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Die
Erfindung betrifft eine Präzisionszuführvorrichtung
für dispergierte
Pulver gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1, die nachfolgend der Kürze halber nur als Zuführvorrichtung
bezeichnet wird. Genauer gesagt betrifft die Erfindung eine Zuführvorrichtung,
die z.B. ein Schmiermittel in dispergiertem Zustand mit winziger
Menge, die sich zeitlich nicht wesentlich ändert, oder deren zeitliche Änderung
streng unterdrückt
ist, stabil einer Tablettenherstellmaschine zuführt.
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Bisher
sind Vorrichtungen zum stabilen Zuführen von anorganischem oder
organischem Pulver mit sehr kleiner Teilchengröße, wie Teilchen aus Metall,
Keramik, Kunststoff und dergleichen, mit winziger Menge in einem
Zustand, in dem eine zeitliche Änderung
der zuführenden
Menge streng unterdrückt
ist, auf verschiedenen technischen Gebieten bekannt, z.B. beim Thermoplasmasprühen, bei
Vorrichtungen zum Sprühen
von Abstandshaltern auf Flüssigkristallsubstrate,
bei der Kompression und Formung von Pulvern bei Sandstrahlvorrichtungen,
bei der Pulverbeschichtung und dergleichen.
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Hinsichtlich
dieses technologischen Gebiets wird auch eine Vorrichtung weit verbreitet
verwendet, wie sie von der Anmelderin im Dokument JP-A-5-238544
unter dem Titel "Pulverzuführvorrichtung" vorgeschlagen wurde,
bei der eine mit Nuten versehene Walze aus einem Pulvervorrat Pulver
aufnimmt, welches anschließend
mittels Druckluft aus der Nut heraus durch eine Auslassröhre ausgeblasen
wird. Hier ist keine Überprüfung vorgesehen,
ob sich Pulver in der Nut befindet.
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Übrigens
verfügt
die vorstehend genannte Vorrichtung über hervorragende Fähigkeiten
betreffend die stabile Zuführung
eines feinen Pulvers in dispergiertem Zustand in winziger Menge,
während
eine zeitliche Änderung
oder eine Langzeitänderung
der zuzuführenden
Menge unterdrückt
ist. Jedoch ist es bei der bekannten Vorrichtung nicht in Betracht
gezogen, diese kontinuierlich zu betreiben. So wurde bisher keine
Zuführvorrichtung
entwickelt, die die genannte zeitliche Stabilität bei kontinuierlichem Betrieb
zeigen würde.
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Aus
der
GB 2 184 709 A ist
eine Zuführvorrichtung
für Pulver
bekannt, bei der das Pulver mittels eines Unterdrucks aus einem
Vorratsbehälter
in eine Kammer mit einem vorbestimmten Volumen abgesaugt wird. Danach
wird das Pulver aus dieser Dosierkammer durch eine Auslassdüse in ein
Auffanggefäß geblasen.
Eine Kontrollvorrichtung, mittels derer feststellbar ist, ob sich
in der Dosierkammer Pulver befindet, ist nicht vorgesehen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Präzisionsvorrichtung anzugeben,
die ein zuverlässiges
Zuführen
feinen Pulvers gewährleistet.
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Es
wird damit eine Präzisionszuführvorrichtung
für dispergierte
Pulver mit verbesserter Zuverlässigkeit gegenüber der
herkömmlicherweise
verwendeten Zuführvorrichtung
gemäß der genannten,
früher
eingereichten Anmeldung dahingehend geschaffen, dass Pulver, insbesondere
feines Pulver, das sehr dazu neigt, sich an den Wänden eines
Behälters,
eines Zuführleitungssystems
und dergleichen abzulagern, für
eine lange Zeitperiode gleichmäßig in genau
dispergiertem Zustand zugeführt
werden kann, wobei zusätzlich
die Funktion vorliegt, dass prüfbar
ist, wie das Pulver zugeführt
oder ausgegeben wird.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von durch Figuren veranschaulichten
Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
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1 ist
ein Blockdiagramm, das den Gesamtaufbau einer Schmiermittel-Zuführvirrichtung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt;
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2 ist
eine Ansicht, die detailliert den Aufbau einer in 1 dargestellten
Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen zeigt;
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3 ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie A-A in 2;
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4 ist
eine Ansicht, die detailliert den Aufbau eines rotierenden Zuführkörpers als
Hauptteil der Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen zeigt;
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5 ist
eine Ansicht, die einen anderen Aufbau des rotierenden Zuführkörpers als
Hauptteil der Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen zeigt;
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6A und 6B sind
Ansichten, die ein Schmiermittel-Ausgabesystem
zum Ausgeben eines Schmiermittels aus dem rotierenden Zuführkörper der
Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen zeigen;
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7 ist
eine Ansicht, die den Aufbau von Rührschaufeln einer Rühreinheit
in 1 zeigt;
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8A und 8B sind
Flussdiagramme zum Erläutern
einer Funk tionsabfolge zum Öffnen
und Schließen
jeweiliger Ventile, wenn die Vorrichtung gestartet und gestoppt
wird;
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9 ist
eine Ansicht zum Erläutern
einer Messvorrichtung zum Messen, wie genau von der Schmiermittel-Zuführvorrichtung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ein Schmiermittel zugeführt wird.
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10 ist
ein Beispiel (Nr. 1) eines Kurvenbilds, das das Ergebnis einer von
der in 9 dargestellten Messvorrichtung ausgeführten Messung
zur Schmiermittel-Zuführgenauigkeit
zeigt.
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11 ist
ein Beispiel (Nr. 2) eines Kurvenbilds, das das Ergebnis einer von
der in 9 dargestellten Messvorrichtung ausgeführten Messung
zur Schmiermittel-Zuführgenauigkeit
zeigt.
