Vorrichtung zum Beimischen eines ersten Granulates zu einem zweiten Granulat

Abstract

 Beschrieben ist eine Vorrichtung zum Beimischen eines in einem ersten Behälter (9) befindlichen ersten Granulates zu einem in einem zweiten Behälter befindlichen zweiten Granulat, mit einer an eine Fördereinrichtung angeschlossenen Förderleitung (5) und mit einer mit der Förderleitung (5) in Verbindung stehenden Zuführleitung (107 für die Zufuhr des beizumischenden ersten Granulates.
Um pulverige oder körnige Stoffe, allgemein mit Granulat bezeichnet, auf einfacherem Wege vermischen zu können, wobei das Mischverhältnis kontinuierlich verstellbar sein soll, wird erfindungsgemäß vorgesehen, daß unter der Auslauföffnung (6,13) des das beizumischende Granulat enthaltenden ersten Behälters (9) ein durch zwei Walzen (1,2) gebildeter Spalt (8) angeordnet ist, ein Verbindungskanal (14) zwischen dem Spalt (8) und der Zuführleitung (10) vorgesehen ist und daß mindestens eine der beiden Walzen (1,2) von einem Motor (15) angetrieben ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beimischen eines in einem ersten Behälter befindlichen ersten Granulates zu einem in einem zweiten Behälter befindlichen zweiten Granulat, mit einer an einer Fördereinrichtung angeschlossenen Förderleitung und mit einer mit der Förderleitung in Verbindung stehenden Zuführleitung für die Zufuhr des beizumischenden ersten Granulates.

[0002] Unter Granulat wird im Sinne der Erfindung ein körniges Material verstanden, dessen Korngröße in weiten Bereichen variieren kann, d.h. pulverige Komponenten können mit der Mischvorrichtung gemäß der Erfindung ebenso bearbeitet werden wie grobkörnige Komponenten.

[0003] Bekannt sind Einfärbegeräte zum Vermischen von körnigen oder pulverförmigen Farbstoffen, Additiven und dergleichen. Solche Geräte können als Bausteine im Rahmen eines Spritzgußmaschinensystems verwendet werden.

[0004] Bei einer speziellen Ausführungsform dieses bekannten Einfärbegerätes dreht sich eine mit äußeren Kammern versehene Scheibe als Dosierzelle in einer horizontalen Ebene unter dem zu dosierenden Material und läßt an einer bestimmten Stelle das von den Kammern aufgenommene Produkt in einen Mischer fallen. Die einzelnen Komponenten werden in dem an einem Steuergerät vorgewählten Verhältnis dem Mischer zugeführt und von einem Mischwerkzeug so intensiv gemischt, daß es homogen den Mischerauslauf verläßt.

[0005] Der Hauptnachteil dieser bekannten Einfärbe- oder Mischgeräte besteht darin, daß ein erstes Gut zu einem zweiten Gut aus zwei getrennten Behältern in einen dritten, zusätzlichen Behälter dosiert eingeführt undcbrt eine gewisse Zeitlang vermischt werden muß, bevor dann das Endprodukt in dem gewünschten Mischverhältnis diesen letzten dritten Mischbehälter verlassen kann. Ersichtlich sind bei den bekannten Beimischvorrichtungen mehr Raum und Arbeitszeit erforderlich, denn außer den Grundgranulaten oder Grundmaterialien müssen auch die gemischten Materialien in einem zusätzlichen Behälter aufgeiangen und dort gemischt werden. Das jeweilige Rührwerkzeug ist mit zusätzlichen Antrieben versehen, und die Gesamtsteuerung für die Einstellung des richtigen Mischverhältnisses ist kompliziert. Die bekannte Vorrichtung ist insgesamt als sehr aufwendig zu betrachten, und es ist nicht möglich, das Mischverhältnis kontinuierlich zu verstellen.

[0006] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bekannte Mischvorrichtung so zu verbessern, daß pulverige oder körnige Stoffe, die hier allgemein als Granulat bezeichnet werden sollen, auf einfacherem Weg vermischt werden können, wobei das Mischverhältnis kontinuierlich verstellbar sein soll.

