11, 11') ansteuert. |
| 2. | Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine das Schüttgut (2) zwischen dem Schüttgutabgabebehältnis (3) und dem Aufnahmebehältnis (5) fördernde Transporteinrichtung (4) vorgesehen ist. |
| 3. | Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die das Schüttgut (2) in dem Schüttgutabgabebe hältnis (3) bewegende Einrichtung (11, 11') eine Rühreinrichtung (12, 12') aufweist. |
| 4. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die das Schüttgut (2) in dem Schüttgutabgabebehältnis (3) bewegende Einrichtung (11) eine die Neigung des Schüttgutabgabebehältnisses (3) einstellende Neigungseinrichtung (13) aufweist. |
| 5. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die das Schüttgut (2) in dem Schüttgutabgabebehältnis (3) bewegende Einrichtung (11, 11') eine Vibrationseinrichtung (14, 14') aufweist, die mit dem Schüttgutabgabebehältnis (3) gekoppelt ist. |
| 6. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungsform und/oder die Schwingungsfrequenz und/oder die Schwingungsamplitude der das Schüttgut in dem Schüttgutabgabebehältnis (3) bewegenden Einrichtung (11, 11') und/oder der Transporteinrichtung (4) veränderbar sind. |
| 7. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rühreinrichtung (12, 12') einen Antrieb (28, 28') und zumindest ein Rührelement (27, 27') umfasst . |
| 8. | Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rührelement (27) magnetisch oder mechanisch mit dem Antrieb (28) gekoppelt ist. |
| 9. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Abgabeöffnung des Schüttgutabgabebehältnisses ein Sieb und/oder eine Austraghilfe und/oder ein Verschlusselement vorgesehen sind. |
| 10. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsintensität der Rühreinrichtung (12, 12') veränderbar ist. |
| 11. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Transporteinrichtung ein Bandförderer oder eine Vibrationsförderrinne (4) vorgesehen ist. |
| 12. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Aufnahmebehältnis (5) zugewandtes Ende der Transporteinrichtung (4) mit einem Verschlusselement ausgerüstet ist. |
| 13. | Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Schüttgutabgabebehältnis (3) zugewandtes Ende der Transporteinrichtung (4) mittels eines elastischen Verbindungselements (40) mit einer Abgabeöffnung (29) des Schüttgutabgabebehältnisses (3) verbunden ist. |
| 14. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung mit zumindest einer Schikane in Förderrichtung des Schüttgutes (2) ausgerüstet ist. |
| 15. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (8) eine Speichereinheit (9) zum Abspeichern vorbestimmter schüttgutspezifischer Einstellungen umfasst. |
| 16. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (8) mit der Transporteinrichtung (4) derart gekoppelt ist, dass bei Erreichen einer vorbestimmten, dem Aufnahmebehältnis (5) zugeführten Menge an Schüttgut (2) die Zufuhr des Schüttgutes (2) unterbrochen wird. |
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dosieren von insbesondere pulverförmigem Schüttgut, mit einem Abgabebehältnis und einem das dosierte Schüttgut aufnehmenden Aufnahmebehältnis nach der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Aus der Praxis sind unterschiedlichste Vorrichtungen zum Dosieren von Schüttgut bekannt, wobei bei den bekannten Vorrichtungen in einfachster Weise mit einem Spatel eine vorbestimmte Menge an Schüttgut einem Schüttgutbehältnis entnommen wird, um diese entnommene Menge einem Aufnahmebehältnis dosiert zuzuführen.
Neben einer manuellen Dosierung im Labormaßstab werden bei einer erforderlichen Dosierung größerer Mengen auch automati-
sierte Vorrichtungen mit einem Roboter eingesetzt, wobei hier insbesondere Verpackungsmaschinen für Arzneimittel zu erwähnen sind.
