DE2021080C - Vorrichtung zur Versorgung einer Presse mit genau dosierten Chargen eines pulverförmigen Materials - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Be- tungen für das pulverförmlge Material eben weger

Schickung der Matrizenkammer einer Presse, insbe- des Vorhandenseins der Preßstempel nicht vertika

sondere einer Tablettierungseinrichtung, mit automa- über der Matrizenkammer der Presse angeordnet wer

tisch aufeinanderfolgenden, genau dosierten Char- den können.

gen eines pulverförmigen Materials, mit Einrichtun- 5 Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung dler ein

gen, welche das pulverförmige Material aus dem Vor- gangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch ge

ratsbehälter allmählich in ein Gefäß abgeben, wobei löst, daß das Gefäß aus einem Löffel besteht, dei

es kontinuierlich gewogen wird, und Einrichtungen von einem waagerecht angeordneten, biegnmer

zum Unterbrechen des Ausfließens dieses Materials Blatt getragen wird, welches als Meßelement zur kon

in das Gefäß und zum automatischen Umkippen des- io tinuierlichen Wägung des Löffels einen Dehnungs

selben in die Matrizenkammer der Presse, wenn das meßstreifen aufweist, und daß das Blatt an einei

Gewicht des Pulvers einen vorbestimmten Wert er- Muffe befestigt ist, die verdrehbar an ein mit dei

reicht hat. Kolbenstange eines Arbeitszylinders verbundenes

Aus der deutschen Patentschrift 123 546 ist eine horizontal verschiebbares Kopfstück angekuppelt ist

automatische Wägeeinrichtung für schlecht riesel- 15 wobei die Drehung der Muffe und das damit eintre

fähiges Gut, beispielsweise Tee, bekannt, bei welcher tende Kippen des Löffels bei der horizontalen Ver

durch den Waagebalken, der aus zwei waagerechten Schiebung von Kopfstück und Muffe zur Kcmmei

Hebeln zusammengesetzt ist, der Zufluß des zu wä- der Matrize mittels einer in einem feststehenden Zy

genden Materials in dem Grade, wie das abzuwä- linder vorgesehenen, spiralförmig in Verschiebungs

gende Quantum sich dem festgesetzten Gewicht ao richtung des Kopfstücks verlaufenden Führungsnut

nähert, vermindert und schließlich ganz unterbro- in der ein mit der Muffe verbundener Führungszap

chen wird, sobald das bestimmte Gewicht der abzu- fen gleitet, bewirkt wird.

wägenden Masse in die Waagschale gelangt ist. Da- Vorteilhafterweise ist der Dehnungsmeßstreifen mi

nach wird eine Sperrvorrichtung ausgelöst, welche einem Relais verbunden, welches ein Signal auslöst

die Waagschale bisher festgehalten ha*, so daß diese 35 wenn das Gewicht des Löffels einen bestimmten Wen

sich drehen und den Inhalt entleeren kann. Diese erreicht hat, der mittels eines Schalters einstellbar ist

Wägeeinrichtung verlangt, daß die Zuführungsein- und den Erregungsmechanismus eines Vibrationsför

richtungen vom Vorratsbehälter vertikal über der derers abschaltet, welcher die Einrichtung zur Ab

Wägschale angeordnet sind. Das hohe Gewicht des gäbe des Pulvers bildet.

Waagebalkens, der Waagschalen und des weiteren 30 Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfin

Wägemechanismus verhindert ,-inen hohen Grad an dung liegt darin, daß sie einen Trichter aufweist, dei

Genauigkeit bei der Wägung, well die abzuwägenden an einer mit dem Kopfstück elastisch gekuppelter

Chargen im Verhältnis zu den Massen v.er Wägevor- Stange befestigt ist und auf diese Weise mit derr

richtung sehr gering sind. Kopfstück in horizontaler Richtung solange beweg

Außerdem ist aus der schweizerischen Patentschrift 35 bar ist, bis eine Verdickung der Stange an einen-

344 572 eine Gewichtsdosierungsvorrichtung für kör- Anschlag anliegt, der die Verschiebung des Trichter!

niges Gut, insbesondere für Betonkies bekannt, die im Bereich der Presse zum Stillstand bringt, so daf

folgenden Aufbau aufweist: Einen Vorratssilo mit der Trichter das vom Löffel abgegebene Pulver ir

kegeligem Ausflußteil für das Gut, einen unter dein die Kammer der Matrize leitet.