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß unter der Auslaßöffnung des das beizumischende Granulat enthaltenden ersten Behälters ein durch zwei Walzen gebildeter Spalt angeordnet ist, ein Verbindungskanal zwischen dem Spalt und der Zuführleitung vorgesehen ist und daß mindestens eine der beiden Walzen von einem Motor angetrieben ist. Die Breite des Spaltes ist einstellbar und ermöglicht in überraschender Weise den Durchlauf des beizumischenden Granulates oder Produktes mit mehr oder weniger großer Geschwindigkeit, während unabhängig.davon die Durchlaufgeschwindigkeit des Hauptgranulates einstellbar ist. Mit anderen Worten kann man auf diese Weise die Menge des beizumischenden ersten Granulates dosieren, und mit Vorteil ist zusätzlich diese Dosierung laufend verstellbar.

[0008] Wird die Mischvorrichtung gemäß der Erfindung als Einfärbegerät verwendet, dann kann ersichtlich die Farbgebung kontinuierlich verstellt werden. Das Vermischen der Komponenten bzw. des ersten Granulates mit dem zweiten erfolgt in vorteilhafter Weise durch den kontinuierlichen Zulauf des beizumischenden ersten Granulates zu dem in Bewegung befindlichen zweiten Granulat. Eine besondere Mischeinrichtunc mit der entsprechenden Steuerung, dem Rührwerk und dergl. entfallen mithin. Diese aufwendigen Zusatzeinrichtungen sind bei den bekannten Geräten unerläßlich, und dabei kann dennoch nicht verhindert werden, daß zuerst die gesamten Komponenten zu Ende vermischt werden müssen, bevor man sie entleeren und dem nächsten Verarbeitungsgang zuführen kann. Erst nach der vollständigen Entleerung des Mischbehälters kann bei den bekannten Mischvorrichtungen das nächste, ggf. unterschiedliche Mischverhältnis eingestellt werden. Hier schafft die Erfindung erheblich einfachere Vorrichtungen und einen einfacheren Betrieb mit dennoch vielseitigeren Funktionen.

[0009] Die Erfindung ist zweckmäßig weiter dadurch ausgestaltet, daß der Spalt zwischen den beiden Walzen eine Breite hat, die kleiner oder gleich der Korngröße des beizumischenden ersten Granulates ist. Die mehr oder weniger feinen Körner können dann nur einzeln in einer einzigen Schicht, d.h. nicht mehrere Körner nebeneinander, von der Umfangsgeschwindigkeit der Walzen in Bewegung gebracht werden. Damit wird automatisch die Anzahl der Körner des Granulats pro Zeiteinheit veränderbar.

[0010] Besonders zweckmäßig ist es dabei erfindungsgemäß, wenn mindestens eine der beiden Walzen auf ihrer Umfangsoberfläche einen Belag aus einem elastischen Material aufweist und wenn vorzugsweise beide Walzen synchron zueinander angetrieben sind. Hierdurch kann die Geschwindigkeit der durchlaufenden Granulatkörner exakt gesteuert werden, und durch den elastischen Belag der Walzen werden die Körner vorsichtig behandelt, wobei ein Oberflächenabrieb oder gar ein Zermahlen vermieden wird.

[0011] Wenn ferner erfindungsgemäß der Antriebsmotor der Walzen ein Gleichstrommotor ist, erfolgt die Steuerung der Umfangsgeschwindigkeit der Walzen besonders fein und zuverlässigregelbar, so daß das Mischverhältnis kontinuierlich in sehr feiner Weise verstellt werden kann.