Aus der US 3,944,004 ist eine Vorrichtung zum Dosieren von Schüttgut bekannt, wobei das zu dosierende Schüttgut von einem trichterförmigen Abgabebehältnis an ein erstes Förderblech abgegeben wird, von dem das Schüttgut über Vibrationsförderung auf ein zweites Förderblech und schließlich in ein Aufnahmegefäß auf einer Waage gefördert wird. Die Waage ist mit der Steuerung der Förderbleche verbunden, wobei der Ablademechanismus in das Aufnahmegefäß der Waage nach Erreichen eines Grades von 80% bis 98% des gewünschten Zielgewichtes die Förderrate reduziert, so dass ein Überladen des Aufnahmegefäßes der Waage vermieden wird.
Des Weiteren ist aus der US 4,382,527 ein System zum Vereinzeln von gewogenen oder gezählten Artikeln bekannt, wobei die Artikel zunächst von einem trichterförmigen Abgabegerät auf einen Vibrationsförderer abgegeben werden, welcher diese über verschließbare Öffnungen in ein mit einer Waage verbundenes Aufnahmegefäß abgibt, wobei die Waage bei einem Annähern an das Zielgewicht ein Signal zum Schließen der Öffnungen des Vibrationsförderers ausgibt, so dass das Zielgewicht eingehalten werden kann.
Die bekannten Maschinen sind jedoch vor allem dann unbefriedigend, wenn eine flexible Dosierung einer großen Anzahl geringer Mengen an Schüttgut erforderlich ist und hohe Anforde-
rungen bezüglich der Dosiergenauigkeit und eines geringen Materialverlustes auch bei einem Produktwechsel gestellt werden.
Ein Beispiel für ein Anwendungsgebiet, auf dem derartige Anforderungen gestellt werden, ist die so genannte Hochdurchsatztechnologie bzw. „High-Throughput-Experimentation λΛ , bei der in der Regel tausende exakt dosierte Schüttgutmengen in geringer Zeit erforderlich sind, um mit Hilfe einer computergestützten Auswertung und Auswahl zu besseren Produkten oder Verfahren zu gelangen.
Da für solche Anwendungen in der Praxis verwendete Vorrichtungen üblicherweise der Verpackungstechnologie entlehnt sind und z. B. Schneckendosierer darstellen, ist der Aufbau der Vorrichtungen auch entsprechend groß.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welche bei einem möglichst kleinen Aufbau zur insbesondere automatisierten Dosierung einer Vielzahl auch kleinster Mengen an Schüttgut geeignet ist.
Vorteile der Erfindung
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Dosieren von Schüttgut, insbesondere von pulverförmigem Schüttgut, mit einem Schüttgutabgabebehältnis und einem das dosierte Schüttgut aufneh-
menden Aufnahmebehältnis, welches mit einer Messeinrichtung zur Erfassung einer jeweils dem Aufnahmebehältnis zugeführten Menge an Schüttgut verbunden ist und mit einer Steuereinrichtung zum Ansteuern der Schüttgutzufuhr in Abhängigkeit eines Ausgangssignals der Messeinrichtung, welche erfindungsgemäß derart ausgebildet ist, dass die Steuereinrichtung eine das Schüttgut in dem Schüttgutabgabebehältnis bewegende Einrichtung ansteuert, nützt bereits vorteilhafterweise das Verhalten des Schüttguts in dem Abgabebehältnis für eine gezielte und schnelle Schüttgutförderung.
Durch eine signaltechnische Koppelung der Messeinrichtung mit der das Schüttgut in dem Schüttgutabgabebehältnis bewegenden Einrichtung und eine entsprechende Beeinflussung der Bewegung des Schüttgutes ist eine besonders flexible Dosierung auch bei geringen zu dosierenden Schüttgutmengen bzw. Pulvermengen möglich, wobei eine gewünschte Dosiergenauigkeit bei verschiedensten Schüttgütern in einem hohen Maße gewährleistet ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in einer kompakten Anordnung realisiert werden, da eine das Schüttgut in dem Schüttgutabgabebehältnis bewegende Einrichtung bereits beispielsweise in Form eines Rührwerkes ohnehin vorhanden ist oder mit geringem Platzbedarf beispielsweise als Vibriereinrichtung realisiert werden kann. Mithin kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ein in einem kleinen Maßstab aufbaubares Modul darstellen, das mit der erfindungsgemäßen Koppelung zwischen der Messeinrichtung und der das Schüttgut in dem
Schüttgutabgabebehältnis bewegenden Einrichtung besonders flexibel und vielseitig bei Schüttgütern bzw. Pulvern mit unterschiedlichen Eigenschaften verwendbar ist.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann dabei manuell bedient werden, jedoch eignet sie sich insbesondere zur automatisierten Bedienung mittels eines Roboters, mittels dem ein rascher Produktwechsel und eine Handhabung einer Vielzahl von Schüttgütern möglich ist, wie es beispielsweise im Bereich der „High-Throughput-Experimentation λΛ gefordert ist.
Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann eine gegebenenfalls über die Steuereinrichtung ansteuerbare Transporteinrichtung zwischen dem Schüttgutabgabebehältnis und dem Aufnahmebehältnis vorgesehen sein.
Zweckmäßigerweise umfasst die Steuereinrichtung eine Speichereinheit zum Abspeichern vorbestimmter schüttgutspezifischer Einstellungen, womit in Abhängigkeit der von der Messeinrichtung ermittelten, bereits in das Aufnahmebehältnis geförderten Schüttgutmenge die Ansteuerung der das Schüttgut in dem Abgabebehältnis bewegenden Einrichtung und der Transporteinrichtung derart erfolgen kann, dass die Förderung an das Aufnahmebehältnis einerseits ausreichend schnell erfolgen kann und andererseits rechtzeitig beendet wird, um die gewünschte Dosierungsgenauigkeit in dem Aufnahmebehältnis zu erreichen.
Die Speichereinheit der Steuereinrichtung kann z. B. empirisch ermittelte Einstellungen der Steuereinrichtung enthalten, um einen Schüttgutwechsel bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch die Bereitstellung der jeweils zur Ansteuerung erforderlichen Daten auf einfachste Weise zu ermöglichen.
Die Messeinrichtung kann in einer vorteilhaften Ausführung eine Waage sein, auf der das Aufnahmebehältnis direkt angeordnet sein kann. Es ist aber auch möglich, dass andere Messeinrichtungen verwendet werden, um die Menge des Schüttgutes zu bestimmen, wie z. B. Einrichtungen zur volumetrischen Messung oder Durchsatzmessung.
Das Schüttgutabgabebehältnis bzw. Vorlagegefäß kann z. B. eine Weithalsflasche oder dergleichen Behälter vorzugsweise aus Glas oder Kunststoff sein, welcher bei einer vorteilhaften Ausführung leicht austauschbar und durch einen Roboter bedienbar an der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnet ist.
Je nach Eigenschaften des zu dosierenden Schüttgutes kann ein Sieb und oder eine Austraghilfe an einer zu der Transporteinrichtung bzw. dem Aufnahmebehältnis führenden Abgabeöffnung des Schüttgutabgabebehältnisses vorgesehen sein. Im Bereich dieser Abgabeöffnung kann das Schüttgutabgabebehältnis z. B. eine als schnabelartige Verjüngung bis hin zu einer nadelartigen Form ausgebildete Austraghilfe aufweisen, wobei die Länge und der Durchmesser einer solchen nadelartigen Abgabeöffnung einen entscheidenden Einfluss auf die Austrittsmenge und die Vereinzelung des Schüttgutes haben. Insbesondere eine
vergleichsweise lange und dünne nadeiförmige Abgabeöffnung ermöglicht, wenn es die Agglomerationsneigung des Pulvers zu- lässt, eine stärkere Vereinzelung und eine entsprechend genaue Dosierung des Schüttgutes.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung nach der Erfindung kann die das Schüttgut in dem Schüttgutabgabebehältnis bewegende Einrichtung eine Rühreinrichtung aufweisen, wobei hier unter dem Begriff „Rühren" jede Art von Auflockerung des Schüttgutes zu verstehen ist.