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Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf ein in den beigefügten Zeichnungen dargestelltes
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
eine erfindungsgemäße Präzisionszuführvorrichtung
für dispergierte
Pulver im Einzelnen beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel ist als Präzisionszuführvorrichtung
für dispergierte
Schmiermittel ausgebildet.
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1 ist
ein Blockdiagramm, das den Gesamtaufbau dieser Präzisionszuführvorrichtung
für dispergierte
Schmiermittel gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt. Diese Vorrichtung wird nachfolgend der Kürze halber
als Schmiermittel-Zuführvorrichtung
bezeichnet.
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Wie
es in 1 dargestellt ist, wird die Schmiermittel-Zuführvorrichtung 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel
dazu verwendet, ein Schmiermittel einer Tablettenherstellmaschine 20 in
dispergiertem Zustand zuzuführen.
Die Schmiermittel-Zu führvorrichtung 10 besteht
hauptsächlich
aus einem Schmiermittel-Zuführsystem, einer
Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen 40 und einer Luftströmungs-Heizeinheit (Heizrohr) 60.
Das Schmiermittel-Zuführsystem
verfügt über einen
Schmiermittel-Vorratsbehälter 30,
einen Fülltrichter 34 und
einen Schneckenförderer 32 zum
Verbinden derselben. Die Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen 40 verfügt über einen
rotierenden Zuführkörper 42 für das Schmiermittel,
der später
beschrieben wird, eine Schmiermittel-Füllwalze 44 zum Füllen eines
Grabens 42a im rotierenden Zuführkörper 42 mit Schmiermittelpulver,
eine Rühreinheit 46 im
Schmiermittel-Vorratsbehälter 30,
und dergleichen; die Luftströmungs-Heizeinheit 60 ist
in einem Schmiermittel-Ausgabe(Zuführ)pfad von der Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen 40 zur Tablettenherstellmaschine 20 angeordnet.
Hierbei kann die Füllwalze 44 als
Schmiermittel-Druckzuführwalze
oder Walze zum Zuführen
von Schmiermittel unter Druck und zum Einfüllen desselben in den Graben 42a bezeichnet
werden.
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Ferner
sind in 1 optische Sensoren 48, 50 und 52 dargestellt,
die später
detailliert beschrieben werden und die dazu dienen, zu erfassen,
ob Schmiermittel vorhanden ist oder nicht. Eine Abkratzeinrichtung 54 für die Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen 40 wird ebenfalls später beschrieben. Eine Schmiermittel-Zuführleitung
dient zum Zuführen
des Schmiermittels zum nächsten
Prozess. Ein Auslass-Kugelventil
dient zum Ausblasen des Inneren der Vorrichtung, nachdem sie gestoppt
wurde. Geschwindigkeitsregler 64 und 66 dienen
zum Einstellen des Drucks (Atmosphärendruck) in einem Luftzuführsystem,
das später
beschrieben wird. 70 bezeichnet einen Druckmesser, 72 ein
Druckreduzierventil, 74 einen Strömungsmesser, 76 ein
Strömungsrate-Steuerventil, 78 ein
Druckventil und 82 ein Auslasskugelventil zum Öffnen und
Schließen
eines Schmiermittelpfads.
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Nachfolgend
wird ein Druckluft-Leitungssystem in der Schmiermittel-Zuführeorrichtung 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel
beschrieben. 1a bezeichnet ein Druckluft-Zuführsystem
zum Einstellen von von außen zugeführter Druckluft
auf einen vorbestimmten Druck mittels des Druckreduzierventils 72 und
zum Zuführen derselben
zur Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen 40, während
ihre Menge eingestellt wird, und 1b bezeichnet ein Regelungs-/Auslasssystem
zum Verbinden des Drucks im Schmiermittel-Vorratsbehälter 30 mit
dem Druck im Fülltrichter 34,
der über
den Schneckenförderer 32 mit
dem Schmiermittel-Vorratsbehälter 30 verbunden
ist, um den Druck einzustellen. Das Regelungs-/Auslasssystem wirkt
auch als Auslasssystem zum Ausblasen der Gesamtvorrichtung, wenn
sie gestoppt ist.
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Ferner
bezeichnet 1c eine Umgehungsleitung zum Verbinden des Druckluft-Zuführsystems 1a mit dem
Regelungs-/Auslasssystem 1b zum gleichmäßigen Ausblasen des Inneren
der Vorrichtung, wenn sie gestoppt ist. 1d bezeichnet ein
Schmiermittel-Ausgabe(Zuführ)system
zum Erzeugen eines Pfads für
Druckluft, die das von der Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen 40 zugeführte
Schmiermittel enthält,
zur Tablettenherstellmaschine 20. Es wird darauf hingewiesen,
dass die Luftströmungs-Heizeinheit (Heizrohr) 60 im
Schmiermittel-Ausgabesystem 1d, wie oben beschrieben, angeordnet
ist. Ferner bestehen die Geschwindigkeitsregler 64 und 66 aus
Drosselklappen zum Einstellen einer Druckdifferenz (Atmosphärendruckdifferenz)
in den obigen jeweiligen Leitungssystemen.
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Die 2 und 3 zeigen
detailliert den Aufbau der oben genannten Zuführeinrichtung für winzige Mengen 40,
wobei 2 eine Schnittansicht derselben ist und 3 eine
Schnittansicht entlang einer Linie A-A in 2 ist. Wie
es in den 2 und 3 dargestellt
ist, verfügt
die Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen 40 gemäß dem Ausführungsbeispiel über ein Gehäuse 40a,
das an der Vorderseite (der linken Seite in 2) des Hauptkörpers befestigt
ist und als Behälter
zum Aufnehmen des Schmiermittels dient, und eine transparente Abdeckung 40b,
die abnehmbar an der Vorderseite des Gehäuses 40a angebracht
ist und aus durchsichtigem Glas oder Kunststoff besteht, so dass
die Restmenge des im Gehäuse 40a aufgenommenen Schmiermittels
visuell erkannt werden kann.