[0012] Bisweilen ergibt sich am Auslaufende eines Behälters, der nach unten hin im allgemeinen trichterförmig zusammenläuft, insbesondere wenn der Behälter feinkörnige oder gar pulverförmige Materialien enthält, eine nachteilige Brückenbildung, so daß das Entleeren eines solchen Behälters mit Schwierigkeiten verbunden ist. Hier schafft die Erfindung Abhilfe dadurch, daß über der Auslauföffnung und/oder im unteren Bereich des ersten Behälters eine Rütteleinrichtung vorgesehen ist. Vorzugsweise wird mit dem gleichen Antrieb wie für die Walzen eine Rüttelbewegung erzeugt, die beispielsweise auf einen Rüttler in Gestalt eines Hakens, Drahtes oder Hebels übertragen wird. Auf diese Weise wird jegliche Brückenbildung im Verlaufe des Betriebes unterbunden, so daß der Materialfluß des jeweiligen Granulats zuverlässig gewährleistet ist.

[0013] Vorteilhaft ist es erfindungsgemäß auch, wenn die Zuführleitung eine vorzugsweise verstellbare Saugdrossel aufweist. Die Zuführleitung mündet in die Hauptförderleitung, in welcher beispielsweise das Hauptgranulat oder zweite Granulat aus einem Hauptbehälter zur Verarbeitungsstation gefördert wird. An der Mündungsöffnung der Zuführleitung in die Förderleitung entsteht durch die Bewegung des Gas/Granulatgemisches ein Unterdruck, so daß durch diesen und durch den in der Förderleitung befindlichen Unterdruck auch in der Zuführleitung ein solcher entsteht. Damit ist von selbst für die Förderung der aus den Walzen mit bestimmter Menge pro Zeiteinheit abgeförderten Teilchen oder Granulatkörner gesorgt. Ordnet man in der vorstehend beschriebenen Weise eine Saugdrossel an der Zuführleitung an, dann kann die Zuführgeschwindigkeit der aus den Walzen abgeförderten Granulatkörner von der Zuführleitung in die Hauptförderleitung hin verändert werden. Ein Verstopfen der Zuführleitung ist damit vorteilhaft ausgeschaltet.

[0014] Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist vorteilhaft dadurch ausgestaltet, daß die Zuführleitung im Mündungsbereich des Verbindungskanals eine Sichtöffnung aufweist. Damit kann der Fluß des beizumischenden ersten Granulates beobachtet werden.

[0015] Der Zufluß des ersten Granulates, welches im Falle eines Einfärbegerätes zum Beispiel das Einfärbegranulat darstellen kann, kann also durch die Drehzahl der Walzen und den durch diese beiden gebildeten Walzenspalt reguliert werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung sorgt mit Vorteil dafür, daß die Granulatkörner aus dem Behälter über dem Walzenspalt, z.B. das Einfärbegranulat, in nur einer einzigen Reihe von Granulatkörnern gefördert wird. Es ist hierdurch nicht möglich, daß etwa zwei Reihen von Granulatkörnern im Walzenspalt übereinanderliegen und in dieser Weise übereinanderliegend durch den Spalt zwischen den beiden Walzen hindurchgelangen können. Damit wiederum ist mittels der Verstellung der Drehzahl des Gleichstrommotors eine exakte Dosierung der beizumischenden Granulatkörner ermöglicht.

[0016] Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Figur 1 schematisch und teilweise abgebrochen den ersten Behälter mit dem ersten, beizumischenden Granulat, beispielsweise dem Einfärbegranulat, mit darunter befindlichen Walzen und dem Antriebsmotor für diese,

Figur 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II - 11 in Figur 1,

Figur 3 eine teilweise abgebrochene Schnittansicht, die etwa entlang der Linie III - III der Figur 1 gesehen ist und

Figur 4 eine abgebrochene Schnittansicht etwa entlang der Linie IV - IV in Figur 1.