Bei der Verwendung einer Rühreinrichtung ist es zweckmäßig, wenn zumindest ein Rührelement in dem Schüttgutbehältnis angeordnet ist und der Antrieb außerhalb des Schüttgutbehältnisses vorgesehen ist. Bei einer solchen Ausführungsart kann das Rührelement z. B. magnetisch mit dem Antrieb gekoppelt sein, womit eine berührungslose Kopplung zwischen dem Rührelement und dem Antrieb ohne weitere abzudichtende Durchbrüche an dem Schüttgutabgabebehältnis und der Gefahr eines e- ventuellen unerwünschten Austrags des Schüttgutes an die Umgebung möglich ist. Darüber hinaus wird dadurch ein besonders wartungsarmer Betrieb der Vorrichtung ermöglicht.
Ergänzend oder alternativ kann die das Schüttgut in dem Schüttgutabgabebehältnis bewegende Einrichtung eine die Neigung des Schüttgutabgabebehältnisses einstellende Neigungseinrichtung und/oder eine Vibrationseinrichtung, welche das Schüttgut durch Rütteln des Schüttgutabgabebehältnisses bewegt, aufweisen.
Durch eine Neigung bzw. Verstellung des Anordnungswinkels an der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Schüttgutabgabebehältnis in eine Position gekippt werden, in der die durch eine Rühreinrichtung oder Vibrationseinrichtung hervorgerufene Bewegung sowohl eine horizontale als auch eine vertikale Bewegungskomponente erhält bzw. winkelversetzt zur Achsrichtung des Schüttgutabgabebehältnisses oder dessen Abgabeöffnung erfolgt.
Hiermit wird eine unterschiedliche Wirkung eines Vibrierens oder Rührens auf das Schüttgut und dessen Förderung erzielt, so dass über eine ggf. variable Einstellung der Neigung des Schüttgutabgabebehältnisses in Abhängigkeit der Schüttguteigenschaften eine optimale Förderung und Dosierung desselben erzielbar ist.
Da die resultierenden, auf das Schüttgut wirkenden Kräfte auch davon abhängen, ob das Schüttgutabgabebehältnis allein oder mit einer Rühreinrichtung und/oder einer Vibrationseinrichtung und/oder einer an das Aufnahmebehältnis fördernden Transporteinrichtung geneigt wird, ist es vorteilhaft, die erfindungsgemäße Vorrichtung derart flexibel auszugestalten, dass der Fachmann je nach Eigenschaften des Schüttgutes bei dessen Förderung vorgeben kann, welche dieser Einrichtungen für sich oder in Kombination und mit welcher Bewegungscharakteristik gegebenenfalls geneigt werden.
Auch kann die die gewünschte Dosiergenauigkeit bei jedem verwendeten Schüttgut erhöht werden, indem mittels weniger erforderlicher Stellglieder die Bewegungsintensität und/oder die Bewegungsrichtung und/oder die gewählte Schwingungsform und/oder die Schwingungsfrequenz und/oder die Schwingungsamplitude der eingesetzten Rühreinrichtung oder Vibrationseinrichtung im Hinblick auf das jeweils verwendete Schüttgut und die jeweils zu dosierende Menge eingestellt werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorsehen, dass die Transporteinrichtung als Bandförderer, Endlosförderer oder dergleichen ausgebildet ist und mit einer Vibrationseinrichtung gekoppelt ist. Somit wird das aus dem Schüttgutbehältnis ausgetragene Schüttgut zur besseren Dosierung nicht direkt in das Aufnahmebehältnis, sondern zunächst z. B. in eine Vibrationsförderrinne oder zu einem Bandförderer oder eine Kombination hiervon befördert, bevor das Schüttgut schließlich dem Aufnahmebehältnis zugeführt wird. Auf diese Weise wird das Schüttgut weiter aufgelockert und zur höheren Dosiergenauigkeit vereinzelt.
