NL9200532A - Doseerinrichting voor fluida en doseerorgaan daarvoor. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: doseerinrichting voor fluïda en doseeror-gaan daarvoor.

De uitvinding heeft betrekking op een doseerinrichting voor fluïda, omvattende een voorraadhouder en een daaraan bevestigd doseerorgaan dat bestaat uit een behuizing die een doorvoerkanaal vormt en uit een in het doorvoerkanaal opgenomen en met een aandrijfmiddel gekoppeld afvoermiddel voor het gedoseerd afvoeren van een fluïdum, waarbij de voorraadhouder en behuizing op een differentiaalweeginstal-latie zijn geplaatst.

Dergelijke inrichtingen worden toegepast voor het doseren van grondstoffen die in staat zijn om te stromen, fluïda genoemd, met name korrel- of poedervormige grondstoffen. De te doseren grondstoffen zijn bijvoorbeeld ingrediënten voor voedingsmiddelen of voor veevoer en kleurstoffen voor het vervaardigen van verf en voor de produktie van kunststoffen.

De Europese octrooiaanvraag EP-0 139 060 Al beschrijft een inrichting voor het aanvoeren van materiaal volgens de aanhef, waarbij een eerste voorraadhouder vast is bevestigd aan een behuizing met een doorvoerkanaal en waarbij een tweede voorraadhouder is aangebracht boven de eerste, teneinde deze eerste voorraadhouder batchgewijs te kunnen bijvullen. Het afvoermiddel wordt daarbij gevormd door een transportschroef, die roterend wordt aangedreven.

De eerste voorraadhouder en de transportschroef zijn op een differentiaalweeginstallatie geplaatst, teneinde de door het afvoeren resulterende verandering van de in de voorraadhouder aanwezige hoeveelheid grondstof continu te kunnen meten. Aan de hand van deze meetwaarde kan de uitstroom uit de doseerinrichting worden geregeld en op een van te voren ingestelde waarde worden gehouden.

Het gebruik van een transportschroef heeft als nadeel dat slechts nauwkeurig kan worden gedoseerd binnen een be- perkt bereik van doorstroomhoeveelheden. Naar boven toe is dit bereik namelijk beperkt, doordat de stromingsweerstand van de grondstof door de transportschroef snel toeneemt, mede door verdichting van de grondstof, waardoor de schroef niet meer werkt. Ook naar beneden toe wordt dit bereik begrensd, doordat het materiaal niet meer in een continue stroom de schroef verlaat, maar in brokstukken. Hen maakt daarom bij het doseren van sterk verschillende doorstroom-hoeveelheden wel gebruik van een aantal verwisselbare transportschroeven, die elk geschikt zijn voor een klein deelbereik.

Een ander nadeel van de huidige inrichtingen is dat de doseernauwkeurigheid verder wordt beperkt doordat de meet-nauwkeurigheid van de weeginstallatie als gevolg van de hoge totale massa van de doseerinrich-ting, dwz. voorraadhouder, doseerorgaan en grondstof negatief wordt beïnvloed. Een hoge totale massa leidt namelijk tot een ongunstige, want lage, relatieve verandering van de totale massa negatief wordt beïnvloed. Deze verandering is bepalend voor de grootste met de weeginstallatie te behalen nauwkeurigheid, en is vooral van betekenis bij het doseren van kleine doorstroomhoeveelheden.

De uitvinding beoogt een inrichting te verschaffen, die een verhoogde doseernauwkeurigheid mogelijk maakt en dat zowel bij grote als bij kleine doorstroomhoeveelheden van de grondstof.

Daartoe verschaft de uitvinding een inrichting volgens de aanhef, waarbij het afvoermiddel wordt gevormd door tenminste een regelplaat, die in het doorvoerkanaal tenminste een doorlaatopening kan begrenzen en die zodanig in zijn vlak kan worden bewogen door de aandrijfmiddelen dat de oppervlakte van de doorlaatopening wijzigt.

Op zich is bekend een doseerinrichting te voorzien van een via een mechanische overbrenging door een hydraulische aandrijving bekrachtigde regelplaat, die bovendien oscillerend rond een instelpositie wordt bewogen om de doorstroom van grondstof te bevorderen. Een dergelijke inrichting is echter vanwege de hydraulische aandrijving zeer zwaar en derhalve zou bij plaatsing op een differentiaalweeginrich-ting geen nauwkeurige continue meting mogelijk zijn. De relatief grote massa van de oscillerende delen vormt daarbij nog een extra belemmering voor een nauwkeurige meting.