Silo schwingbar aufgehängten, mit einem Vibrator 40 Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Be

verbundenen Rüttelbehälter, der eine elektromoto- Schickung der Matrizenkammer einer Presse mit pul

risch gesteuerte Ausflußöffnung aufweist, und eine verfömigem Material läßt sich nunmehr eine weil

unter der Ausflußöffnung des Rüttelbehälters ange- größere Genauigkeit bezüglich des Gewichts der ein

ordnete, um eine horizontale Achse drehbare, mit zelnen Chargen erreichen, da das Gewicht der eigent

einer Mantelöffnung versehene Trommel, deren Welle 45 liehen Wägeeinrichtung, nämlich von bieg.samerT

auf einem Waagehaiken abgestützt ist, wobei mit dem Blatt und Löffel, nicht mehr das Gewicht der Charge

Waagebalken ein Stromkreisschaltcr in der Weise gc- um ein Vielfaches übertrifft, wie das bei den aus den

kuppelt ist, daß durch Kippen des Waagebalkens Stand der Technik bekannten Einrichtungen der FaI

beim Überschreiten einer eingestellten Gewichts- ist. Außerdem ist eine Wägeeinrichtung dieser Ar

grenze der Trommel der Speisestromkreis für die 50 relati" leicht und vor allem nicht sperrig, so daß sic

elektromotorische Steuerung der Rüttelkastenaus- ohne weiteres in horizontaler Richtung zu der F<eß

flußöffnung und für den Vibratormotor unterbrochen vorrichtung hin und wieder wegbewegt werden kann

wird. Mit dieser Einrichtung wird das kornige Gut Die Erfindung wird erläutert durch die folgende

zusammen mit der Trommel gewogen, so daß man Beschreibung einer nur als Beispiel angegebenen Aus

ebenfalls nur eine sehr geringe Meßgenauigkeil er- 55 führungsform. Die Beschreibung bezieht sich auf di<

halten kann. Außerdem ist bei dieser Vorrichtung der Zeichnungen. Hierin zeigen

Vorratssilo zusammen mit der Ausflußöffnung verti- Fig. 1 und 2 die mechanischen Elemente der Vor

kai über der als Trommel ausgebildeten Waagschale richtung im Aufriß und in Draufsicht,

angeordnet, so daß an dieser Stelle Einrichtungen für F i g. 3 bis 1 schematisch die Vorrichtung mit der

die Weiterverarbeitung der abgewogenen Chargen 60 damit zusammenwirkenden Elementen während auf

nicht mehr angebracht werden können. einanderfolgendcr Betriebsphasen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung besitz

eine Preßvorrichtung, insbesondere eine Tablettie· eine feststehende Grundplatte 10, die an dem schema

füllvorrichtung, sukzessive mit Chargen eines pul· tisch strichpunktiert gezeigten PressengerUst 12 be

verförmigen Materials zu versorgen, wobei die ein- 63 festigt ist. Die Platte trägt das Gehäuse 14 eine:

zelnen Chargen selbst nur ein geringes Gewicht haben Arbeitszylinders 13, der so angeordnet ist, daß tier

und sehr genau gemessen werden sollen und wobei seine Kolbenstange 16 parallel zum PressengerUst Ii

/u berücksichtigen ist, duß die Zuführungseinrich- in Richtung auf die Matrizenkammer 18 (in F i g. I

strichpunktiert gezeigt) und von dieser weg verschiebt. Die Kolbenstange 16 ist mit einer beweglichen Armatur gekuppelt, die aus einer an der Kolbenstange 16 befestigten Platte 20 und Zugstangen 22 besteht, welche durch die auch das Gehäuse 14 des Arbeits- -Zylinders tragende Halteplatte 24 parallel zur Kolbenstange 16 geführt sind. Diese Zugstangen 22 sind an einem Kopfstück 26 befestigt, das einen Zapfen 28 trägt, der weiter unten erläuterte Endschalter 30 und 32 betätigt. Am Kopfstück 26 ist drehbar eine Muffe 34 gehalten, die mit einem Führungszapfen 36 versehen ist, der in einer dafür an einem das Gehäuse des Arbeitszylinders 13 verlängernden Zylinder 40 vorgesehenen Führungsnut 38 verschiebbar ist.