Neben solchen Vibrationsförderern können selbstverständlich je nach Anwendungsfall auch andere Fördereinrichtungen an sich bekannter Bauart eingesetzt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Steuereinrichtung mit der Transporteinrichtung derart gekoppelt ist, dass bei Erreichen einer vorbestimmten Fördermenge die Zufuhr des Schüttgutes automatisch unterbrochen wird. Auf diese Weise
kann einerseits eine gewünschte Dosiergenauigkeit erreicht werden und andererseits kann bei einem möglichen Schüttgutwechsel ein möglichst geringer Verlust an Schüttgut realisiert werden, da nach erreichter Dosierung kein weiteres Schüttgut weiter gefördert wird, welches bei bekannten Vorrichtungen als unbrauchbarer Rest entsorgt wird.
Es hat sich gezeigt, dass es insbesondere bei besonders leicht fließenden Schüttgütern von Vorteil ist, wenn die Abgabeöffnung des Schüttgutabgabebehältnisses und/oder ein dem Aufnahmebehältnis zugewandtes Ende der Transporteinrichtung mechanisch z. B. mit einem Verschlusselement verschließbar oder mit einer Drossel ausgerüstet ist. Auf diese Weise kann z. B. nach Erreichen einer bestimmten Fördermenge ein Weiterfördern der Transporteinrichtung und somit eine Überdosierung verhindert werden, indem das Verschlusselement einfach verschlossen wird.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorsehen, dass ein dem Schüttgutabgabebehältnis zugewandtes Ende der Transporteinrichtung mittels eines vorzugsweise elastischen Verbindungselements mit der Abgabeöffnung des Schüttgutabgabebehältnisses verbunden ist. Somit wird das aus dem Schüttgutbehältnis ausgetragene Schüttgut über dieses Verbindungselement direkt der Transporteinrichtung wie z. B. einer Vibrationsförderrinne zugeführt, ohne dass Schüttgut unerwünscht an die Umgebung abgegeben wird. Dies ist besonders vorteilhaft bei der Dosierung von hochwer-
tigern und/oder toxischem Schüttgut, wie z. B. von Pharmazeu- tika.
Insbesondere bei der Verwendung eines Bandförderers in Form einer Vibrationsförderrinne als Transporteinrichtung kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest eine Schikane oder dergleichen in Förderrichtung des Schüttgutes vorgesehen ist. Auf diese Weise kann die Transporteinrichtung den Besonderheiten des zu dosierenden Produkts angepasst werden, wobei es u. a. möglich ist, dass große Partikel des Schüttgutes separiert werden.
Auch bei der mit einer Vibrationseinrichtung gekoppelten Transporteinrichtung ist es möglich, dass die Schwingungsform und/oder die Schwingungsfrequenz und/oder die Schwingungsamplitude entsprechend geändert werden kann, um die gewünschte Dosiergenauigkeit bei dem jeweils verwendeten Schüttgut einhalten zu können.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung nach der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen.
Zeichnung
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungvarianten einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung schematisch verein-
facht dargestellt, welche in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden. Es zeigen
Figur 1 eine Prinzipskizze einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Dosieren von Schüttgut;
Figur 2 eine vereinfachte dreidimensionale Darstellung eines Schüttgutabgabebehältnisses der Vorrichtung nach Figur 1 mit einer ersten Ausführungsvariante einer das Schüttgut darin bewegenden Einrichtung in Alleinstellung;
Figur 3 eine vereinfachte dreidimensionale Darstellung des Schüttgutabgabebehältnisses der Vorrichtung nach Figur 1 mit einer zweiten Ausführungsvariante einer das Schüttgut darin bewegenden Einrichtung in Alleinstellung;
Figur 4 einen vereinfachten Längsschnitt durch das Schüttgutabgabebehältnis der Vorrichtung nach Figur 1 mit einem darin angeordneten Rührelement einer Rühreinrichtung in Alleinstellung: und
Figur 5 eine Prinzipskizze einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Dosieren von Schüttgut.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die Figur 1 zeigt prinzipmäßig eine Vorrichtung 1 zum Dosieren von Schüttgut 2, welches hier Pulver darstellt. Als Basiskomponenten weist die Vorrichtung 1 ein Schüttgutabgabebehältnis bzw. Vorlagegefäß 3, eine sich hieran anschließende Transporteinrichtung 4 und ein Aufnahmebehältnis 5, an welches das Schüttgut 2 von dem Schüttgutabgabebehältnis 3 mittels der Transporteinrichtung 4 gefördert wird, auf.