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Ferner
sind der rotierende Zuführkörper 42,
die Schmiermittel-Füllwalze 44,
die Rühreinheit 46 und dergleichen
im Gehäuse 40a angeordnet,
das zwischen dem Hauptkörper
der Zuführeinrichtung
für winzige Mengen 40 und
der transparenten Abdeckung 40b gehalten wird. Der rotierende
Zuführkörper 42 verfügt über einen
um seine Außenumfangsfläche herum
ausgebildeten Graben 42a, der mit dem Schmiermittel zu
füllen ist.
Die Schmiermittel-Füllwalze 44 füllt feines,
kugelförmiges
Schmiermittel unter Druck in den Graben 42a im rotierenden
Zuführkörper 42.
Die Rühreinheit 46 rührt das
im Gehäusekörper 40a untergebrachte
Schmiermittel und transportiert es gleichmäßig zwischen dem rotierenden
Zuführkörper 42 und
der Schmiermittel-Füllwalze 44.
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Ferner
ist, wie es in 3 dargestellt ist, der rotierende
Zuführkörper 42 etwas
rechts vom Zentrum des Gehäusekörpers 40a angeordnet,
und die Schmiermittel-Füllwalze 44 ist
etwas unten links in Bezug auf den rotierenden Zuführkörper 42 angebracht,
um das Schmiermittel in den Graben 42a im rotierenden Zuführkörper 42 zu
drücken
und diesen aufzufüllen.
Der rotierende Zuführkörper 42 und
die Schmiermittel-Füllwalze 44 sind
so angeordnet, dass ihre Außenumfangsfläche geringfügig voneinander
beabstandet sind, wobei sie synchron miteinander gedreht werden,
um die Funktion zu erzielen, dass das in der Schmiermittel-Füllwalze (Eindrück- und
Füllwalze) 44 untergebrachte
Schmiermittel dergestalt in den Graben 42a im rotierenden
Zuführkörper 42 eingefüllt wird, dass
das Schmiermittel nicht aus diesem herausfällt.
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Wie
es in 4 detailliert dargestellt ist, ist der Außenumfang
des rotierenden Zuführkörpers 42 so ausgebildet,
dass zwei externe Befestigungselemente 42c an den beiden
Seiten eines zentralen Elements 42b befestigt sind und
der Zwischenraum zwischen den äußeren Befestigungselementen 42c,
der in der Mitte zwischen diesen ausgebildet ist, als Graben 42a vorliegt.
Dann ist am Außenumfang
der äußeren Befestigungselemente 42c ein
Stufenabschnitt ausgebildet, der schmaler als die Breite des Gehäuses 40a ist
und der mit der Funktion eines Auslassabschnitts zum Auslassen des
Schmiermittels versehen ist, das zwischen der Schmiermittel-Füllwalze 44 und
dem Außenumfang
des rotierenden Zuführkörpers 42 vorhanden
ist, wenn es durch die Schmiermittel-Füllwalze 44 zwangsweise
ausgegeben wird, und er ist mit der Funktion einer Rückführung von
durch die Abkratzeinrichtung 54, die später beschrieben wird, abgekratztem
Schmiermittel zu einer Pulveraufbewahrungseinheit 47 versehen.
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Die
Schmiermittel-Füllwalze 44 ist
unten links in Bezug auf den rotierenden Zuführkörper 42 an einer Position
angeordnet, an der ihr Außenumfang
leicht gegenüber
dem Außenumfang
des rotierenden Zuführkörpers 42 in
solchem Ausmaß beabstandet
ist, dass das dazwischen festgehaltene Schmiermittel durch den Druck
nicht unterbrochen wird. Dann wird das Schmiermittel, das in den
Graben 42a im rotierenden Zuführkörper 42 geflossen
ist, in diesem dadurch vorübergehend
verfestigt, dass der Außenumfang
der Schmiermittel-Füllwalze 44 auf
es drückt,
und es wird durch die Drehung des rotierenden Zuführkörpers 42 und
dergleichen zwangsweise in den Graben 42a gefüllt, so
dass es nicht aus diesem herausfällt.
Es wird darauf hingewiesen, dass es wirkungsvoll ist, den Boden
und die Seitenwände
des Grabens 42a aufzurauen oder wellenförmig auszubilden, so dass das
verfestigte Schmier mittel nur schwer aus dem Graben 42a herausfallen
kann. Es ist auch möglich,
die Breite der Schmiermittel-Füllwalze 44 so
groß wie
die des Grabens 42a im rotierenden Zuführkörper 42, oder geringfügig kleiner,
zu machen, damit nur das Schmiermittel im Graben 42a dem
Druck durch die Schmiermittel-Füllwalze 44 unterliegt.
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Die
Breite und die Tiefe des Grabens 42a können geeignet geändert werden,
wie dies unten beschrieben ist.
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Hinsichtlich
der Breite des Grabens 42a kann nämlich eine Sollbreite auf solche
Weise eingestellt werden, dass mehrere Typen zentraler Elemente 42b mit
verschiedenen Breiten eines vorstehenden Abschnitts (der der Breite
des Grabens 42a entspricht) bereitgestellt und geeignet
mit den ihnen entsprechenden äußeren Befestigungselementen 42c abhängig von
der Menge an zuzuführendem
Schmiermittel und dergleichen kombiniert werden.