Een verdere verbetering van de uitvinding bestaat er daarom uit de aandrijfmiddelen vast te bevestigen aan de op een differentiaalweeginstallatie geplaatste behuizing van het doseerorgaan of daarin op te nemen. Op. deze wijze kan een maximale ontkoppeling ten opzichte van de omgeving worden verkregen, hetgeen de meetnauwkeurigheid bevordert.

Het is bovendien voordelig om de aandrijfmiddelen een elektrische motor te laten omvatten. Dit leidt tot een verdere reductie van het gewicht van de doseerinrichting en maakt daarmee een verhoogde meetnauwkeurigheid mogelijk. De elektrische motor kan bijvoorbeeld een servomotor of een lineaire motor zijn.

Zeer voordelig is daarbij om als elektrische motor een stappenmotor te kiezen. Zowel de positie als de snelheid van de as van een dergelijke motor kunnen met behulp van een eenvoudige stuurschakeling zeer nauwkeurig worden geregeld, terwijl een stappenmotor met een gering gewicht kan worden uitgevoerd.

In een voordelige uitvoeringsvorm is de doorlaatope-ning in hoofdzaak puntvormig, op zodanige wijze dat het oppervlak van de doorlaatopening bij het openen van de regelplaat progressief toeneemt ten opzichte van de verplaatsing van de regelplaat. Daardoor heeft de doorlaatopening, ook wanneer deze nagenoeg gesloten is, een gunstige vorm ten opzichte van een spieetvormige doorlaatopening, dat vooral bij het doseren van kleine hoeveelheden grondstof tot onnauwkeurigheden zou leiden. Bovendien leidt een dergelijke puntvormige doorlaatopening tot een constanter verloop van de relatieve toename van het oppervlak van de doorlaatopening ten opzichte van de verplaatsing van de regelplaat.

Een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm ontstaat wanneer op de as van de stappenmotor een curveschijf is bevestigd, waarop een vast met de regelplaat verbonden volgorgaan aangrijpt, waarbij de curve een zodanige vorm heeft dat een hoekverdraaiing van de as van de stappenmotor leidt tot een progressief toenemende verplaatsing van de regelplaat. Ook door middel van een dergelijk verloop is een constanter verloop van de relatieve toename van het oppervlak van de doorlaatopening ten opzichte van de verplaatsing van de regelplaat mogelijk. Dit verloop en variaties daarop zijn op eenvoudige wijze te realiseren met behulp van een curveschijf, hoewel op zich een as-krukaan-drijving eveneens mogelijk is.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin.· fig. 1 een schematisch zijaanzicht toont van de doseer inrichting volgens de uitvinding, fig. 2 een verticale doorsnede toont van een uitvoeringsvorm van een doseerorgaan volgens de uitvinding langs de lijn II - II in fig 3, en fig. 3 een bovenaanzicht toont van het doseerorgaan.

In figuur 1 is de doseer inrichting weergegeven met een voorraadhouder 1 en een daaraan bevestigd doseerorgaan 2. Het doseerorgaan 2 wordt hierna nader toegelicht aan de hand van de figuren 2 en 3. De voorraadhouder 1 en het doseerorgaan 2 zijn geplaatst op een differentiaalweegin-stallatie 20.

In figuur 2 is het doseerorgaan 2 weergegeven met een behuizing 3 waardoorheen een doorvoerkanaal 4 leidt. In het huis bevindt zich een verschuifbare regelplaat 5, die een doorlaatopening begrenst. De regelplaat 5 kan worden bewogen door stappenmotor 7. Hiertoe is op de as van de stappenmotor een curveschijf 8 bevestigd, waarin een spiraalvormige sleuf 9 is aangebracht. In de sleuf 9 bevindt zich een volgnok 10, die vast aan de regelplaat 5 is bevestigd. Het curveschijfmechanisme wordt omsloten door een deksel 11, dat tevens dient als ondersteuning voor de stappenmotor 7. Een verende afdichting 13 waarborgt dat de te doseren grondstof de werking van het doseerorgaan niet kan verstoren.

Voor het doseren van de grondstof waarmee de niet tot het doseerorgaan behorende voorraadhouder l is gevuld, wordt de stappenmotor electrisch bediend. Door het in figuur 2 naar rechts verschuiven van de regelplaat 5 vormt een daarin aangebrachte puntvormige opening 15 samen met een in het huis aangebrachte uit-stroomopening 16 van het doorvoerkanaal 4 een puntvormige doorlaatopening voor de te doseren grondstof. De puntvorm bewerkstelligt dat reeds een kleine opening een voor het uitstromen van geringe hoeveelheden gunstige vorm heeft ten opzichte van een zeer smalle langwerpige opening met dezelfde totale oppervlakte.