Das Aufnahmebehältnis 5 ist bei der gezeigten Ausführung direkt auf einer als Waage ausgebildeten Messeinrichtung 6 angeordnet, wobei die Waage 6 kontinuierlich die Masse des in das Aufnahmebehältnis 5 geförderten Schüttgutes 2 erfasst und diese Information über eine Datenleitung 7 an eine Steuereinrichtung 8 ausgibt, welche in Abhängigkeit der noch zu fördernden Menge und von in einer Speichereinheit 9 abgelegten produktspezifischen Einstellungen einen Antrieb 10 der Transporteinrichtung 4 sowie eine das Schüttgut 2 in dem Schüttgutabgabebehältnis 3 bewegende Einrichtung 11 ansteuert.
Die Steuereinrichtung 8 steuert bzw. regelt somit in Abhängigkeit der von der Waage 6 ermittelten, in das Aufnahmebehältnis 5 geförderten Schüttgutmenge die angetriebenen Teile der das Schüttgut 2 in dem Schüttgutabgabebehältnis 3 bewegenden Einrichtung 11.
Die das Schüttgut 2 in dem Schüttgutabgabebehältnis 3 bewegende Einrichtung 11 setzt sich vorliegend aus einer Rühreinrichtung 12, einer die Neigung des Schüttgutabgabebehältnisses 3 einstellende Neigungseinrichtung 13 und einer Vibrationseinrichtung 14 zusammen, welche Einrichtungen jeweils über Signalleitungen 15, 16, 17 mit der Steuereinrichtung 8 gekoppelt sind.
Wie insbesondere der Figur 2 zu entnehmen ist, ist die Vibrationseinrichtung 14 vorliegend als ein Vibrationstisch ausgeführt, auf dem das Schüttgutabgabebehältnis 3 zusammen mit
der Rühreinrichtung 12 und der Neigungseinrichtung 13 angeordnet ist. Über motorisch in Abhängigkeit von Signalen der Steuereinrichtung 8 angetriebene Leisten 18, 19 aus Kunststoff wird ein Schlitten 20, auf dem das Schüttgutabgabebehältnis 3 montiert ist, vibratorisch vor und zurück bewegt. Die Einstellung des Winkels des Schüttgutabgabebehältnisses 3 zu dem Schlitten 20 der Vibrationseinrichtung 14 erfolgt dabei über die Neigungseinrichtung 13, welche eine erste, fest mit dem Schlitten 20 verbundene Platte 21 mit einem daran fest angeordneten Gleitstein 22 sowie eine zweite, mit einer das Schüttgutabgabebehältnis 3 umfassenden Befestigungszange 23 fest verbundene Platte 24 aufweist, welche über ein Gelenk 25 mit der ersten Platte 21 verbunden ist und eine Kulisse 26 aufweist, in der der Gleitstein 22 bei einer Winkelverstellung bzw. Verkippung des Schüttgutabgabebehältnisses 3 gleitet.
Die Vibrationseinrichtung kann je nach Anwendungsfall und zu dotierendem Produkt als ein Magnet-Vibrator mit hoher Amplitude und niedriger Frequenz oder als ein Piezo-Vibrator mit kleiner Amplitude und hoher Frequenz ausgebildet sein, wobei die Amplitude und Frequenz innerhalb der jeweiligen Systemgrenzen einstellbar sind.
Die Rühreinrichtung 12 umfasst ein Rührelement 27 und einen über die Signalleitung 17 mit der Steuereinrichtung 8 verbundenen Antrieb 28, wobei das Rührelement 27 mit dem Antrieb 28 magnetisch oder mechanisch gekoppelt ist. Durch das rotatorisch beweglich in dem Schüttgutabgehältnis 3 gelagerte Rühr-
element 27 wird bei dessen Betätigung das in dem Schüttgutabgabebehältnis 3 enthaltende Schüttgut 2 entsprechend aufgelockert, so dass ein gewünschter Schüttgutaustrag über eine Abgabeöffnung 29 des Schüttgutabgabebehältnisses 3 an die Transporteinrichtung 4 erzielt wird.