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Ferner
kann hinsichtlich der Tiefe des Grabens 42a eine Solltiefe
dadurch eingestellt werden, dass mehrere Typen zentraler Elemente 42b mit
verschiedenen Höhen
des vorstehenden Abschnitts (entsprechend der Höhe des Grabens 42a)
bereitgestellt werden.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass im rotierenden Körper 42 mehrere Gräben 42a vorhanden
sein können,
wie es durch 42d in 5 gekennzeichnet
ist. Die Ausbildung mehrerer schmaler Gräben ermöglicht es, Schmiermittel, wenn
dessen Menge zu erhöhen
ist, zuverlässiger
und stabiler als dann zuzuführen,
wenn ein einzelner breiter oder tiefer Graben verwendet wird.
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In
diesem Fall ist es bevorzugt, die Schmiermittel-Füllwalze 44 als
Einzelkörper
mit einer Breite auszubilden, die die mehreren Gräben 42d vollständig abdeckt,
was aus Kosten- und Konstruktionsgründen günstig ist.
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Wenn
mehrere schmale Gräben
verwendet werden, wird das von der Schmiermittel-Füllwalze 44 in die
Gräben
eingefüllte
Schmiermittel einem nächsten
Prozess durch ein System zugeführt,
wie es in 6 dargestellt ist.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass 6A eine
schematische Ansicht für
einen Fall ist, bei dem mehrere Schmiermittel-Zuführleitungen 56A,
von denen jede einem der oben genannten mehreren Gräben 42d entspricht,
verwendet sind, und dass 6B eine
schematische Ansicht für
einen Fall ist, bei dem eine Schmiermittel-Zuführleitung 56B dazu
verwendet wird, Schmiermittel gleichzeitig aus den mehreren Gräben 42d abzuziehen
und dieses an einem Auslass entsprechend der Anzahl anschließender Prozesse
aufzuteilen.
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Wie
oben beschrieben, kann, wenn am rotierenden Zuführkörper 42 mehrere Gräben ausgebildet
sind, die zughörige
Gesamtkonstruktion als einstückige
Konstruktion (siehe 5), abweichend von der beispielhaft in 4 veranschaulichten
unterteilten Struktur, ausgebildet sein. Wenn es bei einem als einstückige Konstruktion
ausgebildeten rotierenden Zuführkörper 42 erforderlich
ist, die Breite und Tiefe seiner Gräben 42d zu ändern, muss
er vollständig
durch einen anderen ersetzt werden, um eine Anpassung der geänderten
Breite und Tiefe zu erzielen. Jedoch zeigt die Verwendung einer
solchen Konstruktion die Wirkung verbesserter Genauigkeit.
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7 zeigt
detailliert die Form der Rühreinheit 46.
Wie es in der Figur dargestellt ist, verfügt die Rühreinheit 46 bei diesem
Ausführungsbeispiel über stabförmige Schaufeln 46a und 46b,
die in vier Richtungen vorstehen. Die Drehung der Rühreinheit 46 verhindert
die Ausbildung von Brücken
im Schmiermittel, und sie erlaubt es auch, Schmiermittel dauernd
gleichmäßig zwischen
dem rotierenden Zuführkörper 42 und
der Schmiermittel-Füllwalze 44 zu
transportieren. Die Schaufeln 46a und 46b der
Rühreinheit 46 verfügen über Vorsprünge zum
Rühren
des aufgenommenen Teils an Schmiermittel und auch zum Abkratzen
des Schmiermittels, um zu verhindern, dass es an den Austrittsabschnitten
der Seitenflächen
des rotierenden Zuführkörpers 42 abgelagert
wird und in einen Raum oben in der Zeichnung eindringt. Ferner sind
die kurzen Schaufeln 46b so ausgebildet, dass sie nur den
aufgenommenen Teil an Schmiermittel rühren.
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Der
rotierende Zuführkörper 42,
die Schmiermittel-Füllwalze 44 und
die Rühreinheit 46 sind
jeweils durch Wellen gelagert, die in Lagermechanismen aufgehängt sind,
die durch den Hauptkörper
der Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen 40 verlaufen und auch so angeordnet sind, dass sie
durch den Hauptkörper
der Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen 40 verlaufen. Diese Lagermechanismen verfügen im Wesentlichen über dieselbe
Konstruktion, während
sie verschiedene Achsdurchmesser aufweisen. So wird hier nur der
Lagermechanismus zum Halten des rotierenden Zuführkörpers 42 beschrieben,
während
die Beschreibung der Lagermechanismen der Schmiermittel-Füllwalze 44 und der
Rühreinheit 46 weggelassen
wird.
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Als
Ausführungsbeispiel
der Wellen und der Lagermechanismen wird hier ein Mechanismus zum
Halten des rotierenden Zuführkörpers 42 beschrieben.
Wie es in 2 dargestellt ist, ist der rotierende
Zuführkörper 42 über eine
Feder 10 mit einer Welle 11 verbunden. Die Welle 11 ist
durch zwei Kugellager 13 gelagert, die in einem hohlen
Lagergehäuse 12 angebracht
sind, mit solcher Anordnung, dass der Hauptkörper der Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen 40 durchlaufen wird, um diesen drehend anzutreiben.
Ein Zahnrad 15, das an einem als Antriebsquelle wirkenden
Motor 14 mit Untersetzung angeord net ist, und ein Zahnrad 17,
das mit Räderwerken
(nicht dargestellt) gekoppelt ist, die an den jeweiligen Wellen
der Schmiermittel-Füllwalze 44 und der
Rühreinheit 46 angebracht
sind, sind am anderen Ende der Welle 11 befestigt, die
den Hauptkörper
der Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen 40 durchdringt.