Om het uitstromen van de grondstof uit de houder 1 te bevorderen kan de regelplaat 5 ten opzichte van de voor de gewenste uitstroom ingestelde stand een oscillerende beweging uitvoeren. Dit geschiedt door de stappenmotor 7 steeds een geringe hoekverdraaiing te laten uitvoeren.

In figuur 3 is een bovenaanzicht van het doseerorgaan weergegeven, waarbij het deksel 11, stappenmotor 7 en houder 1 zijn weggelaten. Uit de figuur blijkt duidelijk de vorm van de opening 15 in de regelplaat 5 en van de uit-stroomopening van het doorvoerkanaal 4. Het zal duidelijk zijn dat dezelfde doorlaatopening ook kan worden verkregen door de opening 16 puntvormig uit te voeren en de opening 15 in de regelplaat rechthoekig. Tevens zijn variaties van de aangegeven openingsvormen denkbaar.

De openingen 17 dienen voor het bevestigen van een voorraadhouder aan de behuizing 3.

De vorm van de spiraalvormige sleuf 9 in de curve-schijf 8 is schematisch aangeduid en zodanig dat een hoekverdraaiing van de as van de stappenmotor een progressief toenemende verplaatsing van de regelplaat 5 tot gevolg heeft. Teneinde de massa van het doseerorgaan 2 zo laag mogelijk te houden, zijn de behuizing 3, regelplaat 5 en curveschijf 8 bij voorkeur in kunststof of aluminium uitgevoerd.

Het zal voor de vakman duidelijk zijn dat voor de hand liggende wijzigingen in de constructie binnen het bereik van de beschermingsomvang liggen. Zo kan bijvoorbeeld een regelplaat worden toegepast die niet schuivend, maar draaiend wordt aangedreven en direct aan de as van de stappenmo-tor is bevestigd.

Claims (6)

1. Doseerinrichting voor fluïda, omvattende een voorraad-houder (1) en een daaraan bevestigd doseerorgaan (2) dat bestaat uit een behuizing (3) die een doorvoerkanaal (4) vormt en uit een in het doorvoerkanaal opgenomen en met een aandrijfmiddel (7) gekoppeld afvoermiddel (5) voor het gedoseerd afvoeren van een fluïdum, waarbij de voorraadhou-der en behuizing op een differentiaalweeginstallatie (20) zijn geplaatst, met het kenmerk, dat het afvoermiddel wordt gevormd door tenminste een regelplaat (5), die in het doorvoerkanaal tenminste een doorlaatopening kan begrenzen en die zodanig in zijn vlak kan worden bewogen door de aandrijfmiddelen dat de oppervlakte van de doorlaatopening wijzigt.

2. Doseerinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de aandrijfmiddelen (7) vast zijn bevestigd aan de behuizing (3) of daarin zijn opgenomen.

3. Doseerorgaan (2) voor een fluïdum, dat bestaat uit een behuizing (3) die een doorvoerkanaal (4) vormt en uit een in het doorvoerkanaal opgenomen en met een aandrijfmiddel (7) gekoppeld afvoermiddel (5) voor het gedoseerd afvoeren van het fluïdum, waarbij het afvoermiddel wordt gevormd door tenminste een regelplaat, die in het doorvoerkanaal tenminste een doorlaatopening kan begrenzen en die zodanig in zijn vlak kan worden bewogen door de aandrijfmiddelen dat de oppervlakte van de doorlaatopening wijzigt, waarbij de aandrijfmiddelen vast zijn bevestigd aan de behuizing of daarin zijn opgenomen, met het kenmerk, dat de aandrijfmiddelen een elektrische motor (7) omvatten.

4. Doseerorgaan volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de elektrische motor een stappenmotor (7) is.

5. Doseerorgaan volgens een van de conclusies 3 en 4, met het kenmerk, dat de doorlaatopening (15,16) in hoofdzaak puntvormig is, op zodanige wijze dat het oppervlak van de doorlaatopening bij het openen van de regelplaat (5) progressief toeneemt ten opzichte van de verplaatsing van de regelplaat.

6. Doseerorgaan volgens een van de conclusies 3-5, met het kenmerk, dat op de as van de stappenmotor een curve-schijf (8) is bevestigd, waarop een vast met de regelplaat verbonden volgorgaan (10) aangrijpt, waarbij de curve een zodanige vorm heeft dat een hoekverdraaiing van de as van de stappenmotor leidt tot een progressief toenemende verplaatsing van de regelplaat (5).