Das Rührelement 27 ist bei der in Figur 1 gezeigten Ausführung als eine Wendel ausgebildet, jedoch kann in anderen Ausführungen auch jede andere geeignete Form eines Rührelementes Anwendung finden.
Die in der Figur 1 nur schematisch angedeutete Schüttgutabgabeöffnung 29 ist bei einer vorteilhaften konstruktiven Ausführung, wie sie insbesondere in Figur 4 gezeigt ist, nadeiförmig ausgebildet und koaxial zu einer Längsachse des Schüttgutabgabebehältnisses 3 angeordnet.
Je nach Anwendungsfall können an der Abgabeöffnung des Schüttgutabgabebehältnisses auch ein Sieb und/oder eine Aus- tragshilfe angeordnet sein.
Die Figur 3 zeigt das Schüttgutabgabebehältnis 3 mit einer gegenüber der Ausführung nach Figur 2 alternativ ausgestalteten Einrichtung 11' zur Bewegung des Schüttgutes 2 in dem Schüttgutabgabebehältnis 3, wobei das Schüttgutabgabebehältnis 3 vorliegend gemäß der in der Figur 4 näher gezeigten und im Wesentlichen auch in Verbindung mit der Einrichtung 11 zur Bewegung des Schüttgutes 2 gemäß Figur 2 verwendeten Ausführung aufgebaut ist.
Das Schüttgutabgabebehältnis 3 kann somit für mehrere Arten von Einrichtungen zur Bewegung des Schüttgutes 2 kompatibel ausgeführt sein oder aber auch spezifisch für eine bestimmte Aufnahme an einer speziell ausgestalteten Einrichtung zur Bewegung des Schüttgutes ausgestaltet sein.
Die in der Figur 3 gezeigte Einrichtung 11' zur Bewegung des Schüttgutes 2 in dem Schüttgutabgabebehältnis 3 ist wiederum als ein Vibrationstisch ausgebildet, mit in Abhängigkeit von Signalen der Steuereinrichtung 8 angetriebenen Leisten 18' , 19', welche einen Schlitten 20', auf dem das Schüttgutabgabebehältnis 3 gelagert ist, vibratorisch vor und zurück bewegen. Die Vibration der als Vibrationstisch ausgebildeten Vibrationseinrichtung 14' erfolgt bei der Ausführung gemäß der Figur 3 axial zur Längserstreckung des Schüttgutabgabebehältnisses 3, welches hier winkelfest gegenüber dem Schlitten 20' angeordnet ist.
Wenngleich hier eine Winkelverstellung des Schüttgutabgabebehältnisses 3 gegenüber dem Vibrationstisch 14' nicht vorgesehen ist, kann dennoch der gesamte Vibrationstisch 14' mit dem Schüttgutabgabebehältnis 3 im Bedarfsfall durch eine entsprechende Neigungseinrichtung gegenüber einer Grundebene bzw. einer nachgeordneten Transporteinrichtung verkippt werden.
Auf dem Vibrationstisch 14' bzw. dessen Schlitten 20' ist das Schüttgutabgabebehältnis durch eine pneumatisch betätigbare Befestigungszange 23' mit zwei das Schüttgutabgabebehältnis 3
im arretierten Zustand umgreifenden Wangen 23A' , 23B' gehalten. Die Wangen 23A' , 23B' der Befestigungszange 23' sind jeweils mit einem seitlich des Schlittens 20' angeordneten Hydraulikzylinder 30 bzw. 31 verbunden, an den jeweils pneumatische Druckzuführ- und Druckabführleitungen 32, 33 bzw. 34, 35 führen. Um das Schüttgutabgabebehältnis 3 sicher halten zu können, ist zum Eingriff der Wangen 23A' , 23B' der Befestigungsstange 23' eine korrespondierende Ringnut 36 am konischen Außenumfang des Schüttgutabgabebehältnisses 3 ausgeformt. Sämtliche pneumatische und hydraulische Komponenten werden dabei automatisch betätigt.