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Wie
oben beschrieben, sind der rotierende Zuführkörper 42, die Schmiermittel-Füllwalze 44 und
die Rühreinheit 46 durch
Wellen aufgehängt,
die drehbar so angeordnet sind, dass sie den Hauptkörper der
Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen 40 durchdringen, und sie sind mittels des Räderwerks
so miteinander gekoppelt, dass sie durch den Motor 14 mit
Untersetzung als einziger Antriebsquelle synchron miteinander gedreht
werden. Es ist zwar nicht dargestellt, jedoch ist an der Position
des Zahnrads der Welle der Rühreinheit 46 ein
Vibrationsmechanismus angebracht, um von der Rühreinheit 46, durch
Ausüben
von Schlägen
auf diese, Schmiermittel zu entfernen, das sich an ihr abgelagert
hat.
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Nun
wird die Beschreibung unter Rückkehr
zu 3 fortgesetzt.
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Wie
es in 3 dargestellt ist, ist das Gehäuse 40a mit solcher
Form ausgebildet, dass es entlang dem Außenumfang des rotierenden Zuführkörpers 42,
der Schmiermittel-Füllwalze 44 und
der Rühreinheit 46 mit
Bogenform vorliegt, um die Ausbildung eines gesonderten Raums zu
vermeiden, der sich unter dem rotierenden Zuführkörper 42, der Schmiermittel-Füllwalze 44 und der
Rühreinheit 46 befindet
und in dem das Schmiermittel als unbenutzter Vorrat vorhanden ist.
Insbesondere sind an der Position des rotierenden Zuführkörpers 42 plattenförmige Abstandshalterplatten 43,
die den Auslassabschnitten des rotierenden Zuführkörpers 42 entsprechen,
an beiden Oberflächen
desselben angeordnet, um zu verhindern, dass Schmiermittel in den
Entnahmeraum, der später
beschrieben wird, fließt.
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In
der Nähe
der Rühreinheit 46 ist
das Gehäuse 40a an
seinen beiden Seiten mit großen
Bögen,
die den langen Schaufeln 46a der Rühreinheit 46 entsprechen,
und in seiner Mitte mit einem kleinen Bogen ausgebildet, der den
großen
Schaufeln 46b entspricht, so dass das Gehäuse 40a den
langen Schaufeln 46a und den kurzen Schaufeln 46b der
Rühreinheit 46 entspricht.
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Die
Pulvervorratseinheit 47 ist in demjenigen Teil ausgebildet,
in dem die oben genannte Rühreinheit 46 angebracht
ist, um das vom Schmiermittel-Vorratsbehälter 30 über den
Schneckenförderer 32 und
den Fülltrichter 34 zugeführte Schmiermittel
zu bevorraten. Ferner ist der Entnahmeraum 49 zum Entnehmen
des zwangsweise in den Graben 42a des oben genannten rotierenden
Zuführkörpers 42 eingefüllten Schmiermittels
an einer der Rühreinheit 46 gegenüberstehenden
Seite ausgebildet.
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Der
Abkratzer 54 ist am rotierenden Zuführkörper 42 angebracht,
um das Schmiermittel zu entfernen, das sich an dessen Außenumfang
abgeschieden hat; er besteht vorzugsweise aus einem Weichgummi oder Kunststoff.
Das Beseitigen des Schmiermittels, das sich am Außenumfang
des rotierenden Zuführkörpers 42 abgeschieden
hat, durch den Abkratzer 54 erlaubt es nur, dass das zwangsweise
in den Graben 42a eingefüllte Schmiermittel verbleibt.
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Dieses
zwangsweise in den Graben 42a des rotierenden Zuführkörpers 42 eingefüllte Schmiermittel wird
durch die Schmiermittel-Zuführleitung 56,
die an einer dem Graben 42a zugewandten Position in der
Nähe des
rotierenden Zuführkörpers 42 angeordnet
ist, nach außen
ausgegeben. D. h., dass dann, wenn der Druck innerhalb des hermetisch
abgedichteten rotie renden Zuführkörpers 42 durch
Luft relativ erhöht
wird, die ihm von einem Lufteinlassstutzen 80 zugeführt wird,
durch die Druckdifferenz zwischen der Außen- und der Innenseite des
rotierenden Zuführkörpers 42 ein
Luftstrom in diesem erzeugt wird, da nur das andere Ende 56b der Schmiermittel-Zuführleitung 56 mit
dem Äußeren in
Verbindung steht. So strömt
die Luft innerhalb des rotierenden Zuführkörpers 42 durch die
Schmiermittel-Zuführleitung 56 nach
außen.
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Da
die Öffnung 56a der
Schmiermittel-Zuführleitung 56 an
einer Position in der Nähe
des rotierenden Zuführkörpers 42 angeordnet
ist, die dem Graben 42a in demselben zugewandt ist, wird
das Schmiermittel, das zwangsweise in diesen Graben 42a eingefüllt wurde,
durch einen Luftstrom mitgenommen, der von der Öffnung 56a in die
Schmiermittel-Zuführleitung 56 abgezogen
wird, und es wird ebenfalls in diese Leitung abgezogen, woraufhin
es durch das Ausgabe-Kugelventil 82 und das Heizrohr 60 erwärmt wird
und vom anderen Ende 56b der Schmiermittel-Zuführleitung 56 ausgegeben
und der Tablettenherstellmaschine 20 zugeführt wird.