An der Muffe 34 isl ein biegsamer Stab oder ein biegsames, Blatt befestigt, dessen Ende einen Löffel 44 trägt. Der Stab 42 ist über den Hauptteil seiner Länge parallel zur Verschiebungsachse der beweglichen Armatur und an seinem Endabschnitt so umgebogen, daß sich der Rand dei Löffels J4 in der ao Höhe der Achse des Arbeitszylinders 13 befindet. Auf diese Weise wird Wm Drehen der Muffe 34 der Löffel allmählich gedreht, wobei er um einen in der Ebene seines Randes liegenden Durchmesser gekippt wird.

Im Kopfstück 26 gleitet ferner eine Stange 46, die durch eine Bohrung in der Halteplatte 24 parallel zur Achse des Arbeitszylinders 13 geführt ist (F i g. 2). Die Stange wird durch eine Feder48 in die in Fig. 2 gezeigte Stellung gedruckt, welche durch den Anschlag einer Verdickung 50 der Stange gegen das Kopfstück 26 bestimml ist. Das Ende der Stange 46 trägt mittels eines elektromagnetischen Vibriermechanismus einen Trichter 52. Wenn die Stange 46 frei ist und die Feder 48 die Verdickung 50 im Anschlag uegen das Kopfstück i!6 hält, nehmen der Trichter 52 und der Löffel 44 die in F i g. 1 und 2 gezeigte Stellung relativ zueinander ein. Die .^c'.ange46 trägt außerdem einen Verbindungstrichter 5$ (Fig. 1), welcher den vibrierenden Trichter 52 und die Matrizenkammer 18 verbindet, wenn diese Elementesich in einer Linie befinden.

Die Stange 46 besitzt ferner eine Verdickung 58 (Fig. 2), welche mit einem von der Grundplatte 10 getragenen Anschlag 60 in Berührung kommt, wenn der Arbeitszylinder 13 das Kopfstück 26 vorschiebt. Jeder Vorschub des Kopfstücks 26. während die Verdickung 58 in Berührung mit dem Anschlag 60 ist, führt offensichtlich zur Kompression der Feder 48 auf der unbeweglich bleibenden Stange 46. Im Verlauf dieser zusätzlichen Verschiebung wird der Löffel 44 bezüglich des vibrierenden Trichters 52 verschoben. Bei der in F i g. ) und 2 gezeigten Ausführurigsform ist eine Relativverschiebung um die Strecke L vorgesehen, welche der Laufstrecke der Muffe 34 entspricht, welche das Umkippen des Löffeis 44 bewirkt.

Der Stab 42 trägt in der Nähe seines an der Muffe 34 befestigten Abschnitts einen Dehnungsmeßstreifen 62 (Fig. 1 und 2) der das Meßelement einer in Fig. 3 schematisch gezeigten Wiegevorrichtung zum Wiegen des Löffels 44 bildet. Diese Wiegevorrichtung weist ein Meßgerät 64 und ein Auslöserclais 66 auf, das ein Signal liefert, wenn das Geweicht des Löffels einen bestimmten Wert erreicht, der mit Hilfe eines 6j Schalters68 einstellbar ist. Bei der in Fig. 3 gezeig' .»,n Ausfuhrungsform ist das Meßgerät 64 mit einem Streifenschreiber 70 verbunden, der nicht unbedingt erforderlich ist, jedoch die Überwachung des einwandfreien Betriebs erleichtert.