[0017] Bei der in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform handelt es sich um eine Einfärbevorrichtung, bei welcher ein Zusatz- oder Farbgranulat mit einer Korngröße von etwa 2 mm in einem ersten Behälter 9 enthalten ist, von dem es über die Walzen 1 und 2 mit dem dazwischen befindlichen Walzenspalt 8 der Förderleitung 5 zugefördert wird, in welchem in Richtung des Pfeiles 20 das einzufärbende Hauptgranulat durch Saugen gefördert wird. Der Behälter für das einzufärbende Hauptgranulat, beispielsweise einem durchsichtigen Granulat für die Erstellung von Kunststoffkappen, ist in Figur 1 nicht dargestellt, schließt aber an die als Granulatsaugrohr 5 ausgestaltete Förderleitung an. Ebenso ist die Verarbeitungsstation mit dem Extruder nicht dargestellt.

[0018] Das sogenannte erste Granulat kann aus dem ersten Behälter 9 unter Vermeidung von Brückenbildung mittels der Rütteleinrichtung 17 in die Öffnung 6 als Auslauf des Behälters 9 und von dort in den Trichter 7 fallen, der sich in der Darstellung der Figuren 1, 2 und 4 nach unten verjüngt, teilweise unter Abflachung und exzentrisch zur öffnung 6. Aus der Auslauföffnung 13, die damit sozusagen eine Dosier- öffnung darstellt, fallen die Granulatkörner in den Walzenspalt 8 der beiden bei der hier gezeigten Ausführungsform mit einem Belag 16 aus elastischem Material belegten Walzen 1 und 2 (beispielsweise Siliconkautschuk). Es wäre zwar möglich, daß die Walze 1 gummierte dagegen die Walze 2 eine massive Walze ist, bei der bevorzugten Ausführungsform sind vorzugsweise aber beide Walzen 1, 2 in der vorstehend beschriebenen Weise gummiert. Zwischen dem Walzenspalt 8 und der Zuführleitung 10 in Gestalt einer Bohrung im Gehäuse 22 befindet sich ein Verbindungskanal 14 in Form eines.Dosier- schachtes. Dieser mündet in der Zufuhrleitung 10, welche ihrerseits in dem Saugrohr 5 endet. Auf dem der Mündungsöffnung der Zuführleitung 10 im Saugrohr 5 gegenüberliegenden Ende der Zuführleitung 10 befindet sich eine Saugdrossel 18 in Form einer Saugluftblende. Mit anderen Worten wird eine Öffnung (in Figur 1 unten rechts über dem Antriebsmotor 15) durch einen Schieber verstellbar mehr oder weniger geschlossen, so daß sich die Saugdrossel ergibt.

[0019] Der Antrieb der Walzen 1 und 2 erfolgt über den Antriebsmotor 15 und die Kette bzw. den Zahnriemen 3, wie man in Seitenansicht in Figur 1 und in Draufsicht in den Figuren 2 und 3 erkennen kann.

[0020] In Figur 1 sind schließlich die Befestigung der gesamten Vorrichtung an dem Saugrohr 5 mittels des allgemein mit 28 bezeichneten Klemmverbandes, die Halterung 26 für den Motor 15 und die Sichtöffnung 19 in Gestalt einer durchgehenden Bohrung gezeigt, welche die Zuführleitung 10 kreuzt.

[0021] Figur 3 zeigt deutlich die Antriebsverhältnisse. Von dem gleichstromgetriebenen Antriebsmotor 15 wird über den Zahnriemen 3 das Antriebszahnrad 4 angetrieben, welches über die verkeilte Welle das Verbindungszahnrad 12 und die gummierte Walze 1 antreibt. Letztere ist über den unten quer verlaufenden Mitnehmerstift befestigt. Man erkennt in Figur 3 deutlich den Walzenspalt 8, der bei der hier beschriebenen Ausführungsform eine Weite von 1 mm hat. Mit anderen Worten ist der geringste Abstand zwischen den beiden Walzen 1 und 2:1 mm.

[0022] Von dem Zahnrad 12 wird ein weiteres Verbindungszahnrad 11 angetrieben, welches über die dargestellte Welle mit Nut-Keilverbindung die zweite Walze 2 und ein Zahnrad 29 antreibt, welches auch in Figur 4 gezeigt ist und den Antrieb für den Rüttler 17 zeigt. Die Lager und Abstandsbüchsen der Wellen für die Verbindun^gszahnräder 11 und 12 sowie die Walzen 1 und 2 sind hier nicht näher beschrieben.