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Wie
oben beschrieben, kann, nachdem das Schmiermittel durch die Schmiermittel-Füllwalze 44 zwangsweise
in den Graben 42a des rotierenden Zuführkörpers 42 eingefüllt wurde,
die Wirkung des Schmiermittels dahingehend, dass es durch den Luftstrom,
der in die Schmiermittel-Zuführleitung 56 abgezogen
wird, ebenfalls zuverlässig
in diese Leitung abgezogen wird, ohne aus dem Inneren des Grabens 42a entfernt
zu werden, wenn sich der rotierende Zuführkörper 42 dreht, dadurch
erzielt werden, dass die Breite und die Tiefe des Grabens 42a auf
Grundlage des Materials, der Teilchengröße und der Form des Schmiermittels
eingestellt werden und der Boden und die Seitenwände des Grabens 42a aufgeraut
oder wellenförmig
ausgebildet werden, wie oben beschrieben. Ferner kann die Menge
des ausgegebenen und von der Schmiermittel-Zuführleitung 56 zugeführten Schmiermittels
pro Zeiteinheit durch die Querschnittsfläche des Grabens 42a des
rotierenden Zuführkörpers 42 und
die Drehzahl desselben eingestellt werden.
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Ferner
wird ein Ausgangsluftstrom zum Erzeugen des Luftstroms aus entfeuchteter
Luft erhalten, die vom Lufteinlassstutzen 80 zugeführt wird,
wie es in den 1 und 3 dargestellt
ist. Für
das vom Lufteinlassstutzen 80 zugeführte Gas besteht keine Beschränkung auf
entfeuchtete Luft, sondern bei Bedarf kann ein Inertgas wie Stickstoff
verwendet werden. Andernfalls kann das Schmiermittel dadurch aus
der Schmiermittel-Zuführleitung 56 entnommen
werden, dass zwischen dem Inneren und dem Äußeren derselben dadurch eine
Druckdifferenz eingestellt wird, dass der Innendruck in dieser Leitung
auf der Seite des anderen Endes 56b derselben gesenkt wird.
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Ein
Schmiermittel-Zuführsystem
bei der Schmiermittel-Zuführvorrichtung 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist so ausgebildet, wie es unten beschrieben ist.
Die Vorrichtung wird nämlich
dadurch aufgebaut, dass eine Schmiermittel-Nachfülleinheit (das Schmiermittel-Zuführsystem
mit dem Schmiermittel-Vorratsbehälter 30,
dem Fülltrichter 34 und
dem Schneckenförderer 32,
um sie zu verbinden) zu einer Vorrichtung hinzugefügt wird,
die den rotierenden Zuführkörper 42 verwendet,
der ursprünglich
bei Chargenbetrieb verwendet werden soll, um eine relativ kleine
Menge an Schmiermittel zu handhaben, so dass die Vorrichtung so
modifiziert wird, dass sie für
kontinuierlichen Langzeitbetrieb geeignet ist. Ferner ist die Vorrichtung auch
mit einem Schmiermittelmenge-Sensor 48 zum Bestimmen des
Zeitpunkts versehen, zu dem das Schmiermittel nachzufüllen ist,
um den Nachfüllvorgang
automatisch auszuführen.
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Bei
der Schmiermittel-Zuführvorrichtung 10 des
Ausführungs beispiels
ist es ein Prinzip, eine Schmiermittel-Aufnahmeeinheit im Gehäuse 40a der
Zuführvinrichtung
für winzige
Mengen 40 mit der erforderlichen Schmiermittelmenge zu
befüllen,
bevor der Betrieb der Vorrichtung gestartet wird. Wenn die Schmiermittel-Restmenge
verringert ist, wird jedoch das Schmiermittel mittels des Schmiermittel-Vorratsbehälters 30 geeignet
nachgefüllt,
da die Schmiermittelmenge im Gehäuse 40a visuell
durch die durchsichtige Abdeckung 40b erkannt werden kann.
Es wird darauf hingewiesen, dass es bevorzugt ist, den Nachfüllvorgang
dadurch automatisch auszuführen,
dass die Schmiermittel-Restmenge im Gehäuse 40a durch den
optischen Sensor 48 überwacht
wird.
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Ferner überwacht
die Schmiermittel-Zuführvorrichtung 10 des
Ausführungsbeispiels
dauernd mittels der optischen Sensoren, ob Schmiermittel im Graben 42a des
rotierenden Zuführkörpers 42 vorhanden
ist oder nicht, und zwar vor oder nach dem Entnehmen des Schmiermittels
in die Schmiermittel-Zuführleitung 56 durch deren Öffnung 56a,
damit der Tablettenherstellmaschine 20 Schmiermittel zuverlässig zugeführt wird.
Dieser Überwachungsvorgang
wird auch ausgeführt,
um die Menge an zugeführtem
Schmiermittel zu überprüfen. Sensoren 50 und 52 in
den 1 und 3 dienen zu diesem Zweck, wobei
sich der Sensor 50 hinter der Schmiermittel-Zuführleitung 56 und
der Sensor 56 vor derselben befindet.
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D.
h., dass dann, wenn die Schmiermittel-Zuführvorrichtung 10 des
Ausführungsbeispiels
normal arbeitet, das Schmiermittel im Graben 42a des rotierenden
Zuführkörpers 42 durch
den Sensor 52 vor der Schmiermittel-Zuführleitung 56 erfasst
wird. Jedoch wird das Schmiermittel im Graben 42a nicht
vom Sensor 50 hinter der Schmiermittel-Zuführleitung 56 erfasst.
Wenn das Schmiermittel mit einem anderen Erfassungszustand als dem
vorstehenden erfasst wird, wird bestimmt, dass für die Schmiermittel-Zuführvorrichtung 10 ein anormaler
Zustand vorliegt. Demgemäß muss ein
Alarm ausgegeben werden, oder die Schmiermittel-Zuführvorrichtung 10 muss
vorübergehend
angehalten werden.