Die Auslösung des Relais 66 steuert das Ausschalten des Erregungsmechanismus eines Vibrationsförderers 74, der das aus einem Trichter 76 kommende Pulver in den Löffel 44 austrägt, wenn letzterer sich ta der in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigten Stellung befindet. Es ist ferner ein Programmier- oder Zeitschaltsystem 72 üblicher Art vorgesehen, das aus diesem Grunde nicht weiter beschrieben wird, welches die automatische und wiederholte Durchführung der erforderlichen Verfahrensschritte synchron zum Betrieb der zugehörigen Presse steuert, deren wesentliche Elemente schematisch in F i g. 3 gezeigt sind. Es gehören dazu eine Matrize 78, welche die zylindrische Matrizenkammer 18 begrenzt, in welche die senkrecht verschiebbaren Stempel 82 und 84 eintreten.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ergibt sich aus der obigen Beschreibung. Es v^'d daher nur kurz zusammenfassend ein Arbeitszyklus, mit Bezug auf die Fig. 3 bis 7 beschrieben. Fig. 3 zeigt die Teile in ihrer Ausgangsstellung. Die Stempel 82 und 84 befinden sich am Ende ihrer Kompressionsbewegung zum Komprimieren der in der Kammer 18 enthaltenen Tablette 80. Der Vibrationsförderer 74 ist eingeschaltet, und das im Trichter 76 enthaltene Pulver läuft in den Löffel 44, der vom Arbeitszylinder in der äußersten zurückgezogenen Stellung (in den Figuren die äußerste rechte Stellung) gehalten wird. Das Meßgerät 64 mißt dauernd das Gewicht des im Löffel enthaltenen Pulvers, welches der Streifenschreiber 70 aufzeichnet.

In dem Moment, wo das mittels des Schalters 68 vorgewählte Gewicht erreicht wird, löst das Relais 66 aus, schaltet den Vibrationsförderer 74 ab und steuert über das System 72 ein tlektroventil 86 (Fig. 3) das den Arbeitszylinder mit Arbeitsmedium versorgt, so daß die das Kopfstück 26 und den Löffel 44 tragende bewegliche Armatur vorgeschoben wird. Während des Vorschubs der beweglichen Armatur in der in F i g. 4 dutch den Pfeil f angegebenen Richtung müssen sich die Stempel 82 Ut₁J 84 so verschieben, daß die in der Matrizenkammer gepreßte Pulvertableite herausgedrückt wird. Zu diesem Zweck geht der Stempel 82 nach oben, gefolgt vom Stempel 84, dessen Stirnseite sich bis zur oberen Fläche der Matrize vorschiebt und die Tablette 80 herausdrückt. Die bewegliche Armatur verschiebt sich weiter in Richtung des Pfeils/ und schiebt den Verbindungsiriclitnr 56 über die obere Fläche der Matrize bis vor deren Kammer. Gleichzeitig drückt ein von diesem Trichter getragener Finger 88 die fertiggestellte Tablette zurück. Der Stempel 84 senkt sich wieder in eine untere Stellung, in der er noch das untere Ende der Kammer Ii der Matrize 78 verschließt.

Diese Rclativslellung ist in F i g. 5 gezeigt, der eine Verschiebung der beweglichen Armatur aus ihrer Ausgangsstellung in der Weise entspricht, daß die Verdickung 58 in Berührung mit dem Anschlag kommt. Von diesem Augenblick an können sich das Kopfstück 26 und der Löffel 44 nur noch mit Bezug auf die Stange 46 und unter Zusammendrucken der Feder 48 verschieben.

tm Verlauf dieser letzten Vorschubphase des Kopfstücks 2ö aus der in F i g. 5 gezeigten in die F i g. gezeigte Stellung wird der Löffel 44 um die Strecke L vorgeschoben und dabei gekippt, da die Muffe durch die Führungsnut 38 gedreht wird. Wenn das