[0023] Figur 4 veranschaulicht den als L-förmigen Stift ausgebildeten Rüttler 17, der in der Achse 24 fest verlötet ist. Diese sitzt in der Laufbuchse 23 im Gehäuse oder Grundkörper 22. Darüber ist in Figur 4 auch die Verbindungsacnse 25 dargestellt. Es versteht sich, daß der Rüttler 17 im trichterförmigen Auslauf 7 im Bereich über der Dosieröffnung 13 angeordnetist. Seine oszillierenden Bewegungen erhält er dadurch, daß gemäß Figur 4 ein Klemmstück 27 durch den Zu^g einer Feder 33 über die Zähne des Zahnrades 29 gleitet. 30, 31 sind die Schrauben für die Befestigung der entsprechenden Räder, hier des Antriebsrades 4 bzw. des Verbindungszahnrades 11 an der Antriebsachse. Auch der Haltebolzen 32 für die Zugfeder 33 ist zur. besseren Verständnis des Aufbaues der gesamten Rütteleinrichtung dargestellt. Das in Figur 4 gezeigte linke Ende der Zugfeder 33 ist also am Haltebolzen 32 befestigt, während das gegenüberliegende Ende in der Figur 4 unterhalb des Klemmstücks 27 an diesem angebracht ist, so daß bei Schwenkung des Klemmstückes dessen in Figur 4 rechte Seite über die Zähne des Zahnrades 29 gleitet und die oszillierende oder rüttelnde Bewegung für den Rüttler 17 schafft.

[0024] Im Betrieb fallen die Körner des ersten Granulats in dem ersten Behälter 9 durch die Auslauföffnung 13 in den Walzenspalt 8. Entsprechend der Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 1 und 2 wird eine Reihe von Granulatkörnern mehr oder weniger schnell durch den Verbindungskanal 14 in die Zuführleitung 10 gefördert und von dort je nach Einstellung der Saugdrossel in die Hauptsaugleitung 5 gefördert, in welcher in Richtung des Pfeiles 20 ein durchsichtiges Granulat zur Herstellung von Behälterkappen aus dem nicht dargestellten Hauptbehälter zu einer Verarbeitungsstation gesaugt wird.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Beimischen eines in einem ersten Behälter (9) befindlichen ersten Granulates zu einem in einem zweiten Behälter befindlichen zweiten Granulat, mit einer an eine Fördereinrichtung angeschlossenen Förderleitung (5) und mit einer mit der Förderleitung (5) in Verbindung stehenden Zuführleitunc (10) für die Zufuhr des beizumischenden ersten Granulates, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Auslauföffnung (6, 13) des das beizumischende Granulat enthaltenden ersten Behälters (9) ein durch zwei Walzen (1, 2) gebildeter Spalt (8) angeordnet ist, ein Verbindungskanal (14) zwischen dem Spalt (8) und der Zuführleitung (10) vorgesehen ist und daß mindestens eine der beiden Walzen (1, 2) von einem Motor (15) angetrieben ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (8) zwischen den beiden Walzen (1, 2) eine Breite hat, die kleiner oder gleich der Korngröße des beizumischenden ersten Granulates ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden Walzen (1, 2) auf ihrer Umfangsoberfläche einen Belag (16) aus einem elastischen Material aufweist und daß vorzugsweise beide Walzen (1, 2) synchron zueinander angetrieben sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (15) der Walzen (1, 2) ein Gleichstrommotor ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß über der Auslauföffnung (13) und/ oder im unteren Bereich des ersten Behälters (9) eine Rütteleinrichtung (17) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung (10) eine vorzugsweise verstellbare Saugdrossel (18) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung (10) im Mündungsbereich des Verbindungskanals (14) eine Sichtöffnung (19) aufweist.

Zeichnung