Auch bei der Ausführung gemäß der Figur 3 weist die Einrichtung 11' zur Bewegung des Schüttgutes 2 in dem Schüttgutabgabebehältnis 3 eine Rühreinrichtung 12' auf, deren in oder an dem Schüttgutabgabebehältnis 3 angeordnete Elemente in Figur 4 strichliert dargestellt sind.
Wie der Figur 3 zu entnehmen ist, ist die Rühreinrichung 12' mit einem als Elektromotor ausgebildeten Antrieb 28' ausgebildet, welcher über ein Zahnradgetriebe 37 mit einem Zahnrad 38 am Außenumfang des Schüttgutabgabebehältnisses 3 in Eingriff steht, wobei dieses Zahnrad 38 mit einer in dem Inneren des Schüttgutabgabebehältnisses 3 angeordneten Wendel 27' drehfest verbunden ist.
Über die Steuereinrichtung 8 kann somit der Elektromotor 28' der Rühreinrichtung 12' und über dessen Ausgangswelle und das Zahnradgetriebe 37 das mit der Wendel 27' verbundene Zahnrad
38 angetrieben werden, wobei durch die Wendel 27' sowohl eine Auflockerung des Schüttgutes 2 in dem Schüttgutabgabebehältnis 3 als auch eine Förderung zu der nadeiförmigen Abgabeöffnung 29 entsprechend der gewünschten Fördercharakteristik möglich ist.
Das kartuschenartige Schüttgutabgabebehältnis 3 kann auf einfache Weise durch einen Roboter automatisch gewechselt werden, indem die Befestigungszange 23' pneumatisch geöffnet wird und ein Robotergreifarm in eine hierfür vorgesehene Nut
39 am Außenumfang des Schüttgutabgabebehältnisses 3 eingreift. Somit ist ein schneller und einfacher Produktwechsel bei der erfindungsgemäß ausgestalteten Vorrichtung möglich.
Bei jeder der gezeigten Ausführungen kann die Schwingungsform die Schwingungsfrequenz und/oder die Schwingungsamplitude der Vibrationseinrichtung 14 bzw. 14' in Abhängigkeit der Produkteigenschaften des Schüttgutes 2 variiert werden. Ebenso kann durch die Steuereinrichtung 8 die Bewegungscharakteristik der Rühreinrichtung 12 bzw. 12' variabel verändert werden.
Gleiches gilt für die Transporteinrichtung 4 und dessen als Vibrationsförderer ausgebildeten Antrieb 10, welcher vorzugsweise mit der Steuereinrichtung 8 signaltechnisch derart gekoppelt ist, dass bei Erreichen einer vorbestimmten Menge an Schüttgut 2 innerhalb einer vorbestimmten Zeit oder als absolutes Maß die weitere Zufuhr von Schüttgut 2 gedrosselt oder unterbrochen wird. Zur sicheren Unterbrechung der Schüttgut-
zufuhr kann ggf. auch eine schließbare Drossel oder Klappe als mechanisches Verschlusselement an der Transporteinrichtung vorgesehen sein.
Die Figur 5 zeigt im Wesentlichen die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Figur 1, wobei hier im Unterschied zu der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform ein elastisches Verbindungselement 40 vorgesehen ist, welches die als Vibrationsförderrinne ausgebildete Transporteinrichtung 4 mit dem Schüttgutabgabebehältnis 3 verbindet.
Indem das Schüttgut hier von der Abgabeöffnung 29 direkt über das elastische Verbindungselement 40 auf die Vibrationsförderrinne der Transporteinrichtung 4 gelangt, kann ein Entweichen des Schüttgutes an die Umgebung zuverlässig vermieden werden, womit sich eine derartige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung insbesondere bei der Dosierung von kostenintensiven oder toxischen Schüttgut anbietet.
Next Patent: CURTAIN APPLICATION UNIT