Kopfstück 26 das Ende seiner Verschiebung erreicht, schließt der Zapfen 28 den Mikroschaiter 30 (F i g. 1) der den Vibrator des Trichters 52 einschaltet und das Anhalten des Arbeitszylinders bewirkt. Die Dauer dieser Vibration bei stillstehenden Übrigen StUcken ist S durch den Zeit- oder Programmierschaltkreis 72 üblichen Typs festgelegt. Am Ende dieses Zyklus schaltet der Kreis 72 das Flektroventil 86 um und bewirkt, daß der Arbeitszylinder 13 das Kopfstück 26 zurückschiebt. Dieses gelangt aus der in F i g. 6 gezeigten Stellung gemäß dem Pfeil/' der Fig. 7 in die Ausgangsstellung, in der die Füllung erfolgt. Gleichzeitig beginnt der obere Stempel 82 seine Abwärtsbewegung in Richtung auf die Kammer der Matrize 78. Der Löffel 44 kehrt in seine Füllstellung zurück, die in F i g. 3 gezeigt ist, und der Zapfen schließt den Mikroschalter 32, wodurch automatisch ein neuer Zyklus beginnt.

Eine Vorrichtung des oben beschriebenen Typs wurde gebaut, um Tabletten von Uranoxid oder ge- ao mischtem Uran- und Plutoniumoxid herzustellen, welche als Kernbrennstoffe dienen sollen. Die festgelegten Gewichte wurden mit einer Genauigkeit von besser als 1 ·/· bei einem Takt von 7 Tabletten pro Minute erreicht. Viel höhere Produktionstakte können falls erforderlich erreicht werden, durch Erhöhung der Anzahl der Matrizenkammern und entsprechende Erhöhung der Zahl der Löffel.

Claims (3)

Patentansprüche: 30

1. Vorrichtung zur Beschickung der Matrizenkammer einer Presse, insbesondere einer Tablettierungseinrichtung, mit automatisch aufeinanderfolgenden, genau dosierten Chargen eines pulver- förmigen Materials, mit Einrichtungen, welche das pulverförmige Material aus dem Vorratsbehälter allmählich in ein Gefäß abgeben, wobei es kontinuierlich gewogen wird, und Einrichtungen zum Unterbrechen des Ausfließens dieses Materials in das Gefäß und zum automatischen Umkippen desselben in die Matrizenkammer der Presse, wenn das Gewicht des Pulvers einen vorbestimmten Wert erreicht hat, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß aus einem Löffel (44) besteht, der von einem waagerecht angeordneten, biegsamen Blatt (42) getragen wird, welches als Meßelement zur kontinuierlichen Wägung des Löffels einen Dehnungsmeßstreifen (62) aufweist, und daß das Blatt an einer Muffe (34) befestigt ist, die verdrehbar an ein mit der Kolbenstange (16) eines Arbeitszylinders (13) verbundenes, horizontal verschiebbares Kopfstück (26) angekuppelt ist, wobei die Drehung der Muffe und das damit eintretende Kippen des Löffels bei der horizontalen Verschiebung von Kopfstück und Muffe zur Kammer (18) der Matrize (78) mittels einer in einem feststehenden Zylinder (40) vorgesehenen, spiralförmig in Verschiebungsrichtung des Kopfstücks (26) verlaufenden Führungsnut (38), in der ein mit der Muffe (34) verbundener Führungszapfen (36) gleitet, bewirkt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnungsmeßstreifen (62) mit einem Relais (66) verbunden ist, welches ein Signal auslöst, wenn das Gewicht des Löffels (44) einen bestimmten Wert erreicht hat, der mittels eines Schalters (68) einstellbar ist, und den Erregungsmechanismus eines Vibtationsförderers (74) abschaltet, welcher die Einrichtung zur Abgabe des Pulvers bildet (F i g. 3).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Trichter (52] aufweist, der an einer mit dem Kopfstück (26] elastisch gekuppelten Stange (46) befestigt ist und auf diese Weise mit dem Kopfstück in horizon' taler Richtung so lange 'bewegbar ist, bis eine Ver dickung(58) der Stange (46) an einem Anschlaj (60) anliegt, der die Verschiebung des Trichter: (52) im Bereich der Presse (78, 82, 84) zum Still stand bringt, so daß der Trichter das vom Löffe (44) abgegebene Pulver in die Kammer (18) de Matrize (78) leitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

2006