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D.
h., dass Schmiermittel, während
es der Tablettenherstellmaschine 20 zugeführt wird,
sequenziell zwangsweise in den Graben 42a des rotierenden
Zuführkörpers 42 eingefüllt wird
und der Tablettenherstellmaschine 20 über die Schmiermittel-Zuführleitung 56 auf
der Seite der Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen 40 zugeführt
wird. Ferner wird der Prozess, gemäß dem Schmiermittel ausgegeben
und zugeführt
wird, durch den optischen Sensor 48 (Sensor zum Überprüfen der
Menge des Schmiermittels in der Schmiermittel-Aufnahmeeinheit) und
die optischen Sensoren 50 und 52 (Sensoren zum Überprüfen des
zwangsweise in den Graben 42a des rotierenden Zuführkörpers 52 eingefüllten Schmiermittels
sowie des diesem entnommenen Schmiermittels) überwacht, und wenn ein anormaler
Zustand erkannt wird, wird ein Alarm oder dergleichen ausgegeben.
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Ferner
eignet sich die Schmiermittel-Zuführvorrichtung 10 des
Ausführungsbeispiels
hervorragend hinsichtlich ihrer Eigenschaften für konstante Menge und hinsichtlich
ihrer Stabilität,
wie oben beschrieben. So ist es im Wesentlichen nicht erforderlich,
die Menge an Schmiermittel zu überprüfen, wie
sie zugeführt
wird, während
die Schmiermittel-Zuführvorrichtung 10 betrieben
wird, wenn die Menge zuvor auf Grundlage eines vorhergehenden tatsächlichen
Werts eingestellt wird. Jedoch kann die Strömungsrate des zugeführten feinen Pulvers
bei Bedarf angezeigt und dadurch aufgezeichnet werden, dass die
zeitliche Änderungsgeschwindigkeit
des Gewichts hinsichtlich der Schmiermittel-Zuführvorrichtung 10 insgesamt
dadurch berechnet wird, dass die gesamte Schmiermittel-Zuführvorrichtung 10 auf
eine Waage gesetzt wird und das Gewicht der Vorrichtung jede Minute
gemessen wird.
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Während beim
obigen Ausführungsbeispiel
von der Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen 40 Schmiermittel auf Grundlage der Differenz der
Drücke
(Atmosphärendrücke) zwischen
den beiden Enden der Schmiermittel-Zuführleitung 56 ausgegeben
und zugeführt
wird, kann sich das Schmiermittel bei einem System mit Druckdifferenz
(Atmosphärendruckdifferenz)
unerwartet bewegen, wenn nicht die Druckdifferenz (Atmosphärendruckdifferenz)
geeignet aufgehoben wird, wenn z. B. die Vorrichtung 10 gestoppt
wird. Um das Auftreten dieses Falls zu verhindern, verfügt die Schmiermittel-Zuführvorrichtung 10 des
Ausführungsbeispiels über die Ventile 78, 82 und 62,
die im Hochdruck-Zuführpfad
zur Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen 40, in einem Schmiermittel-Zuführpfad zur Tablettenherstellmaschine 20 bzw.
in jeweiligen Druckerzeugungspfaden zum Raum im oberen Teil des
Schmiermittel-Vorratsbehälters 30 angeordnet
sind.
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Diese
Ventile 78, 82 und 62 werden in der folgenden
Abfolge geöffnet
und geschlossen. Wenn die Vorrichtung gestartet wird, wird nämlich wie
folgt vorgegangen, wie es in 8A veranschaulicht
ist:
- (1) das Kugelventil 82 im Schmiermittel-Zuführpfad für das Schmiermittel
zur Tablettenherstellmaschine 20 wird geöffnet und
- (2) das Absperrventil 78 im Hochdruck-Luftzuführpfad zur
Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen 40 wird geöffnet.
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Durch
diese Funktionen wird der Druck in der Abfolge (A), (B) und (C)
erhöht.
Die Beziehung (Druck des Lufteinlassteils in der Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen 40) (A) (siehe 1) > (Druck der Schmiermittel-Aufnahmeeinheit
in der Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen 40) (B) (ebenso) > (Druck
des oberen Raums im Schmiermittel-Vorratsbehälter 30) (C) (ebenso)
wird aufrechterhalten, bis ein stationärer Zustand erzielt ist.
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Ferner
wird wie folgt vorgegangen, wie es in 8B veranschaulicht
ist, wenn die Vorrichtung gestoppt wird:
- (1)
das Kugelventil 42 im Schmiermittel-Zuführpfad für das Schmiermittel zur Tablettenherstellmaschine 20 wird
geschlossen, und in diesem Zustand nimmt der Wert (Druck des Lufteinlassteils
in der Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen 40) (A) zu und wird größer als der Wert (Druck der
Schmiermittel-Aufnahmeeinheit in der Zuführeinrichtung für winzige
Mengen 40) (B);
- (2) das Absperrventil 78 im Hochdruck-Luftzuführpfad zur
Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen 40 wird geschlossen, und in diesem Zustand entsprechen
die drei Drücke
ungefähr
einander (jedoch gilt: (A) ≥ (B) ≥ (C));
- (3) als Nächstes
wird das Auslassventil 62 im oberen Raum des Schmiermittel-Vorratsbehälters 30 geöffnet, und
in diesem Zustand wird Luft nur aus dem Pfad mit dem Ventil 62 ausgegeben,
und die Strömungsrate
der Luft wird durch die Geschwindigkeitssteuerung 66 gesenkt,
die für
die folgende Beziehung sorgt: (Druck des Lufteinlassteils in der
Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen 40) (A) > (Druck
des oberen Raums im Schmiermittel-Vorratsbehälter 30) (C); und
zwischen der Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen 40 und dem Schmiermittel-Vorratsbehälter 30 wird
die Schmiermittel-Aufnahmeeinheit in der Zuführeinrichtung für winzige
Mengen 40 körperlich
ausgebildet, was zur folgenden Beziehung führt: (Druck des Lufteinlassteils in
der Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen 40) (A) > (Druck
der Schmiermittel-Aufnahmeeinheit in der Zuführeinrichtung für winzige
Mengen 40) (B) > (Druck
des oberen Raums im Schmiermittel-Vorratsbehälter 30) (C); und
- (4) Luft wird vom Ventil 62 abgelassen, um den Gesamtdruck
zu senken, und dann wird das Ventil 62 geschlossen, nachdem
der Wert (Druck des Lufteinlassteils in der Zuführeinrichtung für winzige
Mengen 40) (A) ausreichend gesenkt ist.
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Durch
das vorstehend erläuterte
Arbeiten mit Luft wird die Beziehung (Druck des Lufteinlassteils
in der Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen 40) (A) > (Druck
der Schmiermittel-Aufnahmeeinheit
in der Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen 40) (B) aufrechterhalten. Im Ergebnis wird keine
Luftströmung
von der Schmiermittel-Aufnahmeeinheit in den Lufteinlassteil hervorgerufen,
weswegen kein sogenanntes Spülen
auftritt.
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Wie
genau das Schmiermittel durch die Schmiermittel-Zuführvorrichtung 10 des
Ausführungsbeispiels zugeführt wird,
wird nachfolgend beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass beim
Messvorgang die Schmiermittel-Zuführleitung von der Schmiermittel-Zuführvorrichtung 10 her
mit einem Probenbehälter 94 verbunden
war, der auf eine Waage (elektronische Waage) 90 gesetzt
war und ein Entfeuchtungsfilter 92 aufwies, wie in 9 dargestellt.
Das zugeführte
Schmiermittel wurde im Probenbehälter 94 gesammelt
und die Menge des pro Zeiteinheit zugeführten Schmiermittels und die
integrierte Menge desselben wurden durch die Waage 90 gemessen.
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Die
Betriebsbedingungen der Schmiermittel-Zuführvorrichtung
10 wurden
so eingestellt, wie es in der Tabelle 1 angegeben ist, und die Menge
des zugeführten
Schmiermittels wurde für
vier Sätze
von Bedingungen gemessen (die Tabelle 1 gibt hierzu vier Zahlen
an). Ferner zeigen die
10 und
11 einen
Teil der Ergebnisse (für
zwei Arten). Tabelle
1
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Wie
es aus den 10 und 11 erkennbar
ist, weist die Schmiermittel-Zuführvorrichtung 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel
hervorragende Fähigkeiten
dahingehend auf, Schmiermittel mit ultra winzigen Mengen zuzuführen. Darüber hinaus
ist sie dahingehend hervorragend, dass sie den Schmiermittel-Zuführbetrieb kontinuierlich
für lange
Zeit ausführen
kann.
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Bei
der Schmiermittel-Zuführvorrichtung 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel
kann der Effekt des Zuführens
von Schmiermittel zur Tablettenherstellmaschine 20 in dispergiertem
Zustand mit ultra winziger Menge mit Punktgenauigkeit auf stabile
Weise erzielt werden. Darüber
hinaus zeigt die Zuführeinrichtung
für winzige Mengen 40,
da sie eine einfache Konstruktion aufweist, den Vorteil, dass ihre
Wartung leicht ausgeführt
werden kann und sie einfach handhabbar ist. Ferner kann das Anbringen
des Heizmechanismus ein Anhaften des Schmiermittels vermeiden, wozu
es durch örtliche
Kondensation käme,
wie sie auftreten kann, wenn zu Beginn des Betriebs kaltes Schmiermittel
der Tablettenherstellmaschine zugeführt wird.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung in keiner Wei se auf das
obige Ausführungsbeispiel
beschränkt
ist. Zum Beispiel kann die erfindungsgemäße Präzisionszuführvorrichtung für dispergierte
Pulver in weitem Umfang angewandt werden, wenn andere "feine Pulver mit
starken Haftungseigenschaften" als
ein Schmiermittel genau in dispergiertem Zustand zuzuführen sind.
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Ferner
ist es möglich,
feine Pulver mehreren Empfangseinheiten gleichzeitig dadurch zuzuführen, dass
mehrere Gräben 42a im
rotierenden Zuführkörper 42 der
Schmiermittel-Zuführvorrichtung 10 angebracht werden.
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Wie
oben im Einzelnen beschrieben, kann durch die Erfindung der Effekt
erzielt werden, dass eine Präzisionszuführungsvorrichtung
für dispergierte
Pulver feine Pulver mit ultra winzigen Mengen mit Punktgenauigkeit
auf stabile Weise zuführt.
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Insbesondere
zeigt die Zuführeinrichtung
für winzige
Mengen gemäß einer
Erscheinungsform der Erfindung hervorragende Wirkung hinsichtlich
des Zuführens
feinen Pulvers mit Punktgenauigkeit.
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Gemäß einer
anderen Erscheinungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die mit einer
Erfassungseinrichtung für
feine Pulver versehen ist, ist die Zuverlässigkeit der Vorrichtung beim
Zuführen
feiner Pulver stark verbessert.
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Gemäß einer
anderen Erscheinungsform der Erfindung kann eine unerwartete Bewegung
von einem Pulver im System, zu der es kommt, wenn die Vorrichtung
gestartet oder gestoppt wird, vollständig verhindert werden, was
für stabilen
Betrieb der Vorrichtung sorgt.
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Gemäß einer
anderen Erscheinungsform der Erfindung kann eine Präzisionszuführvorrichtung
für dispergierte
Pulver in stabiler Weise ein feines Pulver zuführen, während örtliche Kondensation vollständig verhindert
wird, zu der es im anschließenden
Prozess kommen kann.
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Ferner
kann die Präzisionszuführvorrichtung
für dispergierte
Pulver gemäß der Erfindung
als Schmiermittel-Zuführvorrichtung
zum Zuführen
von Schmiermittel zu mehreren Tablettenherstellmaschinen verwendet werden.